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分子篩的定義:狹義上講,分子篩是結晶態(tài)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。廣義上講,結構中有規(guī)整而均勻的孔道,孔徑為分子大小的數(shù)量級,它只允許直徑比孔徑小的分子進入,因此能將混合物中的分子按大小加以篩分。Zeolite通常特指Si-Al分子篩。Molecular sieve指具有篩分分子能力的材料。對于SAPO,一般用molecular sieve,也用于碳分子篩。分子篩是一類結晶的硅鋁酸鹽,由于它具有均一的孔徑和極高的比表面積,所以具有許多優(yōu)異的特點,按分子的大小和形狀不同的選擇吸附作用,即只吸附那些小于分子篩孔徑的分子。對于小的極性分子和不飽和分子,具有選擇吸附性能,極性越大,不飽和度越高,其選擇吸附性越強。具有強烈的吸水性。哪怕在較高的溫度、較大的空速和含水量較低的情況下,仍有相當高的吸水容量

分子篩的分類:分子篩按來源分為有天然沸石和合成沸石兩種。天然沸石大部分由火山凝灰?guī)r和凝灰質沉積巖在海相或湖相環(huán)境中發(fā)生反應而形成。目前已發(fā)現(xiàn)有1000多種沸石礦,較為重要的有35種,常見的有斜發(fā)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(fā)現(xiàn)有大量絲光沸石和斜發(fā)沸石礦床。
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,小于2 nm微孔分子篩2~50 nm介孔分子篩,大于50 nm大孔分子篩
按硅鋁比分為A型、X型、Y型等分子篩。通式為:MO.Al2O3.xSiO2.yH2O,其中M代表K、Na、Ca等習慣上:1.SiO2/Al2O3摩爾比:2.2~3.0叫X型分子篩。2.SiO2/Al2O3摩爾比:>3.0叫Y型分子篩。3.A型分子篩的硅鋁比接近1:1。
氣體行業(yè)常用的分子篩型號;方鈉型,如A型:鉀A(3A),鈉A(4A),鈣A(5A);八面型,如X型:鈣X(10X),鈉X(13X)和Y型:鈉Y,鈣Y;絲光型,(-M型):高硅型沸石,如ZSM-5等。

分子篩為粉末狀晶體,有金屬光澤,硬度為3~5,相對密度為2~2.8,天然沸石有顏色,合成沸石為白色,不溶于水,熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著SiO2/Al2O3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積,達300~1000m2/g,內晶表面高度極化,為一類高效吸附劑,也是一類固體酸,表面有很高的酸濃度與酸強度,能引起正碳離子型的催化反應。當組成中的金屬離子與溶液中其他離子進行交換時,可調整孔徑,改變其吸附性質與催化性質,從而制得不同性能的分子篩催化劑。
結構:由此構成的蛋白多糖聚合體曲折盤繞,形成多微孔的篩狀結構,稱為分子篩。分子篩只允許小于其微分子篩孔的物質通過,對大于其微孔的大分子物質、細菌等則具有屏障作用。使基質成為限制細菌等有害物質擴散的防御屏障。溶血性鏈球菌和*細胞等能產生透明質酸酶,分解蛋白多糖,破壞基質結構,得以擴散。蛋白多糖聚合體上還結合著許多親水基團,能結合大量水分子,形成細胞外“儲水庫”。
