分子筛静态水、强度测定实验规程
分子筛设计时应考虑的问题

分子筛的寿命分子筛的型号就是那么几种,不可能每一个空分设备都有一种完全为这个设备特制的分子筛,所以长期以来一般用来证明分子筛性能的指标主要是国标。
现在国内比较正规的厂家都有自己的分子筛分析设备,但这些分析设备主要用来分析静态指标,主要指标有:强度、吸水、磨耗、二氧化碳吸附量、烧失量、筛分等指标。
其中最主要的是二氧化碳吸附量、强度、磨耗。
现在国内的空分设备主要主要有杭氧、开空、川空以及一些比较小型的空气分离设备生产厂家,再加上最近几年钢铁形式较好,有一些私人组建的空分公司也在生产,一些民营钢铁公司为了降低初始投资,在空分设备上面采用翻新旧设备,造成分子筛工作的条件相差很大。
综上所述,分子筛在目前的条件下,影响分子筛实际性能的空气流量、空气温度、空气质量、空气流速、纯化器的设计、纯化器的床层高径比、分子筛床层装填的是否合乎规范等等条件限制没有办法测试分子筛的动态吸附能力,所以目前还是以静态吸附指标为参考依据.操作分子筛的注意事项的重点有哪些?1、加热和冷吹温度,切换时间,二氧化碳含量2、使用一年后,要检查吸附器内情况3、电加热器使用中通电和通气的先后次序,使用和停止中先后次序不同4、空气进入的温度不能过高5、再生气的温度,以及冷吹峰值在合适的范围内。
6、时间程序控制器在停车中的动作设置7.两组分子筛的工作情况应对比是否一样。
8.两组电加热器的工作情况应对比是否一样9.分子筛主要是满足设计要求;如;空气的进口温度,压力,冷吹峰值,再生温度以及再生流量如果蒸气加热的注意加热器的泄露。
分子筛自身的原因或者设备原因也会产生CO2的无法吸附。
分子筛纯化器中关于分子筛充装量的设计简述如下1.在进气状态下,有空气含湿量表计算空气的水蒸气量,分子筛对水的吸附量取10%-14%,计算分子筛用量2.在进气中二氧化碳的含量,求出后分子筛对二氧化碳的吸附量为1%-3%,一般去1.5%,计算分子筛用量.3.求总的分子筛用量,小空分可以去分子筛30%的裕量,中型取20%,大型设备可以小点,计算总的用量.4.由此确定分子筛纯化器容积,验证径高比.5.考虑吸附器显热,分子筛显热,二氧化碳和水的显热和脱附热,确定再生热量.并确定合适的氮气用量.6.确定电炉加热功率,或者蒸汽用量.7.另外吸附器高径比还要考虑气体流速问题。
分子筛检测项目和检测标准

检测项目
粒度 堆积密度 抗压碎力(抗压强度) 包装品含水量 滚筒磨耗(磨耗率) 动态水吸附 静态水吸附 静态二氧化碳吸附 静态氮气吸附 静态乙烯吸附 静态甲醇吸附 静态正己烷吸附
检测标准
GB/T 6288 GB/T 6286 HG/T 2783 GB/T 10504 GB/T 10504 GB/T 8770 GB/T 6287 HG/T 2690 GB/T10505.3 GB/T10505.3 GB/T10505.3 GB/T10505.3
检测项目
震动湿磨耗 振动干磨耗 钾交换率 吸水速率 烧失量 电镜分析 落粉度(粉尘量) 比表面 孔容 孔径分布 PH 值2. 不ຫໍສະໝຸດ 类型的分子筛对应的标准检测标准
HG/T 3590 HG/T 3590 GB/T10504 GB/T 10504 HG/T4220-2011 实验室方法 实验室方法 BET 法 BET 法 BET 法 实验室方法
检测项目
3A 分子筛 4A 分子筛 5A 分子筛 13X 分子筛
检测标准
GB/T 10502-2008 HG/T 2524-2-10 GB/T 13550-1992 HG/T 2690-2012
分子筛
分子筛具有优良的性能: 1. 吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附,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。 2. 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。 3. 催化功能: 分子筛表面有很高的酸浓度与酸强度,能引起正碳离子型的催化反应。 离子交换树脂的主要分类: 1. 3A 分子筛 2. 4A 分子筛 3. 5A 分子筛 4. 13X 分子筛 5. 中空玻璃分子筛 等等 检测分子筛的目的: 检验分子筛的基本质量,确保其吸附功能的合格或满足使用需求。 分子筛检测标准或方法 1. 分子筛的一般检测项目及检测方法
高硅分子筛ZSM_23的合成及表征_王滨

第18卷第4期分 子 催 化V ol.18,N o.4 2004年8月J O U RN A L O F M O L ECU L A R CA T A L YSI S(CHIN A)Aug. 2004 文章编号:1001-3555(2004)04-0253-04高硅分子筛ZSM-23的合成及表征王 滨1,高 强1,高建东1,闫 亮1,王晓来1,索继栓2*(1.中国科学院兰州化学物理研究所 羰基合成与选择氧化国家重点实验室,甘肃兰州730000;2.中国科学院成都有机化学研究所,四川成都610015)摘 要:采用静态水热晶化法以吡咯烷为模板剂,合成出结晶度良好的ZSM-23分子筛晶体.对合成条件的研究结果表明,合成的关键是避免ZSM-35分子筛的生成.当n(Si)/n(Al)=25~110,n(H20)/n(SiO2)= 1.3~ 4.8,n (py r.)/n(SiO2)=0.12~0.5时,均能稳定生成Z SM-23分子筛晶体.当n(Si)/n(Al)>110时,不能得到分子筛晶体;当n(Si)/n(Al)<25时,生成的是ZSM-35分子筛晶体.采用X RD,SEM,T G-D T A,FT I R等技术,对合成的ZSM-23分子筛晶体的形貌,以及影响分子筛合成的因素进行了详细的研究.关 键 词:ZSM-23分子筛;吡咯烷;静态合成;分子筛表征中图分类号:O643.3 文献标示码:A ZSM-23分子筛是一种中孔、高硅分子筛,具有M T T结构的拓扑框架.1978年,美孚公司的Plank[1]等人首次合成出ZSM-23分子筛.ZSM-23分子筛的骨架拓扑结构中同时包括五元环、六元环和十元环,但无类似M FI结构分子筛的交叉孔道结构.其由十元环组成的一维孔道为互不交联的平行孔道,自由直径为0.56×0.45nm,与在催化反应中ZSM-5的0.56×0.54nm和0.55×0.53nm 孔道相比,ZSM-23的孔道尺寸稍小,正是由于其独特的孔道结构,在催化反应中具有很好的选择性[2].又由于其较强的表面酸特性,所以在丁烯异构化反应及催化裂化反应中表现出很高的催化活性与选择性.特别是近年来由于石油资源的紧缺而对乙烯和丙烯的需求量却在逐年增加,ZSM-23分子筛在催化裂化碳四烯烃制乙烯及丙烯的反应中表现出极佳的潜力.ZSM-23的合成通常在静态水热条件下合成.M oini,Ernst W[3~5]等人采用Diquat-7、Diqua t-12作为模板剂均成功合成出硅铝比为30~500的ZSM-23分子筛.Ernst[6]等人曾对ZSM-23合成中碱度的影响进行了研究.但对ZSM-23合成中的其它影响因素未见有详细的研究报道.本文采用静态合成的方法在水热条件下合成出硅铝比为25~110的ZSM-23分子筛并详细考察了水量、模板剂、及硅铝比对合成的影响,同时对ZSM-23分子筛的晶化动力学进行了较详细的研究.1实验部分1.1合成原料硅溶胶:w=25.5%,d= 1.17g/cm3,乳白色,青岛海洋化工厂出品;氢氧化钠w=96%,分析纯,江苏三木集团化工厂;吡咯烷,w=99%,分析纯, (Lancaster进口分装);上海化学试剂公司;铝酸钠,w(Al2O3)=43%,分析纯,上海东龙化工厂;氯化铵w=99.5%,分析纯,天津市化学试剂一厂.1.2合成方法采用水热合成方法,典型的晶化混合液组成为:120SiO2·Al2O3·18.2pyrro lidine· 1.8 NaO H·500H2O.合成步骤:按上述原料配比将铝酸钠溶于水中,然后加入氢氧化钠,搅拌下再加入吡咯烷,最后将硅溶胶加入上述混合液中,搅拌1h后将混合物转移到带有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,密封,放入烘箱中,在448K下晶化不少于72h.晶化结束后,将结晶固体产物与母液分离,用去离子水洗涤至中性,在383K下干燥20h,在空气气氛下在823K的马弗炉中焙烧8h.产物用N H4Cl溶液(2m ol/L)于358K交换4次,最后在823K下收稿日期:2003-12-26;修回日期:2004-2-25.作者简介:王滨,男,1969年生,博士研究生.*通讯联系人.DOI:10.16084/ k i.i ssn1001-3555.2004.04.003焙烧4h ,即得HZSM-23分子筛.1.3分子筛的表征X RD 谱在D /Max-2400Rig aku 衍射仪上测定,Cu K α,管电压40kV ,管电流60m A,扫描速度40/min,步长0.02°.相对结晶度用样品在2θ=19~26°处特征峰的峰面积总和与未完全晶化样品在2θ=19~26°处的特征峰的峰面积总和的百分比值表示.样品的热分析(TG-DT A)在DU Po nt-1090型热分析仪上进行,氮为吹扫气,温度范围303~1073K ,升温速率为10K /min .晶体的形貌由SW -5600lV 低真空扫描电子显微镜得到.分子筛的表面酸性由吡啶吸附红外光谱法测定.所用仪器为美国Nicolet 公司的FT -510T 型傅里叶红外光谱仪,扫描范围为1350~2000cm -1.测定温度473K .2结果与讨论2.1分子筛的物相图1为静态水热法合成的ZSM -23(Si /Al =60)图1ZSM -23分子筛的X RD 谱Fig.1X RD pa ttern o f a s-synthesised ZSM -23的X RD 谱.与文献[2,3,6]的XRD 谱图完全吻合.图2为所合成的ZSM -23分子筛的SEM 图.图2ZSM -23的扫描电镜照片Fig .2SEM imag e o f as -sy nthesised Z SM -23(Si /Al=60)从图中可以看出,所合成的ZSM-23为枣核型晶体,长度为5~7.5μm.所合成的分子筛样品晶体分布均匀,无其它杂晶,为结晶度良好的ZSM-23分子筛.2.2分子筛的热重和差热分析图3为所合成的ZSM-23的热分析结果.DTA图3ZSM -23的T G-D T A 曲线Fig .3T G -D T A curv es o f as -sy nthesised Z SM -23(Si /Al=60)曲线在303~698K 间存在一个强吸热峰,在TG 曲线中则表现为3个失重峰,TG 曲线在约323~453K 处的失重峰为分子筛孔内的水的脱附,另外两个失重峰分别位于453~598K 和693~798K 处,均为分子筛中有机物的脱除.在823~1073K 之间,样品仅有微量的失重,为分子筛骨架中不同位置结构水的脱附.由以上分析结果可知,分子筛骨架内有机物的含量约为 4.5%.2.3晶化条件的影响2.3.1晶化时间及温度的影响 晶化时间和温度在分子筛合成中起着非常重要的作用.由图4可以图4温度对分子筛结晶度的影响Fig.4Influence o f sy nthesis time o n cr ystallinityunder diffe rent tempera tures (1)438K;(2)448K;(3)458K看出,在晶化的开始阶段,没有观察到ZSM -23晶体出现,此阶段为分子筛晶化诱导期.实验结果显254分 子 催 化 第18卷 示,随着温度的升高,晶化诱导期缩短,即高温有利于晶体的成核过程.晶化诱导期过后,进入晶体快速增长期,图4中曲线(1)的斜率明显小于曲线(2)、(3)的斜率,而后两条曲线的斜率相近.这一结果表明,当温度高于438K 时,温度对晶化速率起着决定性的作用.但单纯提高温度并不能提高晶体的生成速度.当温度为448K 时,随着晶化时间的延长,结晶度可达到100%,继续延长晶化时间至120h ,无其它物相出现,分子筛的结晶度均接近100%.当温度为438K 和458K 时,结晶度均无法达到100%,同时伴生有ZSM-5晶体.这主要是因为ZSM -23的晶化过程包含M T T 和M FI 两种晶体结构竞争生长的动态过程.在晶化的初期阶段,主要为ZSM-23的快速生长,而在晶化的后期阶段,M FI 的生长及M T T 向M FI 结构的转变成为主要过程.由以上实验结果可以看出,晶化温度和晶化时间是ZSM-23分子筛合成的关键因素,提高晶化温度和延长晶化时间并不能提高ZSM-23分子筛的结晶度,反而会促进ZSM -5分子筛的生成.2.3.2水量的影响 在分子筛的合成中,水量图5n (H 2O )/n (SiO 2)对ZSM -23结晶度的影响Fig.5Influence of n (H 2O )/n (SiO 2)on cry sta llinity o f ZSM -23的多少对分子筛晶体的生长也有很大影响.许宁等[7]认为,在一定范围内,水量增加有利于晶体的生长,主要是由于较高的水量可降低物料的粘稠度,使反应物料的传质和温度分布更均匀,从而有利于晶体的生长.但是,过多的水量会给合成带来不利的影响,如单釜产量及原料利用率降低.实验结果表明,当n (H 2O )/n (SiO 2)= 1.3~ 4.8时,均能生成一定结晶度的ZSM -23分子筛.当n (H 2O )/n (SiO 2)大于4.8时,有大量ZSM-5晶体出现.2.3.3模板剂用量的影响 在分子筛的合成中,模板剂主要起着结构导向和电荷平衡的双重作用.实验结果显示,当n (py r.)/n (SiO 2)=0.12~0.5时,均可合成出一定结晶度的ZSM -23分子筛晶体.如图6所示.当n (py r .)/n (SiO 2)小于0.12时,图6n (SiO 2)/n (pyr .)对Z SM -23结晶度的影响Fig.6Influenc of n (SiO 2)/n (pyr.)on cry sta llinityo f ZSM -23(py r.-py rr olidine)得不到分子筛晶体,主要是模板剂的用量太少时,不足以对分子筛晶体的生长起到结构导向作用.2.3.4硅铝比的影响 实验结果表明配料硅铝比为25~110时,可以得到结晶度良好的ZSM -23分子筛晶体;n (Si)/n (Al)<25时,得到的是ZSM-35分子筛;当n (Si )/n (Al )>110时,只能得到无定型产物,未能得到ZSM -23分子筛晶体.如表1所示.表1配料硅铝比对ZSM -23合成的影响Ta ble 1Infuluence o f Si /Al ra tio o n sy nthesis of ZSM -23Si /Al ratio (Gel)Si /Al r atio (pr oduct )Pr oduc tCr ystallinity (%)1525ZSM -35912030ZSM -35932534ZSM -23893040ZSM -23966071ZSM -231008085ZSM -239210094ZSM -2386110-Amo rphous -2.4红外光谱测定分子筛的表面酸性-B 酸和L 酸为了考察ZSM -23分子筛的表面酸性,由吡啶吸附红外光谱法测定催化剂的表面酸性.谱图如图7所示.由图7可以看出,对于HZSM -23分子255第4期 王 滨等:高硅分子筛ZSM -23的合成及表征图7不同硅铝比的HZSM-23的吡啶吸附红外谱图Fig.7FT I R spectra o f adso rbed py ridine o n HZSM-23with different Si/Al ratios筛,在表征B酸(约1540cm-1)和L酸(1450-1)处均出现较强吸收峰[8],表明HZSM-23沸石分子筛具有较多的B酸和L酸中心.而各个样品的表征B 酸的吸收峰强度要大于表征L酸的吸收峰强度,说明HZSM-23沸石分子筛各个样品的B酸含量均比L酸的含量多.而各个样品的表征B酸的吸收峰强度和表征L酸的吸收峰强度均随配料硅铝比的增大而降低,这主要是由于随着进入分子筛骨架中Al3+含量的增加,分子筛表面与骨架中Al3+结合的H+也相应增多,从而增加了分子筛的B酸含量和L酸含量.3结 论采用水热合成法合成了ZSM-23分子筛,从表征结果可以看出,所合成的ZSM-23分子筛具有典型的M T T结构.当晶化温度为448K,配料中n (Si)/n(Al)=25~110,n(H20)/n(SiO2)= 1.3~4.8,n(py r.)/n(SiO2)=0.12~0.5时,均能稳定生成ZSM-23分子筛晶体.而所合成的ZSM-23分子筛具有较多的B酸和L酸中心,其B酸和L酸中心数量随配料硅铝比的增大而减少.参考文献:[1] Pla nk C J,Rosinski E J,Rubin,M ae K.U s patent[P],4076842.1978[2] Paul M eria udeau,V u A T,Le N H,et al.J ChemSoc,Faraday trans[J],1998,94(3):467~471 [3] M oini,Ahmad,Schmitt,Kir k D.U s pa tent[P],5405596.1995[4] Ernst W,V alyocsik,Yardley.U s patent[P],4490342.1984[5] M oini,Ahmad,Schmit t,Kir k D.U s pa tent[P],5405596.1994[6] Ernst S,K uma r R,W eitka mp.J Catal Today[J],1988,3:1~10[7] Xu Ning(许 宁),Kan Qiu-bin(阚秋斌),Qi Run-g uo(齐润国),et al.(催化学报)[J],2002,23(4):367~370[8] K uma r R,Ra tna sa my P.J Catal[J],1990,121:89~98Synthesis and Characterization of ZSM-23Zeolite with High Silica W AN G B in1,GAO Qiang1,GAO J ia n-do ng1,Y AN Liang1,W AN G Xiao-lai1,SUO Ji-shuan2(1.State Key Laboratory for Ox o Synthesis and Selective Ox idation,Lanzhou Institute of ChemicalPhysics,Chinese Academy of Scienc es,Lanzhou730000,China;2.Chengdu Institute of Organic Chemistry,Chinese Academy of Scienc es,610041,China) Abstract:Pure and w ell cry stallized zeolite ZSM-23w as sy nthesized under static hydrothermal crysta llizatio n co ndition using py rrolidine as template.U nder the conditio ns of n(Si)/n(Al)=25~110,n (H2O)/n(SiO2)= 1.3~ 4.8,and n(pyr.)/n(SiO2)=0.12~0.5,the ZSM-23was obtained as a pure pha se.The inv estiga tio n o f the crystallizatio n conditions indica tes that the pro duct o btained and its tra ns-crystllizatio n depend o n the Si/Al ratios of the g el system.When the Si/Al ra tios equal to25~110,the product o btained is ZSM-23,w hich may be trans-crystallized into ZSM-35a t a low er Si/Al ra tio such as 20.When the Si/Al ra tio is higher than110,the zeolite crystal can not be obtained.The morpho log y of ZSM-23and the roles o f w ater、template and the effect of Si/Al ratio s on acid property o f ZSM-23w ere studied by X RD,TEM,TG-DT A and FTIR techniques.Key words:ZSM-23zeolite;Pyr ro lidine;Sta tic sy nthesis;Zeolite characterization256分 子 催 化 第18卷 。
A型分子筛的测定方法

一、液体吸附值的测定:(一)4A分子筛的乙醇吸附值的测定:1:试剂:1:无水乙醇,使用前,用活化的5A成形分子筛进行脱水。
商品无水乙醇的含水量约为0.5%,500克的乙醇约用50克活化的5A成型分子筛进行脱水。
方法是:用瓷蒸发皿盛分子筛,放较温电炉内,从室温开始升温,约在一小时左右升到550度,并在此温度下保温二小时,取出,放在盛有活化分子筛的干燥器内冷却到室温,然后快速地把分子筛装到乙醇的瓶中,密闭瓶口,静置12小时后使用。
2:苯分析纯,使用前,用活化的5A成型分子筛进行脱水,方法同上。
3:乙醇-苯混合溶液配制方法:----乙醇与苯的体积比是2:8,应在使用前备制放在小容量瓶中密封保存。
4:乙醚:化学纯二、5A分子筛正庚烷吸附值的测定:(一):成剂,1:正庚烷--分析纯,使用前的处理方法同乙醇。
2:仪器设备与工具,①:折光仪:阿氏:准确到0.0002②:超级恒温器:加热范围0-100度准确度±0.02度③:磨口试管:内径10-12MM,长85-95MM,附磨口良好的玻塞④:移液管:容量2ML,最小刻度0.02ML容量100ML,最小刻度0.01ML⑤:镊子,3:乙醇、苯混合溶液的浓度与分析光率关系曲线的绘制。
利用折光法测定4A分子筛吸附乙醇的量,必须先知道在苯含量为79%-95%的范围内,不同尝试的乙醇、苯混合溶液的折光率苯含量为90%、80%、70%、60%、50%体积百分率的折光率。
自此作出浓度对折光率的关系曲线 用移液管,吸取乙醇和苯。
配成几组不同浓度的混合液,放在磨口试管中密闭放置。
用恒温器调节折光仪的温度使维持在20-30度,测定前,先用棉花蘸乙醚将棱镜擦干净,用滴管将混合溶液滴加在调整好的折光仪上测定其折光率。
(3A、4A、5A都吸水 4A还吸乙醇等但不吸正庚烷、3A、5A吸正庚烷但不吸乙醇)用方格纸绘出乙醇苯混合液的浓度与折光率关系曲线,横轴表示折光率,每20格代表0.01纵轴表示苯的百分浓度,每50格代表10%4:测定吸附值的具体步骤:在上皿天平上称取样品约1克,置于25毫克瓷坩锅中,放入高温电炉内,从室温开始缓慢升温,约在一小时内升到550度,在550度下保持二小时后取出,放在盛有活化了的5A成型分子筛的干燥器内冷却到室温。
3 沸石分子筛的水热合成及其表面积、微孔体积和孔径分布测定

实验3沸石分子筛的水热合成及其比表面积、微孔体积和孔径分布测定一、 实验目的1.学习和掌握NaA、NaY和ZSM-5分子筛的水热合成方法。
2.了解静态氮吸附法测定微孔材料比表面积、微孔体积和孔径分布的原理及方法。
3.在Sorptomatic-1900吸附仪上测定分子筛样品的比表面积、微孔体积和孔径分布。
二、 实验原理1.沸石分子筛的结构与合成沸石分子筛是一类重要的无机微孔材料,具有优异的择形催化、酸碱催化、吸附分离和离子交换能力,在许多工业过程包括催化、吸附和离子交换等有广泛的应用[1]。
沸石分子筛的基本骨架元素是硅、铝及与其配位的氧原子,基本结构单元为硅氧四面体和铝氧四面体,四面体可以按照不同的组合方式相连,构筑成各式各样的沸石分子筛骨架结构。
(a)(b) (c)图3.1 分子筛晶穴结构示意图(a) A型 (b) X、Y型 (c) ZSM-5α笼和β笼是A、X和Y型分子筛晶体结构的基础。
α笼为二十六面体,由六个八元环和八个六元环组成,同时聚成十二个四元环,窗口最大有效直径为4.5 Å,笼的平均有效直径为11.4 Å;β笼为十四面体,由八个六元环和六个四元环相连而成,窗口最大有效直径为2.8 Å,笼的平均有效直径为6.6 Å。
A型分子筛属立方晶系,晶胞组成为Na12(Al12Si12O48).27H2O。
将β笼置于立方体的八个顶点,用四元环相互连接,围成一个α笼,α笼之间可通过八元环三维相通,八元环是A型分子筛的主窗口,见图3.1(a)。
NaA(钠型)平均孔径为4 Å,称为4A分子筛,离子交换为钙型后,孔径增大至约5 Å,而钾型的孔径约为3 Å。
X型和Y型分子筛具有相同的骨架结构,区别在于骨架硅铝比例的不同,习惯上,把SiO2/Al2O3比等于 2.2~3.0的称为X型分子筛,而大于3.0的叫做Y型分子筛。
类似金刚石晶体结构,用β笼替代金刚石结构中的碳原子,相邻的β笼通过一个六方柱笼相接,形成一个超笼,即八面沸石笼,由多个八面沸石笼相接而形成X、Y型分子筛晶体的骨架结构,见图3.1(b);十二元环是X型和Y型分子筛的主孔道,窗口最大有效直径为8.0 Å。
分子筛

分子筛科技名词定义中文名称:分子筛英文名称:molecular sieve定义:具网状结构的天然或人工合成的化学物质。
如交联葡聚糖、沸石等,当作为层析介质时,可按分子大小对混合物进行分级分离。
应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)分子筛概念狭义上讲,分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子筛分子尺寸大小(通常为0.3~2.0 nm)的孔道和空腔体系,从而具有筛分分子的特性。
然而随着分子筛合成与应用研究的深入,研究者发现了磷铝酸盐类分子筛,并且分子筛的骨架元素(硅或铝或磷)也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代,其孔道和空腔的大小也可达到2 nm以上,因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛;按孔道大小划分,孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。
由于具有较大的孔径,成为较大尺寸分子反应的良好载体,但介孔材料的孔壁为非晶态,致使其水热稳定性和热稳定性尚不能满足石油化工应用所需的苛刻条件。
由于含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水,水分子在加热后连续地失去,但晶体骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,这些微小的孔穴直径大小均匀,能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来,而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子,极性程度不同的分子,沸点不同的分子,饱和程度不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称为分子筛。
目前分子筛在冶金,化工,电子,石油化工,天然气等工业中广泛使用。
常用分子筛气体行业常用的分子筛型号;方钠型,如A型:钾A(3A),钠A(4A),钙A(5A);八面型,如X型:钙X(10X),钠X(13X)和Y型:钠Y,钙Y;丝光型,(-M型):高硅型沸石,如ZSM-5等。
MCM-22分子筛静态水热晶化法合成的优化

作者简 介:方奕文 (9 8 ) 16  ̄ ,男 ,广东潮州人 ,副教授.E m i y f g s . u o — a : wa @ t e . r l n u d cn 基金项 目:国家 自然科学基金 资助项 目( o 0 70 3 ;广东省 自然科学基金 资助项 目( o 6 2 25 ;汕头大学 N :2 5 6 2 ) N :0 0 70 )
V0 .3 No2 1 . 2
文 章 编 号 i 0 1 4 1 (0 8 0 0 3 — 8 10 — 2 7 20 )2— 0 5 0
MC 2 M一2分子筛静 态水 热 晶化 法合成 的优化
方 奕文 ,乔 晓辉 ,黄 晓昌 ,吴武玲 ,宋一兵 ,孙 长勇
( 汕头大学化学 系 ,广东 汕头 556 ) 10 3
MC .2 子筛拥 有两套互不相通 的多维孔道 体系. 由于具有独特的晶体结构 、高 的 M2 分
微 孔 率 和孔 容 以及 优 良 的水 热 稳 定 性 能 和酸 性 性 能翻,MC 2 M一2分 子 筛 作 为 吸 附 剂 用
于工业 与环境上 的分离与净化H,作 为催化材料用 于催化裂化 们 、烷基化 引 、芳构 化 。 等反应 ,都具 有优异 的性 能 ,因此 ,近年来 M M 2 分子筛 的合 成受到广泛关 C 一2
青年科研资助项 目( o R 7 o ) N :Y O 0 2
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汕 头 大学 学 报 ( 自然科 学 版 )
第2 3卷
1 实 验 部分
11 试 剂 .
铝 酸 钠 ,化 学 纯 ( 国药 集 团化 学试 剂 有 限公 司 ) ;硅 酸 ,分 析 纯 ( 国医 药集 团上 中
中空玻璃之分子筛

分子筛(干燥剂)简介分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一类物质。
分子筛的应用非常广泛,可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等,由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小(通常为0.3~2 nm)的孔道和空腔体系,因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。
按其晶体结构主要分为:A型,X型,Y型等。
商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类,如3A型、4A 型、5A型分子筛。
4A型即表中A类,孔径4Å;。
含Na+的A型分子筛记作Na—A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3Å;,即为3A型分子筛;如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约为5Å;,即为5A型分子筛。
1产品分类:根据不同的用途及外形将中空玻璃用3A分子筛分为直径φ0。
5mm一0.8mm, φ0.8mm一1。
4mm, φ1。
4mm一2。
0mm的球形分子筛。
特殊规格的由供需双方协商。
2引用标准GB 191 包装储运图示标志GB 6286 分子筛堆积密度侧定方法GB 6678 化工产品采样总则GB 10505。
4 3A分子筛包装含水量测定方法3技术要求3。
1外观中空玻璃用3A分子筛为米白色,褐色或浅红色的球形颗粒。
3 。
2技术条件球径φ0.5mm一0.8mm,φ0.8mm一1.4mm, φ1。
4mm一2。
0mm。
二中空玻璃用3A球形分子筛应符合下表要求。
附录四表3.2—1 3A球形分子筛技术性能氮气吸附测定条件为:1013mba 压力和25℃4试验方法4。
1外观检验目测法4.2 950℃烧失量的测定4。
2。
1仪器与设备一般实验室仪器与设备4。
2。
2测定步骤在已恒重的瓷坩锅内称取3g —5g 样品(称准至0。
0001g ),放入预升温至950 ±0℃的箱式电阻炉内焙烧1h,取出后立即移入干燥器内冷却至室温,称重。
4.2. 3结果计算样品烧失量x 按以下公式计算:1001232⨯=--m m m m X式中:x 一一样品烧失量,%:m 1一一瓷柑锅(连盖)质量,g ;m 2一一瓷柑锅(连盖)加焙烧前样品质量,g ;m 3一一瓷柑锅(连盖)加焙烧后样品质量,g 。
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分子筛静态水、强度测定实验规程
一分子筛静态水吸附量测定实验规程
1.1分析天平的使用要求
1 打开电源开关和天平开关,预热一段时间。
2 预热完毕后,要进行校正;按下校准健,天平显示“CAL......”稍等片刻,闪现“500”,此时应将天平自身配备的500g砝码轻轻放入,天平即开始自检,片刻显示500.000,此时应将500g标准砝码拉回,片刻后天平显示00.000;天平自检完毕,即可称量。
3 放入被称物:将被称物预先放置使与天平室的温度一致(过冷、过热物品均不能放在天平内称量),开启天平侧门,将被称物置于天平载物盘中央;
4 读数:天平自动显示被测物质的重量,等稳定后,即可读数并记录。
关闭天平。
5 称量前应检查天平是否正常,是否处于水平位置,玻璃框内外是否清洁;
6 应从左右两门取放称量物和砝码。
称量物不能超过天平负载,不能称量热的物体。
有腐蚀性或吸湿性物体必须放在密闭容器中称量。
7 每班使用天平前都要对天平进行校正;
8 放取被称物时要轻、缓,切记不可用力过猛;
9 调定零点及记录称量读数后,应随手关闭天平,加被称物必须在天平处于关闭状态下进行;
10 称量读数时必须关闭侧门;
11 称量完毕应随即将天平复原,并检查天平周围是否清洁;
1.2 静态水吸附量的测定方法
1 取一只干净的小杯子,用分析天平称量,重量为m
1
;
2 取成品分子筛加入到小杯子中,使其覆盖住杯底,称重为m
2
;
3 将其放入到已放置饱和食盐水的密封玻璃容器中;
4 将玻璃容器放入恒温干燥箱中,设定温度为35℃,静置24h以后取出,
测定重量为m
3
;
5 重复上述操作过程,即共测两个平行项,其平均值即为静态水吸附量。
6 按下式计算静态水吸附量:
Χ(%)=(m
3―m
2
)/(m
2
-m
1
) (1)
式中:Χ—静态水吸附量 %
m
1
—称量瓶重;
m
2
—称量瓶重加试样重;
m
3
—称量瓶重加吸水后试样重;
1.3 分子筛静态水吸附量的相关标准
1允许偏差
平行测定的相对偏差小于等于1.5%;
不同实验室测定相对偏差小于等于2.0%;
2 吸水量标准值
当分子筛粒径为d=2.5—3.0mm,静态水吸附量大于等于17.0。
二分子筛抗压碎力测定实验规程
2.1 关于实验室用强度测定仪的使用:
强度测定仪的使用操作流程为:
开机—复位—取消—输入;
用强度测定仪测定25颗颗粒的强度,计算其平均值,即为该批分子筛的强度值。
2.2 分子筛的抗压碎力测定:
1 将试样置于瓷坩埚中,放入箱式电阻炉中,设定温度550℃,当温度升到以后,再焙烧30min ;
2 将球形试样放在颗粒强度测定仪的测试平台上,逐粒测定25颗试样抗压碎力;
3 试样抗压碎力均值按式(2)计算:
25251∑=-
=i i F F (2)
_F —抗压碎力均值,N ;
F i —单颗样品抗压碎力,N ;
25—试样颗数;
4 计算25次测量的标准偏差S (去3位有效数字),按式(3)计算: 125_2512)(-=
∑-=i F F i S (3)
_F —抗压碎力均值,N ;
F i —单颗样品抗压碎力,N ;
25—试样颗数;
5 样品抗压碎力变异系数以c 表示,按式(4)计算:
_
F S
c =………………………………………………(4) 式中:
S —25次测量抗压碎力的标准偏差;
_
F —抗压碎力均值,N ;
2.3 分子筛抗压碎力标准值
当分子筛的粒径为d=2.5—3.0mm ,要求分子筛强度值大于等于90N ;。