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关于分子筛的简单介绍


  自然界中存在一种天然硅铝酸盐,它们具有筛分分子、吸附、离子交流和催化效果。这种天然物质称为沸石,人工合成的沸石也称为分子筛。分子筛的化学组成通式为:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M代表金属离子(人工合成时一般为Na),n代表金属离子价数, x代表SiO2的摩尔数,也称为硅铝比,p代表水的摩尔数。

 

 

  分子筛骨架的基本结构是 SiO4和AlO4四面体,通过共有的氧原子结合而构成三维网状结构的结晶。这种结合方式,构成了具有分子级、孔径均匀的空洞及孔道。因为结构不同,方式不同,"笼"形的空间孔洞分为α、β、γ、六方柱、八面沸石等 "笼"的结构。

  A型、X型和Y型分子筛的晶体结构见因为AlO4四面体具有一个负电荷,能够结合钠等离子,成为电中性。在水溶液中,Na 很容易与其他阳离子交流。大多数分子筛催化剂是多价金属阳离子或H的交流物,分子筛具有酸性和对分子巨细的选择性,能够作为催化剂或载体运用。

  高二氧化硅沸石对有机基团表现出很高的亲和力,相比之下,低二氧化硅沸石因为具有Lewis和Bronsted酸特性而表现出亲水性。硅及铝原子通过氧构成氧环,氧环的巨细决定沸石的细孔孔径。每个氧环的氧原子数目为4~12个。一般具有分子筛效果的有八元环(0.4~0.5nm)、十元环 (0.5~0.6nm) 及十二元环 (0.7~ 0. 9nm)。