吸附剂的种类
吸附剂使用手册

吸附剂使用手册一、简介吸附剂是一种常用的化学材料,具有吸附和分离物质的能力。
本手册旨在向用户提供有关吸附剂的基本知识和正确使用方法,以确保最佳的吸附效果和安全性。
二、吸附剂的分类根据用途和化学性质不同,吸附剂可分为以下几类:1. 活性炭:活性炭是一种多孔碳材料,具有很大的比表面积,能够有效吸附气体和溶解物质,广泛用于空气和水的净化处理。
2. 分子筛:分子筛是一种具有有序孔道结构的晶体材料,能够选择性吸附不同大小和形状的分子,常用于分离和干燥气体和液体。
3. 吸附树脂:吸附树脂是一种高分子化合物,具有吸附和释放离子的能力,常用于水处理、药物分离等领域。
4. 吸附剂纸:吸附剂纸是一种涂有吸附剂的特殊纸张,用于分离和检测物质成分。
三、吸附剂的应用领域吸附剂广泛应用于许多领域,包括但不限于:1. 环境净化:活性炭用于吸附空气中的有害气体和异味物质,分子筛用于水和空气中的污染物去除。
2. 医药领域:吸附树脂用于药物分离、纯化和去除杂质。
3. 化学工艺:吸附剂在化学反应中起到催化剂和分离剂的作用,提高反应效率。
4. 食品加工:吸附剂纸用于食品中有害物质的检测和分离,确保食品安全。
5. 实验室研究:吸附剂在实验室中用于分离和富集目标物质,便于后续分析和检测。
四、吸附剂的选择和使用方法1. 根据目标物质的特性选择合适的吸附剂:不同的吸附剂对不同的物质有特异性吸附特性,根据目标物质的特性选择合适的吸附剂,以获得最佳的吸附效果。
2. 确定吸附剂的用量和接触时间:根据目标物质的浓度和要求的吸附效果,确定合适的吸附剂用量和接触时间,避免过量使用或接触时间过短导致吸附效果不佳。
3. 注意吸附剂的再生和处理:一些吸附剂可以通过再生或处理恢复其吸附性能,合理采取相应的再生或处理方法,延长吸附剂的使用寿命和降低成本。
4. 安全操作:使用吸附剂时,应佩戴适当的防护装备,避免直接接触吸附剂,防止吸附剂进入眼睛或口腔,确保操作过程的安全性。
吸附剂的种类

常用吸附剂简介(发稿时间:2009-02-17 阅读次数:715)常用的吸附剂有:活性炭、天然有机吸附剂、天然无机吸附剂、合成吸附剂。
1、活性炭活性炭是从水中除去不溶性漂浮物(有机物、某些无机物)最有效的吸附剂,有颗粒状和粉状两种状态。
清除水中泄漏物用的是颗粒状活性炭。
被吸附的泄漏物可以通过解吸再生回收使用,解吸后的活性炭可以重复使用。
影响吸附效率的关键因素是被吸附物分子的大小和极性。
吸附速率随着温度的上升和污染物浓度的下降而降低。
所以必须通过实验来确定吸附某一物质所需的炭量。
试验应模拟泄漏发生时的条件进行。
2、天然有机吸附剂天然有机吸附剂由天然产品,如木纤维、玉米秆、稻草、木屑、树皮、花生皮等纤维素和橡胶组成,可以从水中除去油类和与油相似的有机物。
天然有机吸附剂具有价廉、无毒、易得等优点,但再生困难。
3、天然无机吸附剂天然无机吸附剂是由天然无机材料制成的,常用的天然无机材料有黏土、珍珠岩、蛭石、膨胀页岩和天然沸石。
根据制作材料分为矿物吸附剂和黏土类吸附剂。
矿物吸附剂可用来吸附各种类型的烃、酸及其衍生物、醇、醛、酮、酯和硝基化合物;黏土类吸附剂能吸附分子或离子,并且能有选择地吸附不同大小的分子或不同极性的离子。
天然无机材料制成的吸附剂主要是粒状的,其使用受刮风、降雨、降雪等自然条件的影响。
4、合成吸附剂合成吸附剂是专门为纯的有机液体研制的,能有效地清除陆地泄漏物和水体的不溶性漂浮物。
对于有极性且在水中能溶解或能与水互溶的物质,不能使用合成吸附剂清除。
能再生是合成吸附剂的一大优点。
常用的合成吸附剂有聚氨酯、聚丙烯和有大量网眼的树脂。
聚氨酯有外表敞开式多孔状、外表面封闭式多孔状及非多孔状几种形式。
所有形式的聚氨酯都能从水溶液中吸附泄漏物,但外表面敞开式多孔状聚氨酯能像海绵一样吸附液体。
吸附状况取决于吸附剂气孔结构的敞开度、连通度和被吸附物的黏度、湿润力,但聚氨酯不能用来吸附处理大泄漏或高毒性泄漏物。
吸附剂种类

吸附剂种类哎呀,最近我搬新家,结果发现家里潮湿的要死,墙角都开始发霉了,赶紧找了些吸湿剂来救急。
尼玛,吸附剂种类也太多了吧,我简直晕头转向,完全不知所措。
那天跑去超市买了一堆吸湿剂,分别叫活性炭、除湿袋、竹炭袋、风干剂,还有那个潮湿吸收剂啥的。
我心想这都什么鬼,就是想要一个管用的,懒得研究这些名堂。
先来说说活性炭吧,听说这玩意可以吸附甲醛、氨气之类的有害气体,还能除异味。
简单来说,就是把有害气体牢牢地“困”在那小小的微孔里,让空气变得干净。
但是,他家居然有架在上面那股怪味儿,这让我这种“讲究”鼻子的人怎么受得了呢?竹炭袋,就是拿竹子做的制品,我就想,这得吸多久……竹炭能吸潮,对抑制细菌也有点帮助,不过,不能放太阳底下曝晒哦,要不然它就“失效”了。
除湿袋是不是最方便最省事的呢?反正就是撕开包装,丢在角落里就完事了。
他家一块玻璃样子的那小块像是在招手,说“快把水分交给我吧!”反正看起来还比较美观,就算有水,也不用直接接触嘛。
那个风干剂,就是家家户户老爷爷奶奶用的那种,不是用来搞掉潮气的,是拿来保存风干食品的。
想想,他们是不是觉得用来除潮气有点浪费啊,哈哈。
最后是潮湿吸收剂,听说能吸收两袋水,这玩意看着挺吓人的。
后来发现,它侧面有个小窗口,慢慢变色来提示你需要换新的了。
我就天天盯着那个窗口看,就差点拿着放大镜仔细辨认了。
总之,这么看下来,吸附剂也是种类繁多,但只要知道自家潮湿状况、想要的效果,其实也不用那么头疼。
毕竟,我们大不了就是对付潮湿,又不是要搞科学实验,容易搞错了也不会出什么大乱子。
不过,我就是希望这货们越快越给力,别让我一直痛苦下去啊!。
金属离子吸附剂

金属离子吸附剂金属离子吸附剂是一种用于吸附金属离子的材料,广泛应用于水处理、废水处理、环境修复等领域。
本文将从金属离子吸附剂的定义、分类、原理、应用等方面进行探讨。
一、金属离子吸附剂的定义金属离子吸附剂是一种能够与水中金属离子发生化学或物理吸附作用的材料。
它具有高效吸附、易于再生、长寿命等特点,可以有效地去除水中的金属离子,保证水质安全。
根据吸附机理和材料特性,金属离子吸附剂可以分为以下几类:1. 离子交换树脂:通过离子交换作用,将金属离子与树脂上的离子交换,实现吸附效果。
常见的离子交换树脂有强酸型树脂、强碱型树脂和螯合树脂等。
2. 活性炭:活性炭具有高比表面积和孔隙结构,可以吸附金属离子。
它广泛应用于水处理领域,具有吸附效果好、再生性强等特点。
3. 氧化铁:氧化铁具有良好的吸附性能,可以吸附水中的重金属离子。
其制备成颗粒状或膜状吸附剂后,可以大幅提高吸附效果。
4. 天然吸附剂:如黄土、藻类等天然材料,具有一定的吸附能力,可用于水质修复和废水处理。
三、金属离子吸附剂的原理金属离子吸附剂的吸附原理主要包括物理吸附、化学吸附和离子交换作用。
物理吸附是指金属离子与吸附剂之间的静电吸引力和范德华力等作用力,通过表面吸附实现。
化学吸附是指金属离子与吸附剂之间的化学反应,形成化合物或络合物。
离子交换作用是指金属离子与吸附剂上的离子交换,实现离子的吸附和去除。
四、金属离子吸附剂的应用金属离子吸附剂在水处理、废水处理和环境修复等领域有着广泛的应用。
1. 水处理:金属离子吸附剂可以去除水中的重金属离子,如铅、铬、汞等,保证饮用水的安全。
同时,它还可以去除水中的铁、锰离子,改善水的色度和气味。
2. 废水处理:金属离子吸附剂可以用于工业废水处理中,去除废水中的金属离子,减少对环境的污染。
根据不同的金属离子种类和浓度,选择合适的吸附剂进行处理,可以达到良好的去除效果。
3. 环境修复:金属离子吸附剂可以应用于土壤修复和水体修复中,去除土壤或水体中的重金属离子,减少对环境的污染,恢复自然生态系统的健康。
吸附剂在污染物治理中的应用

吸附剂在污染物治理中的应用随着现代工业的快速发展和城市的快速扩张,环境污染问题越来越受到人们的关注。
特别是在城市生活中,大量的废气、废水、废渣产生,会对空气、水源、土壤等环境造成污染。
为了减少环境污染对人类的危害,吸附剂被广泛用于污染物治理中。
下面,我们将详细介绍吸附剂的应用。
一、吸附剂的定义及种类吸附是指物质在接触到另一种物质表面时的粘附现象。
吸附剂是一种物质,它可以吸附或去除环境中的某些有害物质。
吸附剂可以分为化学吸附剂和物理吸附剂。
化学吸附剂是指具有特殊化学结构、能够吸附污染物质并与之发生化学反应的吸附剂,如活性炭和离子交换树脂等。
物理吸附剂是指通过物理吸附原理,将污染物质吸附到其表面并通过物理作用来去除的吸附剂,如沸石、分子筛等。
二、吸附剂的应用1. 活性炭活性炭是应用最广泛的一种吸附剂,其对有机物和有害气体的吸附性能强,不但吸附能力强,而且使用方便,价格也较为适宜。
活性炭可以吸附室内空气中的甲醛、苯等有害物质,也可以吸附水中污染物质。
在水处理中,用活性炭可以去除异味、色度和氧化物等有机污染物,其吸附性能稳定,不会对水质产生二次污染。
2. 沸石沸石是一种天然的矿物质,具有大孔和微孔结构,具有较强的吸附性能,不但能吸附水中的某些重金属离子、有机物和微生物,而且还能吸附空气中的硫化物、氨气等有害气体,效果显著。
沸石材料制成的滤料可以应用于水处理厂、废气处理厂等领域。
3. 分子筛分子筛是一种通过不同尺寸的孔洞吸附物质的吸附剂,能够除去水中的固体、有机物质、重金属离子和有害气体等,同时,分子筛也用于空气净化、汽车废气治理等领域。
分子筛材料具有很强的去除有害物质的能力,而且也有较好的重复使用性。
三、吸附剂的发展前景作为一种有效的污染治理手段,吸附剂将在未来得到更广泛的应用。
未来,吸附材料将更注重材料本身的可持续性,即控制其生命周期中的全部环境影响,从而更加环保。
例如,制备活性炭的常规方法需要消耗大量的木材,这导致了不必要的森林砍伐和生态破坏。
吸附剂一般有以下特点

吸附剂一般有以下特点一、概述能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。
吸附剂一般有以下特点:大的比表面、适宜的自动馏程孔结构及表面结构;对吸附质有强烈的吸附能力;一般不与吸附质和介质发生化学反应;制造方便,容易再生;有良好的机械强度等。
吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类,如粗孔和细孔吸附剂,粉状、粒状、条状吸附剂,碳质和氧化物吸附剂,极性和非极性吸附剂等。
常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。
衡量吸附剂的主要指标有:对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等。
用于滤除毒气,精炼石油和植物油,防止病毒和霉菌,回收天然气中的汽油溴价以及食糖和其他带色物质脱色等。
二、吸附剂的种类工业上常用的吸附剂有:硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等,另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料。
气体吸附分离成功与否,极大程度上依赖于吸附剂的性能,因此选择吸附剂是确定吸附操作的首要问题。
1.硅胶是一种坚硬、无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒,分子式为SiO2.nH2O,为一种亲水性的极性吸附剂。
它是用硫酸处理硅酸钠的水溶液,生成凝胶,并将其水洗除去硫酸钠后经干燥,便得到玻璃状的硅胶,它主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等。
工业上用的硅胶分成粗孔和细孔两种。
粗孔硅胶在相对压力变送器湿度饱和的条件下,吸附量可达吸附剂重量的80%以上,而在低湿度条件下,吸附量大大低于细孔硅胶。
活性氧化铝是由铝的水合物加热脱水制成,它的性质取决于最初氢氧化物的结构状态,一般都不是纯粹的Al2O3,多次开关机即可使被磁化的金属部件消磁,而是部分水合无定形的多孔结构物质,其中不仅有无定形的凝胶,还有氢氧化物的晶体。
由于它的毛细孔通道表面具有较高的活性,故又称活性氧化铝。
它对水有较强的亲和力,是一种对微量水深度干燥用的吸附剂。
吸附质 吸附剂

吸附质吸附剂
吸附质和吸附剂是吸附过程中的两个关键要素。
吸附质(Adsorbate)是指被吸附在吸附剂表面的物质。
这些物质可以是气体、液体或固体,但通常是那些与吸附剂有相互作用力(如范德华力、化学键合力等)的物质。
吸附质可以是单一物质,也可以是多种物质的混合物。
吸附剂(Adsorbent)则是指具有吸附能力的物质,通常是多孔性固体。
吸附剂的主要作用是提供吸附质在其表面附着的位置,并通过物理或化学作用将吸附质固定在其表面。
吸附剂的种类很多,常见的包括活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛等。
在吸附过程中,吸附质与吸附剂之间的相互作用力起到关键作用。
这些相互作用力可以是物理吸附(如范德华力)或化学吸附(如化学键合)。
物理吸附通常较弱,吸附热较小,吸附过程是可逆的;而化学吸附则较强,吸附热较大,吸附过程往往是不可逆的。
吸附剂的选择对吸附效果有着重要影响。
不同的吸附剂对不同的吸附质有不同的吸附能力和选择性。
因此,在选择吸附剂时,需要考虑吸附质的性质、吸附条件以及吸附目的等因素。
总之,吸附质和吸附剂是吸附过程中的两个基本要素,它们之间的相互作用决定了吸附过程的效率和效果。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的吸附剂和吸附条件,以实现最佳的吸附效果。
金属吸附剂

金属吸附剂金属吸附剂是一种能够吸附金属离子的材料,其主要作用是将废水中的金属离子吸附、分离和回收。
金属吸附剂广泛应用于水处理、废水处理、环境保护等领域,成为了重要的环保材料。
一、金属吸附剂的种类金属吸附剂的种类繁多,常见的有活性炭、离子交换树脂、氧化铁、硅藻土、壳聚糖等。
这些吸附剂都有着不同的吸附性能和适用范围。
活性炭是一种常见的吸附剂,其特点是吸附性能较好、使用方便、成本较低等,广泛应用于水处理和废水处理中。
离子交换树脂可以选择性地吸附某种金属离子,具有高效、快速、可重复使用等特点,适用于高浓度金属离子的吸附和回收。
氧化铁是一种高效的吸附剂,能够吸附多种金属离子,同时还具有催化氧化和还原的作用,适用于废水处理和环境修复。
硅藻土和壳聚糖也是常见的吸附剂,具有良好的吸附性能和生物可降解性,适用于环境保护和生态修复。
二、金属吸附剂的吸附机理金属吸附剂的吸附机理主要包括物理吸附、化学吸附和离子交换等。
物理吸附是指金属离子和吸附剂之间的静电作用、范德华力和氢键等吸附力作用,其特点是吸附速度快、吸附量大、可逆性强。
化学吸附是指金属离子与吸附剂之间的化学反应,形成化合物后吸附在吸附剂表面上,其特点是吸附选择性强、吸附速度慢、吸附量小。
离子交换是指吸附剂中的固定离子与水中的金属离子进行交换,其特点是吸附速度快、吸附量大、可重复使用。
三、金属吸附剂的应用1. 水处理金属吸附剂可以有效地净化水质,去除水中的重金属离子和有机物质,提高水的质量和安全性。
在饮用水处理中,活性炭和离子交换树脂是常用的吸附剂,能够去除水中的余氯、异味、余药等物质。
在工业水处理中,氧化铁和硅藻土等吸附剂能够去除水中的重金属离子和有机物质,保证生产过程的安全和稳定。
2. 废水处理金属吸附剂在废水处理中有着重要的应用,可以将废水中的金属离子吸附、分离和回收,降低废水中的金属含量,减少对环境的污染。
在电镀、冶金、化工等工业废水处理中,离子交换树脂和活性炭是常用的吸附剂,能够去除废水中的重金属离子和有机物质。
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吸附剂的种类吸附剂按照来源可以分为两大类天然吸附剂合成吸附剂天然吸附剂硅藻土,白土,天然沸石吸附容量小,选择性低价格便宜,因而选择一次性使用酸性白土S i O 2 50-70%,Al 2O 310-16%, Ca, Mg, Fe, K 和Na 等元素。
白土用于润滑油、石油重馏分的脱色和脱硫。
吸附剂的种类-1 活性碳类活性碳类吸附剂可以分为三种活性碳活性碳纤维碳分子筛1-1活性碳特点:Ø非极性的表面Ø疏水性和亲有机物性主要用于从气体或液体混合物中回收有机化合物。
如:在白糖脱色中吸附白糖中的有机物,污水处理,溶剂回收,汽车汽油的回收。
由木炭加工而成。
制备活性碳的原料•煤,包括烟煤,褐煤和无烟煤•炭,未活化的焦炭、木炭和骨炭•炭黑,含炭量高的有机物,如重油和气态烃类部分燃烧,炭黑可能有孔隙,也可能没有孔隙。
•纯炭:石墨和金刚石两种晶体形式活性碳的结构•活性碳的结构与石墨的晶体结构相似。
•石墨是由排成正六角形的炭原子形成的平面构成,它类似于苯的六角形,各平面的炭原子的间距为0.142nm,各平面层的间距为0.335nm。
•活性碳由三个石墨层组成,不规则。
石墨的晶体结构碳在升温过程中的变化•从室温升高至1000-2000°C时,含碳有机物中的水分、氢、氧等化合物逐渐放出,含炭量增加。
•随着非碳元素的逸出,发生脱氢,环化,缩合与交联等化学反应-碳化过程。
•随着非碳元素的减少,形成的芳环平面逐渐增大,排列逐步规整-石墨化过程。
有机物在不同温度下的变化活性碳结构示意图活性碳的孔•大孔,过渡孔,微孔•大孔和固体的表面直接接触,过渡孔是大孔的分支,微孔是过渡孔的分支。
•微孔的有效半径小于1.8-2.0nm,大小与分子相当,容积0.15-0.5ml/g。
•微孔的比表面积为总比表面积的95%以上。
几百至1000m2/g。
•过渡孔半径为50-100nm,面积占5%。
气体在其中产生毛细孔冷凝现象。
•大孔的半径在500-2000nm。
活性碳的活化•ZnCl活化2•水蒸气活化1-2 活性碳纤维•活性碳纤维有两种制备方法•在活性碳颗粒中加入增稠剂后,与纤维混纺成丝•在活性碳颗粒中加入合成纤维,与碳颗粒混纺成丝,一起活化。
•吸附量特别是对恶臭物质如丁硫醇的吸附量比活性碳高40倍。
1-3 炭分子筛•1948年Emmett发现活性碳的分子筛作用。
•炭分子筛与沸石分子筛相似,具有均一的孔分布。
•极性与分子筛相反。
工业用分子筛的基本特性(表)吸附剂的种类-2 硅胶•硅胶(silica gel)•硅胶是胶体氧化硅脱水后的固体颗粒,它的组成是SiO2·nH2O。
它的水含量在5%(wt.),并且主要是以羟基的形式存在。
•最早合成于第一次世界大战,用于防毒面具,但它在这方面不如活性炭。
•催化剂载体硅胶的性质•孔径2-20nm,较之活性碳孔分布较窄•硅胶表面的羟基有一定的极性,因此是极性吸附剂,水,醇类,酚类,胺类(可以形成氢健),不饱和烃(可形成π键)可被优先吸附。
硅胶的极性•强极性•吸附水分时,可达自身重量的50%.•相对湿度60%的空气,吸水可达24%•吸水时,强放热,超过100C, 使自身破碎硅胶的制备•水玻璃为原料,进行离子交换。
•水玻璃(SiO228-30%, Na2O 9-10%•聚硅酸吸附剂的种类-3 活性氧化铝•活性氧化铝是多孔的高比表面积的氧化铝,它直接由铝土矿(Al2O3·3H2O),或一水合物Al2O3·H2O的脱水和重结晶在高温下制备。
•它的极性比硅胶强,具有酸碱两性,反映了金属铝的特性。
活性氧化铝的特性•活性氧化铝对多数气体和蒸汽都是稳定的,是没有毒性的坚实颗粒,浸入水或液体中不会软化、溶胀或崩碎破裂。
•在高温下,活性氧化铝的吸附容量大于硅胶,所以通常用于热风、或其它气体的干燥。
•但是,在该方面的作用逐渐在被分子筛取代。
吸附剂的种类-4 分子筛•沸石分子筛是硅铝四面体形成的三维硅铝酸盐金属结构的晶体,是一种孔径大小均一的强极性吸附剂。
•吸附选择性高•离子交换特性,不同的阳离子交换后,形成不同吸附性质的分子筛•吸附、催化反应、离子交换性能都在化工中得到了应用。
•硅铝比影响分子筛的极性,硅铝比提高,极性下降。
分子筛的特点•分子筛的孔道单一,只能吸附能通过这些孔道的分子•孔道比面的吸附势要高,决定了在吸附质的浓度很低时仍有较大的吸附量•极性强,吸附水和不饱和烃。
分子筛的缺点•在一下几方面性能较差•热稳定性•抗酸碱能力•化学稳定性•机械强度•耐磨性能分子筛•化学通式•Me[(AlO2)x(SiO2)y].mH2Ox/n•Me, 阳离子,Na, K, Ca•X/n, 价数为n的可交换金属阳离子Me的数目•m,结晶水的分子数分子筛的硅铝比(低、中)•硅铝比不同,分子筛的吸附特性、孔径大小和物化性能都会变化。
1.低硅铝比(1-1.5)沸石硅铝四面体内铝含量高,铝骨架内的阳离子交换活性点增多,因而极性增强。
对水等极性分子的吸附选择性高。
A型和X型分子筛属于低硅铝比。
2. 中间硅铝比(2-5)沸石四面体骨架中铝活性点不够稳定,易被酸和水蒸气侵蚀。
发现天然丝光沸石的硅铝比为5,有很高的稳定性,据此合成了Y型沸石。
其它还有天然的丝光沸石、毛沸石、菱沸石、斜发沸石和人工合成的Ω型沸石。
分子筛的硅铝比(高)3. 高硅沸石(10-100)高硅的Y型沸石,丝光沸石和毛沸石经热化学处理,使其骨架脱铝。
另一种是直接合成的ZSM系列的沸石(ZSM-5、ZSM-11、ZSM-21和ZSM-34)。
与低、中等硅铝比的沸石不同的是,高硅沸石有亲有机物疏水的选择性和表面更为均一的特征,强烈吸附弱极性的有机分子,对水和强极性分子的吸附性能减弱。
阳离子交换引入OH基,具有酸性碳氢化合物的催化作用。
分子筛的硅铝比(硅分子筛)4. 硅分子筛硅分子筛是1970年合成的。
硅石不含有铝或阳离子活性点,具有高度请有机物憎水的特征,可用于从水溶液中回收有机物。
分子筛的性质与硅铝比的关系随着Si/Al比的提高,沸石分子筛的“酸性”提高,阳离子浓度减少,而热稳定性从700℃升高至1300 ℃,表面的选择性从吸水到憎水。
耐酸的性能随Si/Al比值的提高而增大,按照A型<X型<Y型<L型<毛沸石<丝光沸石的顺序加强,而在碱性介质中的稳定性则减弱。
分子筛的结构-硅氧、铝氧四面体•沸石是有严格骨架结构的硅铝酸盐化合物,它的基本结构是硅氧和铝氧四面体。
•四面体的中心是硅或铝原子,四个顶点是氧原子。
•硅氧:O-O健长0.26nm,Si-O健长0.16•铝氧:O-O健长0.29nm,Al-O健长0.18•铝氧、硅氧的硅/铝与氧的夹角为109º28’图画6-铝氧、硅氧四面体示意图四面体的特性•四面体相连时只能以端点相连,即共用氧原子。
•铝原子是三价的,铝氧四面体带3个负电荷,故需要一个带正电荷的金属阳离子M+中和。
四面体--环•四面体的连接可以在一个平面上,也可以立体排列,形成开环或闭环结构。
图画7-铝氧、硅氧四面体示意图环•相邻四面体中心的硅铝原子可相连组成四、六、八元环和双四元环、双六元环和双八元环。
随着环的增加,其平面中心的最大直径也从四元环(0.1nm),六元环(0.22nm),八元环(0.42nm)增至12元环(0.42nm)笼•不同的多元环通过氧桥形成中空笼型的多面体,称为笼,孔穴或晶穴。
•笼的示意图。
•图画8-沸石中几种不同的笼结构β笼•一个正八面体在边长1/3处截去6个角,形成截角八面体。
截角八面体的每一个顶角有一个Ai/Al原子,形成的笼叫β笼,又叫方钠石笼。
•β笼的空腔体积为0.016nm3, 平均直径0.66nm。
•β笼进一步连接成A, X, Y型沸石的骨架。
立方体笼•立方体笼的体积很小,一般分子不能进入。
•图画9 立方体和截角八面体笼的结构示意图。
α笼•α笼是26面体,由6个八元环、8个六元环和12个四元环组成。
•直径1.14nm,有效体积0.076nm3.•图画9 立方体和截角八面体笼的结构示意图。
八面沸石笼•八面沸石笼由18个四元环、4个六元环和4个十二元环组成的26面体。
•直径为1.18nm,有效体积0.085nm3。
A型分子筛•A型分子筛的结构类似NaCl的晶体。
如果用β笼代替氯化钠晶格中的Na和Cl离子,并且相邻的两个β笼的四元环用四个氧桥相互连接,就得到A 型分子筛的晶体结构。
•8个β笼相连后,在中间形成一个大笼-α笼。
该笼的平均直径为1.14nm,空腔体积为0.076nm3,饱和容量约折合25个水分子。
A型分子筛•理想的晶胞相当于8个β笼,1个α笼周围有8个β笼和12个立方体笼,α笼和β笼由六元环连通。
α笼和α笼之间通过八元环连通,此八元环形成A型分子筛的主孔道,其直径约为0.42nm,但是不同阳离子类型的A型分子筛,其孔径会有所变化。
•因八元环上的钠离子偏离一边,挡住八元环的一部分,使其有效孔径变为0.4nm,故NaA型分子筛又称为4A型。
Ca型分子筛•如果Ca离子交换NaA型分子筛上的Na离子,每个Ca离子可以交换两个Na离子,晶格中的4个钠离子被两个钙离子交换,每3个八元环空出一个,相应地有效孔径增大到0.5nm左右。
KA型分子筛•K离子交换Na离子,八元环的直径变为0.3nm左右。
3A分子筛。
A型分子筛的用途•气体、液体的脱水和深度干燥•空气分离中制备氧•烃的混合物中制备正构烷烃•替代三聚磷酸钠做添加剂,在国外占分子筛总销售量的80%。
A 型分子筛的制备•原料:硅溶胶或水玻璃(模数SiO 2/Na 2O 为2.5左右)。
Na 2SiO 3为SiO 2的来源,氢氧化铝加NaOH 配制的铝酸钠为Al 2O 3的来源。
•制备过程:1.升温搅拌氢氧化钠水溶液与原料在100℃搅拌2.晶化停止搅拌,晶化时间为5小时。
3.过滤、洗涤至pH=9-10,干燥,得到4A 分子筛原粉。
A型分子筛的制备•离子交换制备其它型号的分子筛•加入粘合剂,成型。
X型和Y型沸石•X型和Y型沸石有相同的骨架结构,其骨架结构与A型沸石一样,也是β笼。
•与天然的八面沸石有相同的骨架结构。
•X型分子筛和Y型分子筛之间的区别只是Si/Al比的不同。
X型1-1.5, Y型1.5-3。