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。为了制取合适的分子筛催化剂,有时尚需将交换所得产物与其他组分调配。安徽分子筛生产厂家
分子筛常用型号。气体行业常用的分子筛型号;分子筛分子筛;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。分子筛吸湿能力极强(因此被普遍的用作干燥剂),用于气体的纯化处理,保存时应避免直接暴露在空气中。存放时间较长并已经吸湿的分子筛使用前应进行再生。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。工业生产中干燥处理的气体有,空气,氢气,氧气,氮气,氩气等.用两只吸附干燥器并联,一只工作,同时另一只可以进行再生处理。相互交替工作和再生,以保证设备连续运行。干燥器在8-12℃下工作,在加温至350℃下冲气再生。不同规格的分子筛再生温度略有不同。分子筛对某些有机气相反应具有良好的催化作用。安徽分子筛生产厂家分子筛按孔道大小划分,<2 nm、2~50 nm和>50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。
分子筛的作用:1、吸附功能,分子筛主要是由分子引力作用,在固定的表面产生一种“表面力”,当流体流过时,其中流体中的一些分子,会做不规则的运动而进行碰撞到吸附剂的表面,在固定的表面产生了分子浓聚,在整体的碰撞运动中,分子的数目减少,从而达到分离的作用。因分子筛其晶体孔穴内部,有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)以及不饱和分子表现出强烈的吸附能力。2、干燥功能,分子筛的晶穴内还有着较强的极性,能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用,或是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。因分子筛对水和二氧化碳有很强吸附能力,在分子筛脱硫时,因分子筛对水等极性小分子具有极强的吸附能力。
孔道的维度,沸石分子筛按照孔道维度来分类,分为:一维、二维和三维沸石。简单来说就是沸石微观结构分为了线、片(面)、体。一维比较少见,通常像管道一样,原子在一个方向上规则、连续的排列着,而在另外两个方向只有少数原子排列。二维材料是呈片状的,指原子在两个方向上规则、连续的排列着,而在另外一个方向只有少数原子排列,比如石墨烯、ZSM-5。ZSM-5的硅氧四面体和铝氧四面体以五元环的形式相连,八个五元环组成一个基本结构单元,这些结构单元通过共用边相连成链状,进一步连接成片,片与片之间再采用特定的方式相接,形成ZSM-5分子筛晶体结构。因此,ZSM-5分子筛只具有二维的孔道系统。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂,被其吸附的物质可以解吸,分子筛用后可以再生。
分子筛有催化有机合成及其他性能的催化剂。分子筛催化剂通常只含5~15%的分子筛,其余部分为基质。基质常由难熔无机氧化物或其混合物和粘土组成。分子筛通式中的M通常为Na+、K+、Ca2+,这些离子可以部分或全部被半径小、电荷多的金属离子取代,这样骨架结构基本不变,但对分子筛的性能有很大影响,可使它具有特定的催化性。近年将其他原子(如镓、锗、铁、硼、磷、铬、钒、钼和砷等)引入分子筛的硅铝骨架中取代(或部分取代)硅或铝,所形成的杂原子分子筛具有某些特殊的催化性能。分子筛可用于清理 H2S,以便通过管道运输铜条测试。安徽分子筛生产厂家
沸石分子筛具有独特的规整晶体结构,其中每一类都具有一定尺寸、形状的孔道结构,并具有较大比表面积。安徽分子筛生产厂家
分子筛的分类,按硅铝比分为A型、X型、Y型等分子筛。通式为:MO.Al2O3.xSiO2.yH2O,其中M表示K、Na、Ca等。习惯上:SiO2/Al2O3摩尔比:2.2~3.0 叫X型分子筛。 SiO2/Al2O3摩尔比:>3.0叫Y型分子筛。A型分子筛的硅铝比接近1:1。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。4A型即孔径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。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。 安徽分子筛生产厂家