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離子交換性能,通常所說(shuō)的離子交換是指沸石分子篩骨架外的補(bǔ)償陽(yáng)離子的交換。沸石分子篩骨架外的補(bǔ)償離子一般是質(zhì)子和堿金屬或堿土金屬,它們很容易在金屬鹽的水溶液中被離子交換成各種價(jià)態(tài)的金屬離子型沸石分子篩。離子在一定的條件下,如水溶液或受較高溫度時(shí)比較容易遷移。在水溶液中,由于沸石分子篩對(duì)離子選擇性的不同,則可表現(xiàn)出不同的離子交換性質(zhì)。金屬陽(yáng)離子與沸石分子篩的水熱離子交換反應(yīng)是自由擴(kuò)散過(guò)程。擴(kuò)散速度制約著交換反應(yīng)速度。通過(guò)離子交換可以改變沸石分子篩孔徑的大小,從而改變其性能,達(dá)到擇形吸附分離混合物的目的。沸石分子篩經(jīng)離子交換后,陽(yáng)離子的數(shù)目、大小和位置發(fā)生改變,如高價(jià)陽(yáng)離子交換低價(jià)陽(yáng)離子后使沸石分子篩中的陽(yáng)離子數(shù)目減少,往往造成位置空缺使其孔徑變大;而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后,則易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔徑有所減小。這種極性或易極化的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現(xiàn)出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。杭州國(guó)產(chǎn)分子篩廠商
分子篩吸附功能:分子篩主要是由分子引力作用,在固定的表面產(chǎn)生一種“表面力”,當(dāng)流體流過(guò)時(shí),其中流體中的一些分子,會(huì)做不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行碰撞到吸附劑的表面,在固定的表面產(chǎn)生了分子濃聚,在整體的碰撞運(yùn)動(dòng)中,分子的數(shù)目減少,從而達(dá)到分離的作用。因分子篩其晶體孔穴內(nèi)部,有很強(qiáng)的極性和庫(kù)侖場(chǎng),對(duì)極性分子(如水)以及不飽和分子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附能力。干燥功能:分子篩的晶穴內(nèi)還有著較強(qiáng)的極性,能與含極性基團(tuán)的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強(qiáng)的作用,或是通過(guò)誘導(dǎo)使可極化的分子極化從而產(chǎn)生強(qiáng)吸附。因分子篩對(duì)水和二氧化碳有很強(qiáng)的吸附能力,在分子篩脫硫時(shí),因分子篩對(duì)水等極性小分子具有很強(qiáng)的吸附能力。杭州國(guó)產(chǎn)分子篩廠商天然沸石受資源限制,從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,大量采用合成沸石。
13X分子篩活性粉末系列是通過(guò)將分子篩的原始部分脫水獲得的分子篩。它具有一定的分散性和較快的吸附速度。主要用作涂料、涂料、樹(shù)脂和相關(guān)粘合劑的添加劑。分子篩再生為了獲得良好的性能和較長(zhǎng)的使用壽命,必須在一段時(shí)間后對(duì)分子篩進(jìn)行再生。正確再生的分子篩與新鮮分子篩一樣低,其吸附和機(jī)械性能會(huì)隨著時(shí)間的推移而衰減。如果顆粒大小不同的豆子混合到一起,如何快速地將它們分離呢?使用篩孔不同的幾個(gè)篩子來(lái)分離不同大小的豆子可能是一個(gè)不錯(cuò)的方法。那么,如果篩孔的尺寸不斷減小到納米尺度,是不是就可以篩分直徑不同的分子了?這種可以篩分分子的工具就是分子篩。
分子篩結(jié)構(gòu)分子篩結(jié)構(gòu),狹義上講,分子篩是結(jié)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(guò)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(yīng)用研究的深入,研究者發(fā)現(xiàn)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(dá)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(yīng)的良好載體,但介孔材料的孔壁為非晶態(tài),致使其水熱穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性尚不能滿足石油化工應(yīng)用所需的苛刻條件。分子篩利用變壓吸附系統(tǒng)或真空變壓吸附系統(tǒng)分離氧氣和氮?dú)狻?/p>
分子篩具有準(zhǔn)確地吸附分離特定氣體的能力。采用分子篩可以從低品位的天然氣中去除其中的水、二氧化碳和二氧化硫,從而提高天然氣的純度?;诜肿雍Y的制氧機(jī)普遍用于生產(chǎn)醫(yī)療級(jí)氧氣,眾所周知,空氣中主要成分是氮?dú)夂脱鯕?,這種制氧機(jī)利用分子篩的吸附分離能力,可以吸附空氣中的氮?dú)?,從空氣中產(chǎn)生純凈氧氣以供使用。分子篩還可以用于室內(nèi)空氣凈化,空氣中含量很低的有害氣體也會(huì)被捕集、脫除。分子篩在農(nóng)業(yè)上也得到了普遍應(yīng)用,例如研究者們發(fā)明了一種綠色果蔬保鮮袋來(lái)儲(chǔ)存農(nóng)產(chǎn)品,該保鮮袋內(nèi)采用分子篩作為活性成分,可以吸附乙烯。我們知道果實(shí)在成熟期會(huì)產(chǎn)生乙烯,從而誘導(dǎo)果實(shí)成熟。綠色果蔬保鮮袋內(nèi)的分子篩可以吸附乙烯,降低保鮮袋內(nèi)乙烯濃度,從而減緩農(nóng)產(chǎn)品的成熟過(guò)程并延長(zhǎng)儲(chǔ)存在袋子中的產(chǎn)品的保質(zhì)期。分子篩的晶穴內(nèi)還有著較強(qiáng)的極性,能與含極性基團(tuán)的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強(qiáng)的作用。安徽中空玻璃分子篩定制價(jià)格
分子篩可用于氣體和液體的干燥、純化、分離和回收。杭州國(guó)產(chǎn)分子篩廠商
本文將具體介紹沸石分子篩的研究狀況及在空分系統(tǒng)中的應(yīng)用。沸石分子篩具有晶體的結(jié)構(gòu)和特征,表面為固體骨架,內(nèi)部的孔穴可起到吸附分子的作用??籽ㄖg有孔道相互連接,分子由孔道經(jīng)過(guò)。由于孔穴的結(jié)晶性質(zhì),分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據(jù)其晶體內(nèi)部孔穴的大小對(duì)分子進(jìn)行選擇性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質(zhì)的分子,因而被形象地稱為”分子篩”。分子篩吸附或排斥的功能受分子的電性影響。合成沸石具有根據(jù)分子的大小和極性而進(jìn)行選擇性吸附的特殊功能,因而可以對(duì)氣體或液體進(jìn)行干燥或純化,這也是分子篩可以進(jìn)行分離的基礎(chǔ)。合成沸石可以滿足工業(yè)界對(duì)吸附和選擇特性產(chǎn)品的普遍需求,在工業(yè)分離中也大量應(yīng)用到合成沸石分子篩。杭州國(guó)產(chǎn)分子篩廠商