关于沸石分子筛
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沸石分子筛吸附1. 引言沸石分子筛是一种具有微孔结构的天然或合成矿物,由于其独特的孔隙结构和化学性质,广泛应用于吸附分离、催化反应和离子交换等领域。
本文将详细介绍沸石分子筛吸附的原理、应用和优势。
2. 原理沸石分子筛是一种多孔材料,其结构由硅氧四面体和铝氧六面体组成的三维网络构成。
沸石分子筛的孔隙大小可以根据应用需求进行调控,通常在纳米尺度范围内。
这种孔隙结构使得沸石分子筛具有较大的比表面积和高度的孔隙容积,有利于吸附分子。
沸石分子筛的吸附原理是通过孔道中的静电作用、范德华力和电子云效应等相互作用力,将目标物质吸附在其表面。
静电作用是指沸石分子筛表面带有正负电荷,与目标物质之间的电荷相互作用。
范德华力是指沸石分子筛表面的分子与目标物质之间的非共价作用力。
电子云效应是指目标物质中的电子云与沸石分子筛孔道中的电子云之间的相互作用。
3. 应用3.1 吸附分离沸石分子筛在吸附分离领域有广泛应用。
由于其孔隙结构的可调控性,可以选择性地吸附分离不同大小、形状和极性的分子。
例如,沸石分子筛可以用于去除有机溶剂中的水分、去除废气中的有害物质、分离石油中的杂质等。
3.2 催化反应沸石分子筛也被广泛应用于催化反应中。
其孔隙结构可以提供大量的活性位点,促进反应物分子的吸附和反应发生。
沸石分子筛还可以调节反应物分子的扩散速率,提高反应的选择性和效率。
例如,沸石分子筛可以用于催化裂化、催化重整、催化氧化等反应。
3.3 离子交换由于沸石分子筛具有高度的孔隙容积和可调控的孔隙大小,可用于离子交换。
沸石分子筛表面带有正负电荷,可以吸附和释放离子。
通过调节沸石分子筛的孔隙结构和表面电荷,可以实现对特定离子的选择性吸附和分离。
离子交换广泛应用于水处理、废水处理、离子分离等领域。
4. 优势沸石分子筛具有以下优势:•高度的比表面积和孔隙容积,有利于吸附分子。
•可调控的孔隙大小和表面电荷,实现对特定分子的选择性吸附和分离。
•良好的热稳定性和机械强度,能够在高温和高压条件下使用。
沸石和分子筛
沸石是一种多孔性结构的碳素材料,其中含有大量的碳纳米管,有效的空隙结构使得沸石具有良好的表面积和吸附性能。
相比传统的催化剂而言,由于沸石的孔隙分布较为均匀,因此具有更强的催化性能。
此外,沸石也具有良好的耐磨性,能够抵抗高温催化过程中的摩擦和冲击,并能有效地防止破坏催化剂的团聚。
分子筛是一种超细孔隙结构的多孔材料,其中许多小孔隙能够容纳小分子,而大分子则无法通过。
分子筛可以有效地分离分子,根据分子的大小、形状和分子量,利用孔隙的大小和形状,可以非常有效的完成一些特定的离子交换反应和键合反应。
此外,分子筛还可以用于生物医学领域,例如用于细胞培养,细胞冻存和分类治疗等,因为它具有良好的生物相容性,可以有效保护细胞,还能够有效抑制细胞的细胞流失。
沸石分子筛书沸石分子筛是一种常见的多孔材料,主要由硅氧聚合物构成。
它的分子结构具有一定的规则性,其中的孔道大小和形状可以通过加工调控。
沸石分子筛因其独特的结构和性质,在各个领域都有广泛的应用。
下面就来介绍一下沸石分子筛的一些特性和应用。
1.孔道结构沸石分子筛具有复杂的孔道结构,这是其最为显著的特点之一。
这些孔道大小不一,形状各异,可以为不同大小和性质的分子提供准确的选择性吸附。
这种选择性吸附特性使沸石分子筛在催化、吸附分离等领域有着广泛的应用。
2.离子交换能力沸石分子筛具有较强的离子交换能力。
它可以通过吸附过程中的离子交换来实现对溶液中离子物质的分离和去除。
这种性质使得沸石分子筛在水处理、环境保护等领域具有重要的应用价值。
3.热稳定性沸石分子筛具有优异的热稳定性,能够在高温条件下保持其结构的稳定性。
这使得沸石分子筛能够在高温催化反应中发挥重要的作用,在石油化工、催化剂等领域有着广泛的应用。
4.分子筛催化剂沸石分子筛作为一种优秀的催化剂载体,被广泛应用于化学工业中的催化反应过程中。
它可以通过调控孔道大小和形状来实现对反应物的选择性吸附和脱附,进而提高反应的效率和选择性。
典型的应用包括裂化、合成气制甲醇、烯烃异构化等。
5.吸附分离材料沸石分子筛的孔道结构可以选择性地吸附和分离不同大小和性质的分子。
这使得沸石分子筛在吸附分离领域具有重要的应用价值。
例如,可用于气体分离、液体分离等。
6.反应条件控制与调控沸石分子筛作为一种功能材料,能够通过调控孔道结构和表面性质,实现对反应条件的控制和调控。
这将有助于提高反应的选择性、效率和经济性。
总之,沸石分子筛作为一种多孔材料,具有复杂的孔道结构和优异的性能,在催化、吸附分离、环境保护、水处理等领域具有重要的应用价值。
研究沸石分子筛的性质和应用,对于促进相关领域的发展和创新具有重要的意义。
沸石分子筛种类一、3A沸石分子筛3A沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
其分子筛骨架由硅氧四面体和铝氧四面体交替排列而成,形成了直径为3埃的孔道。
3A沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附小分子物质,如水、氨等。
因此,3A沸石分子筛被广泛应用于天然气脱水、气体分离等领域。
二、4A沸石分子筛4A沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
其分子筛骨架也由硅氧四面体和铝氧四面体交替排列而成,形成了直径为4埃的孔道。
4A沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附小分子物质,如水、氨、甲醇等。
由于其优异的吸附性能,4A沸石分子筛被广泛应用于空分设备、液化气脱水、空气净化等领域。
三、5A沸石分子筛5A沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
与3A和4A沸石分子筛相比,5A沸石分子筛的孔道直径更大,为5埃。
5A 沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附中等分子物质,如乙烯、乙醇、丙酮等。
由于其良好的吸附性能和分子筛骨架的稳定性,5A沸石分子筛被广泛应用于气体分离、烃类分离、脱除污染物等领域。
四、13X沸石分子筛13X沸石分子筛是一种具有圆柱形孔道结构的沸石分子筛。
与前面介绍的沸石分子筛种类相比,13X沸石分子筛的孔道直径更大,为10埃左右。
13X沸石分子筛具有较大的比表面积和孔容,能够吸附大分子物质,如烷烃、芳烃等。
由于其孔道结构的特殊性,13X沸石分子筛在吸附、分离和催化反应等方面具有广泛的应用。
以上是一些常见的沸石分子筛种类的简要介绍。
沸石分子筛作为一种重要的功能材料,在化工、环保、能源等领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的发展和需求的增加,相信沸石分子筛的研究和应用会越来越多样化和深入。
希望通过这篇文章的介绍,能够增加大家对沸石分子筛的了解,为相关领域的研究和应用提供一些参考。
分子筛基础知识1、沸石分子筛的概念沸石分子筛,通常被定义为具有被很多大的离子和水分子占据孔道骨架结构的铝硅酸盐,具有微孔(孔道尺寸范围在2nm以下)孔道结构。
经典的化学式为:[M2(Ⅰ),M(Ⅱ)]O·Al2O3·nSiO2·mH2O,M2(Ⅰ)和M(Ⅱ)为可以交换的金属阳离子,n取2~∞,m为0~9。
沸石分子筛在过去的几十年中发展迅速,在提高分子筛的硅铝比方面,开发了一系列低硅(Si/ Al=1.0~1.5)、中硅(Si/ Al=2.0~5.0)、高硅(Si/ Al=10~100)及全硅分子筛。
低硅分子筛的重要代表有A 型(Na、Ca、K型)、X型(Na、Ca、Ba型)、Y型(Na、Ca、NH4 型);中硅分子筛的重要代表有M型、β型、Ω型;高硅分子筛的重要代表有ZSM-5型、ZSM-11型;全硅分子筛的重要代表有ZSM-5-Silicalite-I及ZSM-11-Silicalite-П。
2、分子筛的研发过程从20世纪的40年代前后开始,科学家们模拟地质上生成沸石的环境从而人工合成沸石,即采用高温水热合成技术。
到1954年末,A 型分子筛和X型分子筛开始工业化生产。
接着许多美国公司(Linde 公司、U.C.C.公司等)陆续开发出一系列的低硅及中硅分子筛。
我国在1959年成功合成出A型分子筛和X型分子筛。
1964年Breck成功地合成与开发出Y型分子筛,在烷烃的催化转化中发挥出巨大的作用,之后科学家又开发了中硅铝比的大孔丝光沸石等。
随后我国也开发Y型分子筛及丝光沸石,并应用于工业生产中。
20世纪60年代初,Mobil 公司的科学家们开始将模板剂引入沸石分子筛的水热合成体系中,合成了高硅分子筛。
1972年,Argauer等用四丙胺做模板剂合成了高硅铝比的ZSM-5,之后陆续有报道ZSM-11、ZSM-12、ZSM-21等分子筛的合成。
1978年U.C.C.公司的Flanigen E M等合成了全硅的ZSM-5-Silicalite-I及ZSM-11-Silicalite-П。
沸石分子筛型号沸石分子筛型号是指沸石类分子筛中不同种类的分子筛型号,每种型号的结构和性质都有所不同。
沸石分子筛是指用沸石化学成分制成的一类分子筛,具有孔径狭小、表面积大等特点。
下面我将为大家介绍沸石分子筛型号的相关知识。
一、沸石分子筛概述沸石分子筛是一种具有规则孔道结构的分子筛,主要由硅酸盐、铝酸盐等组成。
不同的沸石分子筛型号具有结构和性质的差异,但它们均具有极高的孔道密度、孔径狭小、表面积大等共同特点,因此被广泛应用于各种领域的分离和催化反应。
二、常见沸石分子筛型号1. A型沸石分子筛(3A、4A、5A)A型沸石分子筛以其孔径的大小命名,所以又称为小孔沸石分子筛。
A型沸石分子筛具有较高的吸附性能和催化活性,在工业上用于吸附和分离空气、天然气中的水分、CO2、SO2等气体。
其中3A沸石分子筛孔径为3Å,4A沸石分子筛孔径为4Å,5A沸石分子筛孔径为5Å。
2. X型沸石分子筛X型沸石分子筛是一种中孔径沸石分子筛,具有较大的孔道直径和表面积,因此具有较好的分子分离和反应催化性能。
主要用于分离甲烷、丙烷等烃类物质,也可以用作甲醇制乙烯的催化剂。
3. ZSM-5型沸石分子筛ZSM-5型沸石分子筛是一种中孔径高硅沸石分子筛,由于其独特的孔道结构和酸性质,具有优异的催化活性和选择性,广泛应用于乙烯和苯的制备、脱除重整催化剂中的杂质等领域。
4. Y型沸石分子筛Y型沸石分子筛是一种中孔径铝硅沸石分子筛,具有孔径大小、形状可调性等优秀性能,因此被广泛应用于多种化学催化反应中。
除此之外,Y型沸石分子筛还广泛应用于油田中的稠油开采、净化大气中的二氧化硫、氮氧化物等。
三、总结沸石分子筛是一种应用广泛的分子筛类别,具有孔径狭小、表面积大、吸附性能好、分子分离和反应催化性能优异等诸多特点。
在不同的领域中使用的沸石分子筛型号也不同,如A型、X型、ZSM-5型和Y型等,每种型号的用途和性质不同,因此在具体应用中需要选择合适的沸石分子筛型号。
沸石分子筛的合成与应用分子筛是一类具有均匀微孔,主要由硅、铝、氧及其它一些金属阳离子构成的吸附剂或薄膜类物质,根据其有效孔径来筛分各种流体分子。
沸石分子筛是指那些具有分子筛作用的天然及人工合成的硅铝酸盐[1]。
沸石分子筛由于其特有的结构和性能,它的应用已遍及石油化工、环保生物工程、食品工业、医药化工等领域,随着国民经济各行业的发展,沸石分子筛的应用前景日益广阔。
一、沸石分子筛的结构沸石是沸石族矿物的总称,是一种含水的碱或碱土金属的铝硅酸盐矿物,加热脱水后,沸石晶体孔道可以吸附比孔道小的物质分子,而排斥比孔道直径大的物质分子,使分子大小不同的混合物分开,起着筛分的作用。
沸石分子筛是硅铝四面体形成的三维硅铝酸盐金属结构的晶体,是一种孔径大小均一的强极性吸附剂。
沸石或经不同金属阳离子交换或经其他方法改性后的沸石分子筛,具有很高的选择吸附分离能力。
工业上最常用的合成分子筛仅为A型、X型、Y型、丝光沸石和ZSM系列沸石。
沸石分子筛的化学组成通式为:[M2(Ⅰ)M(Ⅱ)]O•Al2O3•nSiO2•mH2O[2],式中M2(Ⅰ)和M(Ⅱ)分别为为一价和二价金属离子,多半是纳和钙,n称为沸石的硅铝比,硅主要来自于硅酸钠和硅胶,铝则来自于铝酸钠和氢氧化铝等,它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物,经干燥后便成沸石。
沸石分子筛的最基本结构是硅氧四面体和铝氧四面体,四面体相互连接成多元环以及具有三维空间多面体,即构成了沸石的骨架结构,由于骨架结构中有中空的笼状,常称为笼,笼有多种多样,如α笼、β笼、γ笼等,这些笼相互连接就可构成A型、X型、Y型分子筛。
二、沸石分子筛的合成方法随着沸石分子筛在化学工业等领域发挥着越来越重要的作用,出现了多种制备方法,如传统的水热合成法、非水体系合成法、蒸汽相体系合成法、气相转移法等。
1. 水热合成法这种合成法是以水作为沸石分子筛晶化的介质,将其它反应原料按比例混合,放入反应釜中,在一定的温度下晶化而合成沸石分子筛[3]。
沸石分子筛原理
沸石分子筛(molecular sieves)是一种由重组沸石形成的非晶态多孔结构材料,具有
良好的吸附、分离及纯化的能力,用于从气体或液体中分离、纯化、浓缩、润湿等应用领
域广泛。
沸石分子筛本质上是由重组沸石(zeolite)构筑成各种大小不同的多孔结构,
它在微孔结构中对气体、液体进行分离定向运动,利用大小空间口径不同而形成的分子分
级智能,以满足分离的要求。
沸石的每个微孔既有空间屏蔽的功能,又能做分子过滤,最小的孔口尺寸它能阻挡的
分子大小约为0.3纳米/0.3nm,孔口尺寸较大的可以阻挡的分子大小则可达2纳米。
沸石
分子筛是一种多孔性结构,具有明显的孔隙分布,是一种大孔、中孔、小孔隙结构,分子
筛排列结构让尺寸不同的分子都可以得到有效分离。
沸石分子筛拥有非常优越的吸附性能,可以将气体包含在其微孔结构内,达到对有机物、无机物的分离、洗涤等目的。
沸石分子筛本质上是由经过结晶态处理的沸石而形成的非晶质多孔结构,它由硅、氧
和铵三元素组成,拥有极好的分离、洗涤及吸附能力,可以准确定向隔离和过滤一些有害
物质,是一种先进的纳米技术。
它拥有较大的孔径比表面积,致使吸附剂相对于普通吸附
剂具有较高的吸附力。
另外,沸石分子筛可以通过条件变化,使其变得更加细致,使张力大、吸附力强。
因为沸石分子筛拥有良好的分离、纯化、浓缩、润湿性能,能够被广泛应
用于气体或液体的分离、浓缩、纯化。
沸石分子筛催化
1. 引言
沸石分子筛是一种具有规整孔道结构的微孔晶体,其独特的分子筛特性和酸性使其成为重要的异相催化剂。
沸石分子筛在石油化工、精细化工、环境保护等领域发挥着至关重要的作用。
2. 沸石分子筛的结构和性质
2.1 结构特征
沸石分子筛主要由硅铝酸盐骨架构成,骨架形成一系列规整的孔道。
根据孔道的大小,可将其分为微孔(小于2nm)、介孔(2-50nm)和大孔(大于50nm)三种。
2.2 酸性
骨架中的铝原子为负电荷载体,需要阳离子(如H+、Na+等)平衡电荷。
当阳离子为H+时,沸石分子筛表现出强酸性。
3. 催化应用
3.1 石油化工
- 催化裂化:利用沸石分子筛的酸性和分子筛作用,将重质油分子裂解为低碳烃燃料和烯烃等。
- 催化异构化:将直链烷烃转化为高辛烷值的支链异构体,提高汽油的燃烧性能。
3.2 精细化工
- 甲醇制烯烃(MTO):沸石分子筛催化剂使甲醇直接转化为低碳烯烃。
- 香料和医药中间体合成:利用形状选择性制备特定构型或手性产物。
3.3 环境保护
- 脱硫和脱硝:沸石分子筛催化剂可从燃料中去除硫和氮杂质。
- 挥发性有机物(VOCs)控制:沸石分子筛催化氧化分解VOCs。
4. 总结
沸石分子筛凭借其独特的分子筛效应和酸性,在众多催化领域展现了优异的性能。
未来,合成新型沸石分子筛材料和开发新的应用领域将是重点研究方向。
沸石是呈架状结构的多孔含水铝硅酸盐的晶体的总称,通用的化学式:
(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba)y[Al x +2y Si n-(x +2y)].mH2O
X:碱金属离子个数;
Y:碱士金属离子个数;
n:铝硅离子个数之和;
m:水分子的个数。
从电价配位情况看:一价、二价阳离子的电价数之和等于铝离子的个数。
沸石水不参与电价平衡。
1 沸石的分类
1.1 天然沸石与合成沸石
天然沸石能形成规模较大的工业矿床有:斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、毛沸石、钙十字沸石等五种。
而我国真正被利用的主要是斜发沸石和丝光沸石。
合成沸石现在应用的沸石多为人工合成,如标注为x 型、Y 型、A 型的,都是人工合成的即,使可以有天然存在。
合成的沸石规整?且稳定?,还可以有杂原子骨架沸石。
硅氧四面体可以直接相连。
硅氧四面体中的硅,可被铝原子置换而构成铝氧四面体。
但铝原子是三价的,所以在铝氧四面体中,有一个氧原子的电价没有得到中和,而产生电荷不平衡,使整个铝氧四面体带负电。
为了保持中性,必须有带正电的离子来抵消,一般是由碱金属和碱土金属离子来补偿,如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金属离子。
后发现磷铝酸盐类分子筛,并且分子筛的骨架元素(硅或铝或磷)也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代,因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛
1.2 沸石的晶体结构
SiO2和Al2O3两种成份占沸石矿物总量的80%。
但不同的铝硅比值却构成不同的沸石矿物种类。
H2O也是沸石的主要成份之一,含量在10%左右,但水不参与沸石的骨架构成,仅吸附在沸石晶体的微孔中。
各种沸石之问的主要差别在于它们之间的骨架结构不同。
所谓“骨架”,是指由氧、硅、铝三种原子构成的三维空间结构,不包括碱、碱土金属和水。
沸石骨架结构中的基本单元是由四个氧原子和一个硅(铝)原子堆砌而成的硅(铝)氧四面体。
硅氧四面体和铝氧四面体再逐级组成单元环、双元环、笼(结晶多面体)构成三维空间的架状构造沸石晶体。
作为次级单位的各种环联合起来即形成各种沸石的空洞和孔道(或称孔穴和通道)。
各种沸石都有自己特定的形状和大小的空洞和孔道能吸附和截留不同形状和大小的分子。
•1--a笼(以β笼为质点的立方格子),2--八面体笼,3—立方体笼,4—β笼(人工合成4A、X、Y沸石的基本单元,削角八面体),
•5—六方柱笼,6—r笼,7—八角柱笼
相邻的2个四面体通过氧原
子(氧桥)的作用形成多元环,多元环再通过“氧桥”
作用联结成二维结构的多面体空腔,称为“笼”,由8
个六元环和6个四元环构成的笼叫β笼,8个β笼
用四元环连接,围起来的空间叫α笼。
α笼主窗口的
有效孔径为0.4 nm,即4A,所以称其为4A沸石。
晶体所属晶系随矿物种的不同而异,以单斜晶系和正交晶系(斜方晶系)的占多数。
方沸石、菱沸石常呈等轴状晶形,片沸石、辉沸石呈板状,毛沸石、丝光沸石呈针状或纤维状,钙十字沸石和辉沸石双晶常见。
方钠型,如A型:钾A(3A),钠A(4A),钙A(5A);
八面型,如X型:钙X(10X),钠X(13X)和Y型:钠Y,钙Y;
丝光型,(-M型):高硅型沸石,如ZSM-5等。
3A分子筛
2/3K2O•1/3Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O
硅铝比:SiO2/Al2O3≈2
4A分子筛
Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O
硅铝比:SiO2/Al2O3≈2
5A分子筛
化学式:3/4CaO•1/4Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O
硅铝比:SiO2/Al2O3≈2
5A小型富氧分子筛
4/5CaO•1/5Na2O•Al2O3•2SiO2
硅铝比:SiO2/Al2O3≈2主要用于变压吸附制氧。
10X分子筛
4/5CaO•1/5Na2O•Al2O3•(2.8±0.2)SiO2•(6-7)H2O
硅铝比:SiO2/Al2O3≈2.6-3.0有效孔径:约9A
13X分子筛
Na2O•Al2O3•(2.8±0.2)SiO2•(6-7)H2O
硅铝比:SiO2/AL2O3≈2.6-3.0有效孔径:约10A
Na Y 经反复N H+4交换,然后分别以三种方法处理制备改性Y 沸石载体。
经水蒸气和酸处理后的样品称为AD Y;
经水蒸气处理后的样品称为SD Y;
经氟硅酸铵和水蒸气处理后的样品称为FD Y。
2 沸石分子筛的参数
从参数看性质
2.1 硅铝比原子摩尔数的比不是质量比
1】
低矽含量的;即Si/Al原子數比在1~1.5之間,如A及X沸石,多用於離子交換
中等矽含量的;即Si/Al比在1.5~5.0之間,如Y及絲光沸石,用於石油煉製及石化工業的觸媒作用
高矽含量的;Si/Al比大於5,其中最著名的為H-ZSM-5(H代表質子),目前用於重油脫蠟、觸媒重組等煉油工業,及由甲醇製造汽油、二甲苯異構化及甲苯不均化等石化工業。
2】
沸石的熱穩定性及酸性強度因矽含量增加而增高,
但是離子交換能力及酸性則隨矽含量增加而減少。
2.2
3沸石结构的改性
3.1 对高硅铝比的改性
天然沸石中大多数为高硅沸石,阳离子交换容量较低,特别对钙、镁离子等交换容量低。
用酸溶出沸石中的阳离子及结构中的部分铝离子,破坏天然沸石的结构,增加孔隙度及活性;再添加铝离子及钠离子,使其在更低的硅铝比条件下重新结晶,并在结晶过程中吸附更多的钠离子。
3.2 对低硅铝比的改性【脱铝反应】
3 沸石的作为催化剂或载体的改性
3.1 加热焙烧改性
第一是除去表面的有机物
第二是除去表面和孔道的水
沸石中的水加热到200℃左右即可逸去,沸石得到活化,形成疏松多孔的海绵体,使吸附和阳离子交换等特性得以发挥。
而且当水受热逸出后,通道和孔穴更加空旷,相应内表面积更加巨大,而且脱水后沸石晶穴内部具有很强的库仑场和极性,色散力与静电力的加和使沸石表现出强烈的吸附性。
沸石具有耐高温特性,但温度太高会破坏其结构使其失去离子交换功能。
一般情况下, 500℃~550℃灼烧时既可提高其机械强度又可加大孔容,增加比表面积,还可增加阳离子的运动活性,使离子交换进行更充分。
天然沸石的热稳定性取决于沸石的硅、铝和平衡阳离子的比率,一般在其组成变化范围内,硅含量高,则稳定性好。
平衡阳离子性质的某些变化,对于晶体的稳定性有显著影响,如钙型天然斜发沸石在500℃以下即可分解,同一样品若用钾进行离子交换,则其晶体温度达800℃仍不破坏。
3.2 离子交换性和选择交换性
沸石中的钾、钠、钙等阳离子与结晶格架结合的不很紧密,具有在水溶液中与其他阳离子进行可逆交换的性质。
沸石与某些金属盐的水溶液相接触时,溶液中的金属阳离子可进入拂石中,沸石中的阳离子则可被交换下来进入溶液中。
3.3 表面修饰改性
采用分子反应的研究方法,使有机金属化合物与沸石分子筛的表面羟基反应,形成含超分子表面有机物种的多相催化活性中心,或将均相催化剂接枝到分子筛等固体表面上,在分子水平上再造沸石分子筛的表面,形成具有不同催化性能的复合催化剂。
有机金属化合物的引入可以改变沸石的孔尺寸并提高沸石的催化性能,但同时将使沸石孔内的自由空间大大降低。
4 沸石作为吸附剂的改性
4.1 吸水特性
水是极性很强的分子,沸石对水有很大的亲合力,其吸水量是硅胶或氧化铝的5-6倍。
并且高温下仍有高的吸水量,如在100o C吸水量为13%,200o C时仍有4%。
沸石在高速气流中
仍有较高的吸水量,通常如气体线速度为30m/min时,沸石的绝热吸水量为16.7%。
4.2 吸附性和选择吸附性
沸石晶体的大量孔穴和通道使沸石具有很大的比表面积,每克沸石可达400~1000m ,其中丝光沸石一般为440m 。
孔穴体积可占沸石全部体积的50%,加上特殊的分子结构而形成的较大的静电引力使拂石具有相当大的应力场。
当赶走沸石内部的水以后.沸石内部空腔就具有应力场,而对周围的物质具有吸附作用。