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自然界中存在一种天然硅铝酸盐,它们具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用。这种天然物质称为沸石,人工合成的沸石也称为分子筛。
按催化性质,分子筛催化剂可以分为以下几点:
1、酸催化剂,利用分子筛的表面酸性进行催化反应;
2、双功能催化剂,分子筛可以负载铂、钯类的金属,得到兼有金属催化功能和酸催化功能的双功能分子筛催化剂;
3、择形催化剂,由于分子筛的催化作用一般发生在晶体内空间,分子筛的孔径大小和孔道结构对催化活性和选择性有很大的影响。分子筛具有规整而均匀的晶内孔道,而且孔径大小接近于分子尺寸,使分子筛的催化性能随反应物分子、产物分子或反应中间物的几何尺寸的变化而显著变化。
分子筛基本特性:
分子筛对水或各种气,液态化合物可逆吸附及脱附;
金属阳离子易被交换;
分子筛内部空腔和通道形成非常高的内表面积。
1、根据分子大小和形状的不同选择吸附——分子筛效应:分子筛晶体具有蜂窝状的结构,晶体内的晶穴和孔道相互沟通,并且孔径大小均匀,固定(分子筛空腔直径一般在3—15埃之间),与通常分子的大小相当,只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附,而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道,则不被分子筛吸附。而硅胶,活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径,孔径分布范围十分宽广,所以没有筛分性能。
2、根据分子极性,不饱和度和极化率的选择吸附:分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力;在非极性分子中,对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。此外,沸点越低的分子,越不易被分子筛所吸附。
分子筛是一类结晶的硅铝酸盐,由于它具有均一的孔径和的比表面积,所以具有许多的特点。
1、按分子的大小和形状不同的选择吸附作用,即只吸附那些小于分子筛孔径的分子;
2、对于小的极性分子和不饱和分子,具有选择吸附性能,极性越大,不饱和度越高,其选择吸附性越强;
3、具有强烈的吸水性。哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下,仍有相当高的吸水容量。
4A分子筛应用:主要用于天燃气以及各种化工气体和液体、冷冻剂﹑药品﹑电子材料及易变物质的干燥,氩气纯化,甲烷﹑乙烷﹑丙烷的分离.
1.脱除水份:视气的温度、压力、含水量而定。一般情况下:200~350℃干燥气体在0.30.5Kg/cm2压力下,通过分子筛床层3~4小时,使出口温度到110~180℃,冷却。
2.脱有机物:用水蒸汽代替有机物,然后脱除水份。
4A分子筛化学式:Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O
硅铝比:SiO2/Al2O3≈2
有效孔径:约4