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沸石分子筛的基本性能
来源:中国粉体技术网    更新时间:2013-12-05 20:45:45    浏览次数:
 
       (中国粉体技术网/三水)沸石是一类具有分子尺寸孔道的晶态硅铝酸盐,构成其骨架的最基本结构单元为 TO4四面体,四面体的中心原子是T,最常见的是Si和Al,如 A沸石、丝光沸石、八面X和Y沸石、ZSM-5沸石等等,也可以是P、Ga、Be、B、Ge、Ti、Fe、V等元素代替或部分取代骨架Si和Al,而形成一些杂原子型分子筛。在这些四面体中,T原子与周围的4个氧原子以sp3杂化轨道成键。TO4四面体通过顶点的氧原子互相连接,形成种类繁多的二级结构单元。在这样的结构中,由于Al是正三价的,即铝氧四面体带有一定的负电荷,因此需要有骨架外的单价或多价阳离子来补偿,从而使整个骨架呈现电中性。
       沸石分子筛所具有的性能如下:(1)高度有序的晶体结构和分子水平的孔道尺寸;(2)明确的孔结构使其对客体分子表现出不同的择形性;(3)表面上存在着大量的补偿阳离子或结构羟基,使得表面活性中心及其环境能通过离子交换、骨架的化学功能化以及接枝有机金属基团等在原子和分子水平上来设计。(4)骨架组成的可调变性;(5)非常高的表面积和吸附容量;(6)吸附性质能被控制,可从亲水性到疏水性;(7)酸性或其它活性中心的强度和浓度能被调整;(8)孔道规则且孔径大小正好在多数分子的尺寸(5-12Å)范围之内;(9)孔腔内可以有较强的静电场存在;(10)复杂的孔道结构允许沸石和分子筛对产物、反应物或中间物有形状选择性,避免副反应;(11)阳离子的可交换性;(12)分子筛性质,沸石分离混合物可以基于它们的分子大小,形状,极性,不饱和度等;(13)良好的热稳定性和水热稳定性,多数沸石的热稳定性可超过500℃;(14)较好的化学稳定性,富铝沸石在碱性环境中有较高的稳定性,而富硅沸石在酸性介质中有较高的稳定性;(15)沸石很容易再生,如加热或减压除去吸附的分子,离子交换除去阳离子。
 
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