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淺看沸石分子篩的吸附作用

更新時(shí)間:2023-02-27      點(diǎn)擊次數(shù):715
 
  沸石分子篩是結(jié)晶鋁硅酸金屬鹽的水合物,其化學(xué)通式為:Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表陽(yáng)離子,m表示其價(jià)態(tài)數(shù),z表示水合數(shù),x和y是整數(shù)。沸石分子篩活化后,水分子被除去,余下的原子形成籠形結(jié)構(gòu),孔徑為3~10Å。分子篩晶體中有許多一定大小的空穴,空穴之間有許多同直徑的孔(也稱"窗口")相連。由于分子篩能將比其孔徑小的分子吸附到空穴內(nèi)部,而把比孔徑大的分子排斥在其空穴外,起到篩分分子的作用,故得名分子篩。
  它具有晶體的結(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ㄖg有孔道相互連接,分子由孔道經(jīng)過(guò)。由于孔穴的潔凈性質(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。
  沸石分子篩的吸附作用有兩個(gè)特點(diǎn):
  (1)表面上的路易斯中心極性很強(qiáng);
  (2)沸石中的籠或通道的尺寸很小,使得其中的引力場(chǎng)很強(qiáng)。因此,其對(duì)吸附質(zhì)分子的吸附能力遠(yuǎn)超過(guò)其他類型的吸附劑。即使吸附質(zhì)的分壓(或濃度)很低,吸附量仍很可觀。沸石分子篩的吸附分離效果不僅與吸附質(zhì)分子的尺寸和形狀有關(guān),而且還與其極性有關(guān),因此,沸石分子篩也可用于尺寸相近的物質(zhì)的分離。
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