根据IUPAC规定,微孔材料的孔径小于2 nm(20 Å),大孔材料的孔径大于50 nm(500 Å);介孔材料位于它们中间,孔径在2至50 nm (20–500 Å)之间。分子筛可以是微孔、介孔或大孔材料。微孔材料(孔径< 2 nm),沸石(铝硅酸盐矿物,不要与硅酸铝混淆),LTA沸石:3–4,多孔玻璃:10 Å (1 nm)及以上,活性炭:0–20 Å (0–2 nm)及以上。粘土、蒙脱土混合物、埃洛石(高岭土):发现了两种常见的形式,当粘土含水时,层间距为1 nm,当脱水时(脱水高岭土),层间距为0.7 nm。埃洛石通常以直径平均为30 nm、长度在0.5到10微米之间的小圆柱体的形式存在。1.2 介孔材料(2-50 nm),二氧化硅(用于制造硅胶):24 Å (2.4 nm),1.3 大孔材料(> 50 nm),介孔二氧化硅,200–1000 Å (20–100 nm))。3A型分子筛,结晶型硅铝酸钾,孔径大约是0.3nm。浙江活性氧化铝分子筛供应商
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,天然气等工业中普遍使用。浙江活性氧化铝分子筛供应商大部分沸石分子筛表面具有较强的酸中心,同时晶孔内有强大的库仑场起极化作用。
一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。其化学通式为(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分别为一价、二价阳离子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴,不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开。根据SiO2和Al2O3的分子比不同,得到不同孔径的分子筛。其型号有:3A(钾A型)、4A(钠A型)、5A(钙A型)、10Z(钙Z型)、13Z(钠Z型)、Y(钠Y型)、钠丝光沸石型等。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。普遍用于有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。
分子筛吸附能力5 3Å分子筛,近似化学式: 2/3K2O•1/3Na2O•Al2O3• 2 SiO2 • 9/2 H2O,硅铝比: SiO2/ Al2O3≈2。3Å分子筛无法吸附直径大于3Å的分子。这些分子筛具有吸附速度快、再生能力强、抗破碎、耐污染等特点。这些特征可以提高筛网的效率和使用寿命。分子筛是石油和化学工业中炼油、聚合和化学气液深度干燥所必需的干燥剂。3Å分子筛用于干燥一系列材料,如乙醇、空气、制冷剂、天然气和不饱和烃。后者包括裂解气、乙炔、乙烯、丙烯和丁二烯。分子筛忌油和液态水。使用时应尽量避免与油及液态水接触。
沸石分子筛是典型的B酸和L酸两种酸性位均存在的固体酸催化材料。那么,为什么要用部分Al代替Si来调节分子筛的酸性?分子筛原本是没有酸性的,经过离子交换、焙烧或者经过超稳处理以后才有酸性。这个酸性的来源就是加入Al之后打破原有的电中性,这样才能通过质子或电子的传递来形呈酸性。比如Na型分子筛(瞎起的名字,就是用Na+去中和分子筛的负电荷而形成的分子筛),经过离子交换焙烧以后,形成氢型分子筛,此时分子筛有酸性。也就是质子(H+)取代Na而形成了B酸中心,同时分子筛中缺电子的Al形成L酸中心。B酸:沸石分子筛较基本的结构单位是硅氧和铝氧四面体,硅氧四面体呈中性,而在铝氧四面体中,因为铝是+3价,故四面体带有负电荷。因此,沸石分子筛骨架带负电荷,必须要有阳离子或质子来稳定骨架达到电中性,这就是沸石具有B酸性的本质原因。L酸:经离子交换得到的氢型分子筛上的OH基显酸位中心,骨架外的铝离子会强化酸位,形成L酸位中心。分子筛的分类,按硅铝比分为A型、X型、Y型等分子筛。浙江活性氧化铝分子筛供应商
沸石分子筛作为催化剂或催化剂载体时,催化反应的进行受到沸石分子筛晶孔大小的控制。浙江活性氧化铝分子筛供应商
分子筛具有准确地吸附分离特定气体的能力。采用分子筛可以从低品位的天然气中去除其中的水、二氧化碳和二氧化硫,从而提高天然气的纯度。基于分子筛的制氧机普遍用于生产医疗级氧气,众所周知,空气中主要成分是氮气和氧气,这种制氧机利用分子筛的吸附分离能力,可以吸附空气中的氮气,从空气中产生纯净氧气以供使用。分子筛还可以用于室内空气净化,空气中含量很低的有害气体也会被捕集、脱除。分子筛在农业上也得到了普遍应用,例如研究者们发明了一种绿色果蔬保鲜袋来储存农产品,该保鲜袋内采用分子筛作为活性成分,可以吸附乙烯。我们知道果实在成熟期会产生乙烯,从而诱导果实成熟。绿色果蔬保鲜袋内的分子筛可以吸附乙烯,降低保鲜袋内乙烯浓度,从而减缓农产品的成熟过程并延长储存在袋子中的产品的保质期。浙江活性氧化铝分子筛供应商