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        分子篩的結構和特點知識
        2014-05-27

        ??? 分子篩是結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成。分子尺寸大?。ㄍǔ?.3~2.0 nm)的孔道和空腔體系,從而具有篩分分子的特性。然而隨著分子篩合成與應用研究的深入,研究者發現了磷鋁酸鹽類分子篩,并且分子篩的骨架元素(硅或鋁或磷)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達到2 nm以上,因此分子篩按骨架元素組成可分為硅鋁類分子篩、磷鋁類分子篩和骨架雜原子分子篩;按孔道大小劃分,孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于50 nm的分子篩分別稱為微孔、介孔和大孔分子篩。由于具有較大的孔徑,成為較大尺寸分子反應的良好載體,但介孔材料的孔壁為非晶態,致使其水熱穩定性和熱穩定性尚不能滿足石油化工應用所需的苛刻條件。  
         
        ??? 分子篩由于含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態的水,水分子在加熱后連續地失去,但晶體骨架結構不變,形成了許多大小相同的空腔,空腔又有許多直徑相同的微孔相連,這些微小的孔穴直徑大小均勻,能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內部中來,而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子,極性程度不同的分子,沸點不同的分子,飽和程度不同的分子分離開來,即具有“篩分”分子的作用,故稱為分子篩。目前分子篩在冶金,化工,電子,石油化工,天然氣等工業中廣泛使用。

        ??? 分子篩有天然沸石和合成沸石兩種。①天然沸石大部分由火山凝灰巖和凝灰質沉積巖在海相或湖相環境中發生反應而形成。目前已發現有1000多種沸石礦,較為重要的有35種,常見的有斜發沸石、絲光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等國,中國也發現有大量絲光沸石和斜發沸石礦床,日本是天然沸石開采量醉? 分子篩大的國家。②因天然沸石受資源限制,從20世紀50年代開始,大量采用合成沸石(見表)。
          
        ??? 商品分子篩常用前綴數碼將晶體結構不同的分子篩加以分類,如3A型、4A型、5A型分子篩。4A型即表中A類,孔徑4&Aring;。含Na+的A型分子篩記作Na-A,若其中Na+被K+置換,孔徑約為3&Aring;,即為3A型分子篩;如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置換,孔徑約為5&Aring;,即為5A型分子篩。
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