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有什么方法可达到分子筛的作用

发布时间:2022-07-19 05:04:55

㈠ 分子筛是什么,分子筛原理及用途

一、分子筛原理:

吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。

筛分功能:分子筛的孔径分布非常均一,只有分子直径小于孔穴直径的物质才可能进入分子筛的晶穴内部。

二、分子筛的用途:

3A分子筛用途:各种液体(如乙醇)的干燥;空气的干燥;制冷剂的干燥;天然气、甲烷气的干燥;不饱和烃和裂解气、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。

4A分子筛用途:空气、天然气、烷烃、制冷剂等气体和液体的深度干燥;氩气的制取和净化;药品包装、电子元件和易变质物质的静态干燥;油漆、燃料、涂料中作为脱水剂。

按催化性质,分子筛催化剂:

(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着变化。

以上内容参考:网络-分子筛

㈡ 活化分子筛作用

用过分子筛的都知道分子筛是需要活化的,并且使用过的分子筛通过再生后可以接着使用。那怎样去活化和再生分子筛呢。分子筛的活化:在实验室里,我们往有机溶液里加入硅胶、活性氧化铝、分子筛等相关的吸附剂,即可脱除里面的水分。通过实验我们可以观察到,吸水后的分子筛在活化时迅速脱水,活化后的分子筛又可以逆袭地吸水(在实验室里将水合分子筛放入烘干箱内几个小时后取出,又可恢复它的吸附性能),而且分子筛只吸附小于它的孔径的分子,通过选用4A、5A型分子筛,除水以外的所有液体成分都可不被吸附,这就免除了化学加工中的它的吸附问题。4A、5A型分子筛正是因为没有这种共吸附作用,从而更加提高了它的吸水能力。分子筛的再生:在分子筛正的干燥过程中,一般都采用加热法再生。这是因为水和分子筛强烈地相互作用,用其它方法很难将吸队水完全地解吸出来。加热解吸过程包括加热、冲洗和冷却三个步骤。显然加热温度越高,脱附再生越完全。但是分子筛频繁地经受高温处理,吸队竞争力则大大降低,因而一般加热解吸温度应控制在180~320摄氏度为宜。考虑到在高温下高浓度的水蒸汽会严重破坏4A、5A型分子筛结构,因而在加热的同时,必须用氨气冲洗分子筛床层。再生后的分子筛吸附塔必须在冷却后才能进行吸附操作,用冷却气体冲洗分子筛床层时,注意使所用气体保持干燥洗净。特别注意:分子筛再生过程开始时,首先应排出其就要层所存溶剂,否则残留液体在加热再生时会在吸附塔床层中发生反应或碳化,严重时可以发生爆炸。

㈢ 几种常见分子筛的用途

一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。其化学通式为(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分别为一价、二价阳离子如钾离子、钠离子和钙离子、钡离子等。它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴,不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开。根据二氧化硅和氧化铝的分子比不同,得到不同孔径的分子筛。其型号有:3A(钾A型)、4A(钠A型)、5A(钙A型)、10Z(钙Z型)、13Z(钠Z型)、Y(钠Y型)、钠丝光沸石型等。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。

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。分子筛的化学组成通式为:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M代表金属离子(人工合成时通常为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。分子筛骨架的最基本结构是 SiO4和AlO4四面体,通过共有的氧原子结合而形成三维网状结构的结晶。这种结合形式,构成了具有分子级、孔径均匀的空洞及孔道。由于结构不同,形式不同,“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图1,图2。

由于AlO4四面体具有一个负电荷,可以结合钠等离子,成为电中性。在水溶液中,钠离子很容易与其他阳离子交换。大多数分子筛催化剂是多价金属阳离子或H的交换物,分子筛具有酸性和对分子大小的选择性,可以作为催化剂或载体使用。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,低二氧化硅沸石由于具有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,氧环的大小决定沸石的细孔孔径。每个氧环的氧原子数目为4~12个。通常具有分子筛作用的有八元环(0.4~0.5nm)、十元环 (0.5~0.6nm) 及十二元环 (0.7~ 0. 9nm)。

具有十二元氧环的有Y型分子筛 (x= 3.1~6.0)和丝光沸石(x=9~11)。前者可用做裂化催化剂、双功能催化剂,后者可用作甲苯的歧化催化剂。

十元氧环的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子筛。

八元氧环的有A型分子筛(x=2)、T型分子筛及ZSM-34等。它们的孔很小,只有直链烃才能进入到细孔中。以分子筛为催化活性组分或主要活性组分的催化剂称为分子筛催化剂。分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、优异的酸催化活性、并有良好的热稳定性和水热稳定性。可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。

希望我能帮助你解疑释惑。

㈣ 分子筛有什么方法回收利用

这个叫做再生。
1.经常是分子筛吸水达到饱和了,失去了再吸水分离混合物中水分的功能。用加热等方法除去吸附的水,使其获得原吸水能力-叫再生。
2.各种类型的分子筛有不同的功能。用过后原功能减弱或消失后通过各种有效的方法除去吸附物等,回复原功能,就叫分子筛的再生。
3.分子筛常可多次使用再生。

㈤ 什么是分子筛,分子筛的作用是什么

分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。主要作用有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂,净化空气中的污染物。

分子筛根据不同孔径其型号有:3A(钾A型)、4A(钠A型)、5A(钙A型)、10Z(钙Z型)、13Z(钠Z型)、Y(钠Y型)、钠丝光沸石型等。分子筛骨架的最基本结构是 SiO4和AlO4四面体,三维网络结构的结晶是由普通氧原子组合而成的。这种结合形式构成具有分子水平和均匀孔径的空隙和通道。

分子筛的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。

(5)有什么方法可达到分子筛的作用扩展阅读

分子筛分类

根据分子筛催化剂的性质,可分为酸性催化剂、双功能催化剂和形状选择催化剂。酸性催化剂利用分子筛的表面酸性来催化反应。双功能催化剂可以支持铂和钯,可以获得具有金属催化和酸催化功能的双功能分子筛催化剂。

形状选择催化剂,由于分子筛的催化作用一般发生在晶内空间,分子筛的大小和孔结构对催化活性和选择性有很大的影响。分子筛具有规整、均匀的晶内通道,孔径与分子量接近。

㈥ 分子筛成型的方法有哪些

分子筛成型方法有水热合成、水热转化和离子交换。
水热合成法用于制取纯度较高的产品,以及合成自然界中不存在的分子筛。
水热转化法在过量碱存在时,使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。
离子交换法通常在水溶液中将Na-分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛。

㈦ 合成沸石分子筛的方法有哪些

沸石分子筛材料在石油精细化工及环境治理等方面发挥着巨大的作用。通常,绝大多数沸石分子筛都是需要在有机模板参与的条件下合成,然而使用的大部分模板剂都是有毒的,这对沸石的实际生产应用有着强烈的影响。绿色合成路线是指使用较为绿色的原料来合成目标产品,并且在合成过程中减少甚至消除对环境的负面影响、减少废物的排放和提高效率。

对于合成沸石分子筛,温度是一个很重要的因素。温度变化会影响水在反应釜中的压力的变化、硅铝酸盐的聚合状态和聚合反应、凝胶的生成和溶解与转变、分子筛的成核与生长以及介稳相间的转晶。相同的体系在不同的温度下可能会得到完全不一样的物相,温度越高得到的沸石的尺寸和孔体积越小,晶体骨架密度相应增大。一般而言在150C以下,初级结构往往是四元环或六元环,而当温度高于150C,则往往是五元环的初级结构单元。由此可见,在高温水热条件下,无机物(主要是硅铝酸盐物种)的造孔规律和晶化温度与水蒸汽压之间存在着密切的联系。

为克服常规水热法合成沸石分子筛过程中由于溶剂水的引入造成的含碱废水排放,合成体系压力过高、单釜产率过低等问题,人们开发出了无溶剂法绿色沸石分子筛合成路线。过对晶化过程中晶化产物的表征结果发现,无溶剂法合成沸石分子筛经历如下过程:晶化初期,固相原料在无定形二氧化硅中逐渐发生扩散,并伴随着硅物种的聚合;随着晶化时间的延长,无定形的二氧化硅逐渐向晶体转换。总的来说,固相合成反应过程经历了初始原料混合和扩散,硅羟基的不断缩合等过程,最终使得反应原料在固相状态下转换为silicalite-1沸石分子筛。

㈧ 透析法的机理是分子筛作用

血液透析的基本原理是利用半透膜的特性,通过弥散、对流和吸附三种方法清除血液内的毒素。肾功能衰竭到最后的阶段,肾脏不能很好的行使肾功能的时候,需要进行透析,也有其他的原因需要透析,比如中毒、高度浮肿、高钾血症等,这种情况也都可以通过透析解决问题,透析的原理是利用透析膜半通透性的原理。透析时溶质水分的交换,从而构成血液透析时清除毒素,清除水分,补充必要的物质的基础理论。

㈨ 分子筛的生产方法

有水热合成、水热转化和离子交换等法:
①水热合成法用于制取纯度较高的产品,以及合成自然界中不存在的分子筛。将含硅化合物(水玻璃、硅溶胶等)、含铝化合物(水合氧化铝、铝盐等)、碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)和水按适当比例混合,在热压釜中加热一定时间,即析出分子筛晶体。合成过程可用下式表示:


工业生产流程中一般先合成Na-分子筛,如13X型与10X型分子筛的合成(见图)。在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变最终产品的结构,如加入季胺盐可得到ZSM-5型分子筛。
②水热转化法在过量碱存在时,使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。所用原料有高岭土、膨润土、硅藻土等,也可用合成的硅铝凝胶颗粒。此法成本低,但产品纯度不及水热合成法。
③离子交换法通常在水溶液中将Na-分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛,通式如下:

式中 Z-表示阴离子骨架,Me+表示需交换的阳离子,例如NH4 +、Ca2+、Mg2+、Zn2+等,原料通常为氯化物、硫酸盐、硝酸盐。溶液中不同性质的阳离子交换到分子筛上的难易程度不同,称为分子筛对阳离子的选择顺序,例如:13X型分子筛的选择顺序为Ag+、Cu2+、H+、Ba2+、Au3+、Th4+、Sr2+、Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Co2+、NH4 +、K+、Au2+、Na+、Mg2+、Li+。常用下列参数表示交换结果:交换度,即交换下来的Na+量占分子筛中原有Na+量的百分数;交换容量,为每100克分子筛中交换的阳离子毫克当量数;交换效率,表示溶液中阳离子交换到分子筛上的质量百分数。为了制取合适的分子筛催化剂,有时尚需将交换所得产物与其他组分调配,这些组分可能是其他催化活性组分、助催化剂、稀释剂或粘合剂等,调配好的物料经成型即可进行催化剂的活化。

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