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分子篩其型號有:3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強、耐高溫。廣泛用于有機化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。
沸石分子篩是結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,z表示水合數,x和y是整數。沸石分子篩活化后,水分子被除去,余下的原子形成籠形結構,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(chēng)“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。沸石分子篩在自然界中即可存在,人工大量合成是從上世紀70年代開(kāi)始。
離子熱合成法以離子液體或低共熔混合物同時(shí)作為合成反應的溶劑和模板劑進(jìn)行合成的方法,該法原理與水熱合成法相同。2004年,Morris小組報道了分子篩的離子熱合成法。2010年,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所采用離子熱合成法合成了超大孔(20元環(huán))的磷酸鋁分子篩。該方法優(yōu)點(diǎn)為:離子液體中的有機陽(yáng)離子起到溶劑和結構導向劑的作用;離子液體中離子間有較強的相互作用,單個(gè)分子難以脫離整個(gè)體系,加熱過(guò)程一般不產(chǎn)生蒸汽壓,減少高壓帶來(lái)的危險,更適合工業(yè)化生產(chǎn);缺點(diǎn)是合成周期長(cháng)、能源消耗大,效率低。
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