A型分子筛合成

分子筛催化剂的解析分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由 SiO4和AlO4四面体组成和框架结构。

在分子筛晶格中存在金属阳离子（如 Na，K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。

分子筛的类型按其晶体结构主要分为： A型，X型，Y型等 A型主要成分是硅铝酸盐，孔径为 4A（1A=10 -10 米），称为 4A（又称纳A型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+，形成5A的孔径，即为5A（又称钙A型）分子筛；用K+交换4A分子筛的Na+，形成3A的孔径，即为3A（又称钾A型）分子筛。

X型硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为 9—10A的分子筛晶体，称为 13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+，形成孔径为9A的分子筛晶体，称为 10X（又称钙X型）分子筛。

沸石分子筛是一类由硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子相互连接成骨架结构、并具有均匀晶内孔道的晶态微孔材料。

通常，天然的和人工合成的沸石分子筛指的是硅铝酸盐。

1 分子筛的应用领域沸石分子筛不仅可应用于催化、吸附、分离等过程，还可用于微激光器、非线性光学材料及纳米器件等新兴领域，并在药物化学、精细化工和石油化工等领域有着广阔的应用前景。

分子筛主要应用品种有 3A、4A、5A 、13X以及以上述为基质的改性产品。

3A分子筛用途：各种液体(如乙醇)的干燥；空气的干燥；制冷剂的干燥；天然气、甲烷气的干燥；不饱和烃和裂解气、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。

4A分子筛用途：空气、天然气、烷烃、制冷剂等气体和液体的深度干燥；氩气的制取和净化；药品包装、电子元件和易变质物质的静态干燥；油漆、燃料、涂料中作为脱水剂。

5A分子筛用途：变压吸附；空气净化脱水和二氧化碳。

13X分子筛用途：空气分离装置中气体净化，脱除水和二氧化碳；天然气、液化石油气、液态烃的干燥和脱硫；一般气体深度干燥。

改性分子筛可用于有机反应的催化剂和吸附剂。

LTA型分子筛@地质聚合物复合自支撑膜的制备及醇水分离
应用研究
晋媛;马楠柯
【期刊名称】《湘潭大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2023(45)1
【摘要】该文通过碱诱导聚合Al_(2)O_(3)-2SiO_(2)活性粉体得到片状地质聚合物,然后通过原位水热转化/凝胶合成法得到了LTA型分子筛@地质聚合物复合自支撑膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、万能试验机及渗透汽化测试考察合成方法对复合自支撑膜的表面形貌、晶型、抗压强度及醇水分离性能的影响,并进一步研究渗透汽化温度对复合自支撑膜醇水分离性能的影响.结果表明,将地质聚合物直接置于100℃凝胶合成液中合成4 h,可以得到较为致密的LTA型分子筛@地质聚合物复合自支撑膜.该复合自支撑膜对渗透温度较为敏感,在30℃下展现出良好的渗透汽化醇水分离性能,分离90%乙醇/水溶液的分离因子为2023,通量为0.78 kg/(m^(2)·h).简单的制备方法为LTA型自支撑分子筛膜的工业化放大生产提供了可能的路径,并为应用地质聚合物合成其他类型的分子筛膜提供了良好的借鉴.【总页数】9页(P98-106)
【作者】晋媛;马楠柯
【作者单位】湖南工业大学湖南省生物医用纳米材料与器件重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ319
【相关文献】
1.糠醇单体制备支撑炭分子筛膜
2.LTA型分子筛膜制备和应用的研究进展
3.微波加热合成含有极少量非分子筛缺陷孔的LTA型分子筛膜
4.有机硅改性聚合物复合膜渗透蒸发分离醇／水混合物的研究
5.T型分子筛膜的制备及其对含酸乙腈-水的分离性能
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

分子筛与分子筛纯化系统一、分子筛的品种型号分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。

在分子筛晶格中存在金属阳离子（如Na, K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。

分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X型，丫型等.A型主要成分是硅铝酸盐，孔径为4A（1A=10 -10米），称为4A （又称纳A型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径，即为5A （又称钙A型）分子筛；用K+交换4A 分子筛的Na+,形成3A的孔径，即为3A （又称钾A型）分子筛。

X型硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为9—10A的分子筛晶体，称为13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体，称为10X （又称钙X型）分子筛丫型丫型分子筛具有X 型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。

分子筛是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。

此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。

由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，直到筛分分子的作用，因而称作分子筛。

它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。

3A型分子筛，主要用于石油裂解气、烯烃、炼气厂、油田气的干燥，是化工、医药、中空玻璃等工业用干燥剂。

化学式：2/3K2O • 1/3Na22O • AI2O3 - 2SiO2・ .9/2H2O主要用途： 1 、液体（如乙醇）的干燥2、中空玻璃中的空气干燥3、氮氢混合气体的干燥4、制冷剂的干燥4A型分子筛主要用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、电子材料以及易变物质的干燥、氩气纯化、甲烷、乙烷丙烷的分离。

na型分子筛Na型分子筛是一种常见的分子筛材料，具有广泛的应用价值。

本文将从Na型分子筛的结构、特性和应用等方面进行详细介绍，以帮助读者更好地了解和认识这一材料。

我们来了解一下Na型分子筛的结构。

Na型分子筛是一种由硅酸盐骨架构成的多孔材料，其中的钠离子被氧原子所取代。

这种结构使得Na型分子筛具有很高的比表面积和孔隙体积，可以吸附和储存大量的分子。

此外，Na型分子筛还具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够在高温和酸碱条件下保持良好的性能。

Na型分子筛的特性也是其被广泛应用的重要原因之一。

首先，由于其多孔的结构和高比表面积，Na型分子筛能够有效地吸附和分离分子。

例如，在石油化工领域，Na型分子筛被用于分离和提纯石油产品中的不同组分。

其次，Na型分子筛还具有良好的离子交换性能，可以用于水处理和催化反应等领域。

此外，Na型分子筛还具有优异的吸附性能，可以用于气体吸附、分离和储存等方面。

除了上述特性外，Na型分子筛还有许多其他的应用。

在化学工业中，Na型分子筛被广泛应用于化学催化剂的制备和催化反应的研究。

例如，Na型分子筛可以作为石化催化剂的载体，用于催化裂化和加氢等反应。

此外，Na型分子筛还可以用于制备高纯度的氧气和氢气，广泛应用于医疗、工业和航天等领域。

Na型分子筛还可以用于环境保护和能源领域。

在环境保护方面，Na 型分子筛可以用于水处理和废气处理等领域，去除污染物和有害气体。

在能源领域，Na型分子筛被广泛应用于天然气储存和CO2捕获等方面，以实现清洁能源的利用和节约。

Na型分子筛是一种具有广泛应用价值的材料。

其多孔的结构、良好的吸附性能和离子交换性能使其在分离、催化和吸附等方面具有重要作用。

随着科学技术的不断发展，相信Na型分子筛在更多领域中将发挥重要作用，为人类的生活和工业发展带来更多的益处。

分子筛科技名词定义中文名称：分子筛英文名称：molecular sieve定义：具网状结构的天然或人工合成的化学物质。

如交联葡聚糖、沸石等，当作为层析介质时，可按分子大小对混合物进行分级分离。

应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）分子筛概念狭义上讲，分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子筛分子尺寸大小（通常为0.3~2.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。

然而随着分子筛合成与应用研究的深入，研究者发现了磷铝酸盐类分子筛，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，其孔道和空腔的大小也可达到2 nm以上，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；按孔道大小划分，孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。

由于具有较大的孔径，成为较大尺寸分子反应的良好载体，但介孔材料的孔壁为非晶态，致使其水热稳定性和热稳定性尚不能满足石油化工应用所需的苛刻条件。

由于含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水，水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大的分子排斥在外，因而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称为分子筛。

目前分子筛在冶金，化工，电子，石油化工，天然气等工业中广泛使用。

常用分子筛气体行业常用的分子筛型号；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。

分子筛的合成、表征及性能研究姓名好班级：好学号：好2014年12月31日一、实验目的1.了解分子筛的主要特点和用途；2.了解水热法的主要特点和一些基本实验操作；3.掌握X 射线衍射表征方法的原理及实验操作；4.掌握氮气吸附法测多孔材料孔结构参数的原理及操作；5.掌握沸石分子筛化学组成的测定方法；6.通过比较、分析不同类型分子筛在离子交换、吸附性能上的差异。

二、实验设计思路三、实验原理分子筛材料，广义上指结构中有规整而均匀的孔道，孔径为分子大小的数量级，它只允许直径比孔径小的分子进入，因此能将混合物中的分子按大小加以筛分；狭义上分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成。

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。

按孔道大小划分，小于2 nm 称为微孔分子筛，2～50 nm 称为介孔分子筛，大于50 nm 称为大孔分子筛。

按照分子筛中硅铝比的不同，可以分为A 型(1.5～2.0)，X 型(2.1～3.0)，Y 型(3.1～6.0)，丝光沸石(9～11)，高硅型沸石(如ZSM －5)等，其通式为：MO.Al2O3.xSiO2.yH2O ，其中M 代表K 、Na 、Ca 等。

商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类,如3A 型、4A 型、5A 型分子筛等。

4A 型即孔径约为4A ；含Na+的A 型分子筛记作Na-A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3A ，即为3A 型分子筛；如Na-A 中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约为5A ，即为5A 型分子筛。

X 型分子筛称为 13X （又称Na-X 型）分子筛；用Ca2+交换13X 分子筛中的Na+，形成孔径为9A 的分子筛晶体，称为10X （又称Ca-X 型）分子筛。

A 型分子筛结构，类似于NaCl 的立方晶系结构，如将NaCl 晶格中的Na+和Cl-全部换成β笼，并将相邻的β笼用γ笼联结起来，就会得到A 型分子筛的晶体结构；X 型和Y 型分子筛结构类似于金刚石的密堆立方晶系结构，如以β笼这种结构单元取代金刚石的碳原子结点，且用六方柱笼将相邻的两个β笼联结，就得到了X 和Y 型分子筛结构；丝光沸石型分子筛结构，没有笼，是层状结构，结构中含有大量的五元环，且成对地连在一起，每对五元合成材料组成、结构性能硅铝比结构导向剂介孔分子筛A 型沸石分子筛X 型Y 型氧化硅介孔M m/2O ·Al 2O 3·nSiO 2·xH 2O微孔大分子吸附小分子吸附离子交换环通过氧桥再与另一对联结，联结处形成四元环，这种结构单元的进一步联结，就形成了层状结构；高硅沸石ZSM型分子筛结构，与丝光沸石结构相似，由成对的五元环组成，无笼状腔，只有通道，如ZSM-5有两组交叉的通道，一种为直通的，另一种为“之”字形相互垂直，通道呈椭圆形。

分子筛的特性分子筛是人工晶体型硅铝酸盐，依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子，因而被形象地称为“分子筛”。

它由AlO4和SiO4四面体组成，在分子筛晶格中，金属阳离子起平衡AlO4四面体中多余负电荷的作用。

分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体，因而可以被吸附，否则被排斥。

分子筛又根据不同物质的极性或可极化性而优先吸附的次序。

一般极性强的分子容易被吸附。

分子筛的热稳定性好，能经受住600摄氏度-700摄氏度的短暂高温，分子筛不溶于水，但溶解于强酸和强碱，故可在pH5~11的介质中使用，在盐溶液中能交换其他阳离子。

分子筛具有独特的性质：1、对水、气体和液体具有可逆性吸附2、阳离子的交换特性3、分子筛的孔道具有非常高的内表面积为此分子筛适合用作深度干燥，选择吸附和催化，与其它吸附剂比较分子筛有突出的特性：1、非常高的吸附容量2、选择性吸附和分离3、催化特性4、离子交换特性［分子筛的用途］分子筛的特性使其广泛应用于石油化工、天然气、冷冻、食品等领域。

主要应用范围有：1、气体和液体的干燥；2、气体和液体的纯化；3、气体和液体的分离；4、加氢裂化，催化裂化和异构化催化剂；5、洗涤助剂和软水剂分子筛是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。

此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。

由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，直到筛分分子的作用，因而称作分子筛。

它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。

分子筛知识概述(一)分子筛的品种型号分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。

在分子筛晶格中存在金属阳离子（如Na，K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。

分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X 型，Y型等A型：主要成分是硅铝酸盐，孔径为4A（1A=10-10米），称为4A（又称纳A 型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+，形成5A的孔径，即为5A（又称钙A型）分子筛；用K+交换4A分子筛的Na+，形成3A的孔径，即为3A（又称钾A型）分子筛。

X型：硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为9—10A的分子筛晶体，称为13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+，形成孔径为9A的分子筛晶体，称为10X（又称钙X型）分子筛Y型：Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。

(二)分子筛的主要特性1、物理特性：比热：约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃导热系数（脱水物）：2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃水吸附热：约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)2、热稳定性和化学稳定性：分子筛能承受600—700℃的短暂高温，但再生温度一般在400℃以下。

分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用；在盐溶液中能交换某些金属阳离子。

3、分子筛的特性分子筛是一类结晶的硅铝酸盐，由于它具有均一的孔径和极高的比表面积，所以具有许多优异的特点。

(1)按分子的大小和形状不同的选择吸附作用，即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。

(2)对于小的极性分子和不饱和分子，具有选择吸附性能，极性越大，不饱和度越高，其选择吸附性越强。

(3)具有强烈的吸水性。

哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下，仍有相当高的吸水容量。

3．1、基本特性：a)分子筛对水或各种气，液态化合物可逆吸附及脱附。

4A分子筛说明4A分子筛的孔径为4A，吸附水，甲醇、乙醇、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、乙烯、丙烯，不吸附直径大于4A的任何分子（包括丙烷），对水的选择吸附性能高于任何其他分子。

是工业上用量最大的分子筛品种之一。

水的分子直径是4X10-10m。

分子筛的是（4.2~4.7）X10-10m。

分子筛是一种人工合成的、具有微孔型立方晶格的硅铝酸盐。

依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子，因而被称为“分子筛”。

分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体，从而被吸附，否则，被排斥。

分子筛还根据不同物质分子的极性决定优先吸附的次序。

按分子的大小和形状不同的选择吸附作用，即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。

对于小的极性分子和不饱和分子，具有选择吸附性能，极性越大，不饱和度越高，其选择吸附性越强。

A型分子筛属于分子筛其中的一种，其结构与NaCl的很相似，属于立方晶系。

由于4A分子筛的有效孔径为0.4nm,故称为4A分子筛，其空间网络结构由硅氧四面体单元［SiO4］和铝氧四面体［AlO4］单元交错排列而成。

分子筛的性能：1.离子交换性能----软化水质功能：4A分子筛骨架中的每一个氧原子都为相邻的两个四面体所共有，这种结构形成了可为阳离子和水分子占据的大晶穴，而且这些阳离子和水分子有较大的移动性，可进行阳离子交换和可逆脱水。

4A分子筛的离子交换是在带有铝离子的骨架上进行的，每一个铝离子所带的一个负电荷，不仅可以结合钠离子，也可以结合其它阳离子。

钙、镁离子可以进入原来钠离子占据的大晶穴，将4A分子筛中的钠离子替换下来----即4A分子筛中的钠离子可进行离子交换，可与硬水中的Ca2+、、Mg2+离子进行交换，从而达到软化水质的目的。

4A分子筛结合钙镁离子的速度比三聚磷酸钠慢，且与镁离子的结合能力较弱。

但4A分子筛可将水溶液中少量有害的重金属离子（如Pb2+、Cd2+、Hg2+）能很容易快速除去，对净化水质有着十分重要的意义。

分子筛小论文摘要：随着分子筛合成与应用研究的深入，研究者发现了磷铝酸盐类分子筛，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，其孔道和空腔的大小也可达到2nm以上，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；按孔道大小划分，孔道尺寸小于2nm、2~50nm和大于50nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。

关键词：分子筛应用前景价值分子筛简介分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。

分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。

由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。

在生物大分子领域，常见的有bio-rad SEC分子筛预装柱。

美国科学家发现，通过调整温度，能够精确地控制一种钛硅酸盐材料中的孔洞大小，制造出精密的新型分子筛。

一些晶体材料内部有着大量均匀的微孔，尺寸比孔洞小的分子能够穿过，而大分子不能穿过，因此可以起到分离不同分子的作用，这类材料被称为分子筛。

其实在2001年科学家在英国《自然》杂志上报告说，他们发现一种称为钛硅酸盐ETS－4的物质能够作为良好的分子筛。

当温度升高时，ETS－4会逐渐脱水，微孔的尺寸随之减小。

利用这种方法，可以在3到4埃（1埃等于百亿分之一米）的范围内精细地调整微孔尺寸。

科学家说，一些常见分子如氮气、甲烷、氧气、氩气和水分子等尺寸都在3至4埃左右，彼此大小相差无几，用ETS－4制作的分子筛可以有效地将它们分开。

研究人员已经尝试用ETS－4从氮气和甲烷混合物中将氮气的含量由18%降到5%以下，并在分离氩气与氧气、氮气与氧气的实验中也取得了成功。