分子筛的主要特性
粉末状分子筛

粉末状分子筛
分子筛是一种具有微孔结构的材料,通常以粉末形式存在。
分子筛粉末的主要特点包括以下几点:
1. 微孔结构:分子筛的微孔尺寸在纳米级别,能够选择性地吸附分子,根据分子的大小和形状进行筛分。
2. 高比表面积:分子筛粉末具有较高的比表面积,可提供大量的吸附位点,有利于分子的吸附和扩散。
3. 吸附性能:分子筛粉末对水分子、气体分子等具有较强的吸附能力,可用于气体分离、干燥、纯化等领域。
4. 催化活性:分子筛粉末在催化反应中具有一定的活性,可作为催化剂或催化剂载体使用。
5. 热稳定性:分子筛粉末通常具有较好的热稳定性,能够在较高温度下保持其结构和性能。
分子筛粉末在工业、环保、化工等领域有广泛的应用,如空气分离、气体净化、分子筛催化等。
需要注意的是,具体的性能和应用会因分子筛的类型、制备方法和使用条件等因素而有所差异。
分子筛简介

硅氧四面体 SiO4 和铝氧四面体 AlO4 以 Si 或 Al 原子为中心的正四面体
O2-
Si4+ 或 Al3+
2、环结构
硅 铝 氧四面体通过氧桥连接成环
每个顶点代表一个硅原子或者铝原子 每条边代表一个氧桥
由4个四面体形成四元环,5个四面体形成五元环,依此类推还有六元环、八元环、十元环、十二元环和十八元环等 注意:多元环上的原子可能不在同一平面上,有扭曲和褶皱, 因此同种氧环的孔口的大小是有一定变化的
4、化学组成
由于 Al3+ 三价、AlO4 四面体有过剩负电荷,金属阳离子 Na+ 、K+、Ca2+、Sr2+、Ba2+ 的存在使其保持电中性
1 2 5
低硅 中硅 高硅分子筛
二、分子筛的结构构型
基本结构单元是硅氧四面体 SiO4 和铝氧四面体 AlO4 硅 铝 氧四面体通过氧桥连接成环 环通过氧桥连接成三维空间的多面体 笼 笼通过氧桥连接成分子筛
四面体
环
笼
分子筛
硅 铝 氧三维骨架结构具有大量的孔隙 晶穴、晶孔、孔道 ,可以容纳金属阳离子和水分子 —— 阳离子交换与脱水
4、分子筛结构
不同结构的笼通过氧桥连接成各种结构的分子筛
A型分子筛
骨架: 笼的6个四元环通过氧桥相互连接 连接处形成 笼 主晶穴 孔穴 : 8个 笼和8个 笼围成一个 笼 最大窗孔:八元环,孔径 0.41 nm 孔道: 笼之间通过八元环沿三个晶轴方向互相贯通,形成三维孔道
不同吸附剂对水的吸附等压线
择形 选择 吸附 根据分子大小和形状的选择吸附 根据分子极性和不饱和度的选择吸附
不同气体在4A上的吸附等温线
分子筛的特性及应用探究

分子筛的特性及应用探究郭培英(内蒙古化工职业学院,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:分子筛具有很强的吸附性和很高的活性,是一种结晶硅铝酸盐,有很大的比表面积且水热稳定性较高、有很丰富的孔道结构。
鉴于这些优良特性,分子筛在化学工业、环境保护石油化工、环境等领域被用作吸附剂、催化剂、干燥剂和洗涤剂。
关键词:分子筛;特性;应用 中图分类号:O743+.4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0048—011 分子筛的结构特性分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物,其化学组成经验式为,其中M表示金属离子,x 表示的分子数,y表示的分子数。
分子筛的骨架是由和四面体通过顶点按三维堆积交错排列而成,这种特殊的结构使分子筛具有丰富的比表面积及孔道结构,分子筛的孔径大小均匀,这些孔穴可以吸附比其微孔的直径小的分子,并且分子筛对极性分子和不饱和分子具有优先吸附的能力,能把饱和程度不同、急性程度不同的、沸点不同、分子大小不同的分子筛分出来,故称分子筛。
2 分子筛的性能2.1 吸附性能分子筛的吸附是一种有选择的物理变化过程。
分子引力作用在固体表面产生的表面力是分子筛产生吸附性能的主要原因。
当流体流过时,流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面,导致吸附剂的表面产生了分子的浓聚,这种浓聚使流体中的这种分子的数目减少,从而达到分离、清除该分子的目的。
这种吸附是一种纯物理吸附,不产生任何的化学变化。
2.2 离子交换性通常我们所说的离子交换是指分子筛骨架外的补偿阳离子交换。
分子筛骨架外的补偿阳离子一般是质子和碱金属或碱土金属,它们很容易在金属盐的水溶液中被离子交换成为各种价态的金属离子型分子筛。
离子在一定条件下,如水溶液或受较高温度时比较容易迁移。
在水溶液中,由于分子筛对离子选择性的不同,则可表现出不同的离子交换性质。
金属阳离子与分子筛的水热粒子交换反应是自由扩散过程。
扩散速度制约者交换反应的速度。
分子筛结构和性质

分子筛结构和性质分子筛是一种由无机合成的高度有序、多孔的晶体结构材料,具有特殊的孔结构和吸附性能。
它以其丰富的孔道结构和特殊的化学组成而在催化、吸附分离、分子检测以及生物医学等领域得到广泛应用。
在下面的文章中,我将详细介绍分子筛的结构和性质。
首先,让我们来了解分子筛的结构。
分子筛的结构由无机氧化物组成,主要包括硅、铝等元素,常见的分子筛成分有沸石、SAPO、MAPO等。
分子筛具有三维的有序孔道结构,孔道结构可以分为微孔、介孔和大孔。
在微观层面上,分子筛的结构可以看作是由多种不同大小孔道交错组成的网状结构。
这种孔道结构的具体形状和尺寸可以通过合成过程中的模板选择和合成条件来调控。
此外,分子筛的结构中常见的有晶格孔、缺陷孔和层间孔。
其次,让我们来了解分子筛的性质。
分子筛具有许多独特的性质,主要包括吸附性能、催化性能、选择性和分子识别性能。
分子筛的吸附性能是它最重要的特性之一,它可以通过其孔道结构选择性地吸附不同大小、极性和形状的分子。
分子筛的催化性能主要体现在其对分子间相互作用的选择性控制和催化反应的有效性。
分子筛催化剂可以通过表面酸性和结构上的局部环境调控,实现对反应物的选择性吸附和反应速率的控制。
此外,由于分子筛结构的独特性质,它在分子分离、气体和液体吸附以及分子检测等方面具有广泛的应用。
分子筛的独特性质还体现在其对分子大小和极性的选择性吸附。
由于其孔道结构和表面电荷分布的差异,不同类型的分子筛对不同大小的分子具有选择性吸附能力。
这种选择性使得分子筛可以用于分子分离、去除杂质以及储存和释放分子等应用。
此外,分子筛还可以通过调整合成条件和晶体结构,来实现不同孔径和孔隙分布的调控。
这种调控性使得分子筛可以应用于不同领域和不同需求的研究。
另一方面,分子筛的结构和性质与其应用密切相关。
例如,在催化反应中,分子筛的结构可以影响反应的选择性和活性。
通过调控分子筛的孔道结构和表面酸性等特性,可以实现对反应物的选择性吸附和反应速率的调控。
分子筛 骨架类型

分子筛骨架类型引言分子筛是一种重要的多孔材料,具有广泛的应用领域,例如催化剂、分离膜和吸附材料等。
其特点在于拥有具有特定孔径和结构的骨架类型。
本文将深入探讨分子筛的骨架类型,并介绍其相关特性和应用。
二级标题1:分子筛概述分子筛是一种天然或合成的具有多孔结构的晶体材料。
它的骨架由氧原子和金属或非金属原子组成,构成了一种网络结构。
这个网络具有一系列互相连通的孔道和孔隙,可用于吸附、催化和分离等应用。
三级标题1:分子筛的结构特点分子筛的骨架结构由SiO4和AlO4四面体构成,通过氧桥连接在一起。
其中,金属原子或非金属原子可以取代部分硅原子或铝原子,形成不同的结构类型。
三级标题2:分子筛的孔道特性分子筛的孔道可以分为微孔、中孔和宏孔。
微孔的孔径一般小于2nm,中孔的孔径在2-50nm之间,而宏孔的孔径大于50nm。
这些孔道的大小和形状决定了分子筛的吸附和分离能力。
二级标题2:常见的分子筛骨架类型三级标题1:Zeolite骨架Zeolite是最常见的分子筛骨架类型之一。
它具有正十字形或菱形的孔道结构,孔径大小可调控。
Zeolite骨架的特点在于具有强酸性和高度选择性,在催化和吸附领域有广泛应用。
三级标题2:MOF骨架MOF(金属有机骨架)是一类有机金属配位聚合物。
它由金属原子与有机配体通过配位键连接形成,构成多孔骨架。
MOF骨架的特点在于结构多样性和孔道可调性,可用于气体吸附、分离和催化等应用。
三级标题3:COF骨架COF(共价有机骨架)是一种由共价键连接的有机分子构成的骨架。
COF具有大的表面积和可调控的孔道结构,可用于催化、吸附和分离等领域。
与MOF不同,COF 的骨架是通过共价键连接,因此在稳定性方面有一定的优势。
二级标题3:应用领域分子筛骨架类型的多样性使其在各个领域都有广泛的应用。
以下是分子筛在几个常见应用领域的具体应用示例。
三级标题1:催化剂分子筛在催化剂领域有重要应用。
其骨架类型决定了催化反应的活性和选择性。
什么叫分子筛,有哪几种,它有什么特性

那个吊坠一直在我父亲的脖子上挂着,我父空穴的分子吸入孔内,把 大于空穴的分子挡在孔外,起着筛分分子的作 用。分子筛的主要特性有:1)吸附力极强,选择 性吸附性能也很好。2)干燥度极高,对高温、高
速气流都有良好的干燥能力。水蒸气含量越低, 即相对湿度越小,吸附能力越显著。但相对湿度 较大时,吸附容量却比硅胶小。3)稳定性好,在 200℃以下仍能保持正常的吸附容量。分子筛的
1c03f1cc1 易博/
那个吊坠一直在我父亲的脖子上挂着,我父亲轻易都不会摘下来,奇怪的是那天
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使用寿命也比较长。4)分子筛对水分的吸附能力 特强,其次是乙炔和二氧化碳。高、中压装置上 采用分子筛吸附器(一般为 5A 分子筛),同时吸 附水分、二氧化碳和乙炔,大大简化了工艺流程,
操作简单,净化效果好。在全低压大型空分装置 上采用分子筛流程,分子筛吸附器一般采用 13X 分子筛。
答:分子筛是人工合成的晶体铝硅酸盐,也 有天然的,俗称泡沸石。分子筛的种类繁多,目 前常用的主要有 A 型、X 型和 Y 型三大类型。而 每一类型按其阳离子的不同,其孔径和性质也有
所不同,又有多种类型,如 3A、4A、5A、10X、 13X 等型号。外型有条状和球状,粒度为 2~6mm。 分子筛内空穴占体积的 50%左右,平均每克分子 筛有 700~800m2 的内表面积。吸附过程产生在
分子筛特性

等级超纯、高纯类别介孔材料含量99(%)
结构组成SBA-15是以嵌段共聚物为模板剂,在酸性条件下合成的具有二维六方结构的介孔硅基分子筛。
与SBA-3和MCM-41不同的是其二维孔道之间相互连接。
技术指标SiO2/Al2O3 ≥500mol
BET比表面积m2/g≥800 相对结晶度≥90%
Na2O ≤0.1%
灼减≤5%
孔径6-10nm
特性与应用与SBA-3、MCM-41等介孔分子筛相比,SBA-15介孔分子筛具有更大的孔径、更厚的孔壁和更高的孔容,而且具有更好的水热稳定性,有利于它在温度较高、体系中有水的反应中应用,因此在催化、分离、生物及纳米材料等领域有广泛的应用前景。
可用于氧化还原、酸碱、聚合反应、光催化反应、酯化反应、费托反应、手性合成催化剂,还可用于吸附分离和酶固定化,以及作为模板剂合成纳米线及其它纳米功能材料。
13x分子筛分子式

13x分子筛分子式摘要:一、分子筛简介1.分子筛的定义2.分子筛的分类3.分子筛的应用领域二、13x 分子筛的特性1.分子式2.结构特点3.性能优势三、13x 分子筛的应用1.空气净化2.吸附分离3.催化剂载体四、13x 分子筛的发展前景1.技术创新2.市场需求3.环保政策推动正文:分子筛是一种具有特定孔道结构的晶体物质,它能够根据孔道大小和形状选择性地吸附分子。
分子筛广泛应用于化学、石油、医药等领域,具有重要的实用价值。
本文将重点介绍13x 分子筛的相关知识。
13x 分子筛的分子式为Na2O·Al2O3·2SiO2·4.5H2O,是一种结晶型硅酸盐。
其结构中具有13 个元环,呈六方密堆积排列。
13x 分子筛具有较高的孔容和孔径分布均匀的特点,使其在吸附和分离方面具有优越性能。
13x 分子筛在空气净化领域具有广泛应用。
由于其具有较大的孔径和较高的吸附能力,可有效去除空气中的有害气体和异味。
此外,13x 分子筛还可用作吸附分离剂,如石油裂化过程中的轻重烃分离、天然气净化等。
在催化剂领域,13x 分子筛作为催化剂载体,可提高催化剂的稳定性和活性。
随着科技的进步和环保要求的提高,13x 分子筛在各个领域的应用将持续扩大。
未来,通过技术创新和产品研发,13x 分子筛将在环保、能源、化工等领域发挥更大的作用。
同时,随着市场需求的不断增长,13x 分子筛的市场前景也将更加广阔。
总之,13x 分子筛作为一种具有高性能的分子筛材料,在诸多领域具有广泛的应用前景。
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分子筛的主要特性
1、物理特性:
比热:约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃
导热系数(脱水物):2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃
水吸附热:约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)
2、热稳定性和化学稳定性:
分子筛能承受600—700℃的短暂高温,但再生温度一般在400℃以下。
分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用;在盐溶液中能交换某些金属阳离子。
3、基本特性:
a)分子筛对水或各种气,液态化合物可逆吸附及脱附。
b)金属阳离子易被交换。
c)分子筛内部空腔和通道形成非常高的内表面积。
其内表面可高于分子筛颗粒的外表面积的10000-100000倍。
分子筛的选择吸附特性:
1、根据分子大小和形状的不同选择吸附——分子筛效应
分子筛晶体具有蜂窝状的结构,晶体内的晶穴和孔道相互沟通,并且孔径大小均匀,固定(分子筛空腔直径一般在6—15埃之间),与通常分子的大小相当,只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附,而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道,则不被分子筛吸附。
而硅胶,活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径,孔径分布范围十分宽广,所以没有筛分性能。
2、根据分子极性,不饱和度和极化率的选择吸附
分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力;在非极性分子中,
对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。
此外,沸点越低的分子,越不易被分子筛所吸收。
分子筛的高效吸附特性:
分子筛对于H2O、NH3、H2S、CO2 等高分子极性具有很高的亲和力,特别是对于水,在低分压(甚至在133帕以下)或低浓度,高温(甚至在100℃以上)等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。
1、低分压或低浓度下的吸附
在相对湿度30% 时分子筛的吸水量比硅胶,活性氧化铝都高。
随着相对湿度的降低,分子筛的优越性越发显著,而硅胶,活性氧化铝随着湿度的增加,吸附量不断增加,在相对湿度很低时,它们的吸附量很少。
2、高温吸附
分子筛是唯一可用的高温吸附剂。
在100 ℃和1.3 %相对湿度时分子筛可吸附15%重量的水分,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大10倍;而比硅胶大20倍以上。
所以在较高的温度下,分子筛仍能吸附相当数量的水分,而活性氧化铝,特别是硅胶,大大丧失了吸附能力。
3、高速吸附
分子筛对像水等极性分子在分压或浓度很低时的吸附速率要远远超过硅胶,活性氧化铝。
虽然在相对湿度很高时,硅胶的平衡吸水量要高于分子筛,但随着吸附质的线速度的提高,硅胶的吸水率越来越不如分子筛效率高。
分子筛的离子交换性
分子筛的一个重要性能是可以进行可逆的离子交换。
通过这种交换,改进了分子筛的吸附和催化性能,从而获得了广泛的应用(如可用于软化水和废水处理)。
分子筛的催化性能
分子筛晶体具有均匀的孔结构,孔径的大小与通常分子相当;它们具有很大的表面积。
而且表面极性很高;平衡骨架负电荷的阳离子,可进行离子交换;一些具有催化活性的金属也可以交换导入晶体,然后以极高的分散度还原为元素状态;同时分子筛骨架结构的稳定性很高。
这些结构性质,使分子筛不仅成为优良的吸附剂,而且成为有效的催化剂和催化剂载体。
单位质量物质的热容量,即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。
通常用符号c表示。
物质的比热容与所进行的过程有关。
在工程应用上常用的有定压比热容CD、定容比热容Cp和饱和状态比热容三种,定压比热容Cp是单位质量的物质在比压不变的条件下,温度升高或下降1摄氏度或1K所吸收或放出的能量;定容比热容Cv是单位质量的物质在比容不变的条件下,温度升高或下降1摄氏度或1K吸收或放出的内能,饱和状态比热容是单位质量的物质在某饱和状态时,温度升高或下降1摄氏度或1K所吸收或放出的热量。
在中学范围内,简单的定义为:
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量(或降低1℃释放的热量)叫做这种物质的比热容。
[编辑本段]相关计算
设有一质量为m的物体,在某一过程中吸收(或放出)热量ΔQ时,温度升高(或降低)ΔT,则ΔQ/ΔT称为物体在此过程中的热容量(简称热容),用C表示,即C=ΔQ/ΔT。
用热容除以质量,即得比热容c=C/m=ΔQ/mΔT。
对于微小过程的热容和比热容,分别有C=dQ/dT,c=1/m*dQ/dT。
因此,在物体温度由T1变化到T2的有限过程中,吸收(或放出)的热量Q=∫(T2,T1)CdT=m∫(T2,T1)CdT。
一般情况下,热容与比热容均为温度的函数,但在温度变化范围不太大时,可近似地看为常量。
于是有Q=C(T2-T1)=mc(T2-T1)。
如令温度改变量ΔT=T2-T1,则有Q=cmΔT。
这是中学中用比热容来计算热量的基本公式。
在英文中,比热容被称为:Sepcific Heat Capacity(SHC)。
用比热容计算热能的公式为:Energy=Mass×Specific Heat Capacity×Tempreture change
可简写为:Energy=Mass×SHC×Temp Ch,Q=mcΔt。
(T又分为好多,比如Q是吸热,
T1-T2,如果Q是放热T2-T1).
混合物的比热容:
c=∑C/∑M=(m1c1+m2c2+m3c3+…)/(m1+m2+m3+…)。
气体的比热容
定义:Cp 定压比热容:压强不变,温度随体积改变时的热容。
Cv 定容比热容:体积不变,温度随压强改变时的热容。
则当气体温度为T,压强为P时,提供热量dQ时气体的比热容:
Cp*m*dT=Cv*m*dT+PdV;
其中dT为温度改变量,dV为体积改变量。
理想气体的比热容:
对于有f 个自由度的气体的定容比热容和摩尔比热容是:
Cv,m=R*f/2
Cv=Rs*f/2
R=8.314J/(mol·K)
对于固体和液体,均可以用比定压热容Cp来测量其比热容。
即:C=Cp
(即用定义的方法测量C=dQ/mdT)
Dulong-Petit 规律:
金属比热容有一个简单的规律,即在一定温度范围内,所有金属都有一固定的摩尔热容:
Cp≈25J/(mol·K)
所以
cp=25/M,
其中M为摩尔质量,比热容单位J/(mol·K)。
注:当温度远低于200K时关系不再成立,因为对于T趋于0,C也将趋于0。
常见气体的比热容(单位:J/(g*K))
Cp Cv
氧气0.909,0.649
氢气14.05,9.934
水蒸汽1.842 ,1.381
氮气1.038 ,0.741
中美上海新奥分子筛有限公司的13X-APG 分子筛是一种钠X 型硅铝酸盐晶体,13X-APG 分子筛能吸附临界直径小于10 Å的分子。
化学式
Na86[ (AlO2)86(SiO2)106]·XH2O
用途
13X-APG 分子筛在工业上用于一般的气体干燥,空分装置空气的净化(同时去除H2O 及CO2)。
再生
中美上海新奥分子筛有限公司的13X-APG 分子筛可采用提高温度吹扫或抽真空的方法再生。
典型性质
1/16 英寸条状
1/8 英寸条状
8 X 12 目球状
4 X 8 目球状
标称孔径( Å )
10
10
10
10
堆积密度( 千克/ 米3)
610
610
640
640
颗粒直径( 毫米)
1.5 ~ 1.7
3.1 ~ 3.3
2.0 ~ 2.5
3.8 ~
4.6
抗碎强度( 牛顿)
35
80
35
95
磨耗率( 重量)
≤0.1%
≤0.1%
≤0.1%
≤0.1%
平衡水吸附容量* ( 重量) 27%
27%
27%
27%
平衡CO2 吸附容量** ( 重量) 17.5%
17.5%
18.0%
18.0%
含水量( 付运时)( 重量)
< 1.5%
< 1.5%
< 1.5%
< 1.5%
吸附分子
有效直径< 10 Å 的分子
排出分子
有效直径> 10 Å 的分子
* 在17.5 毫米汞柱压力和25℃温度下每100 克活化的分子筛吸附的H2O 克数。
** 在250 毫米汞柱压力和25℃温度下每100 克活化的分子筛吸附的CO2 克数。
包装
55 加仑密封钢桶:球状每桶300 磅(合136.2 公斤),
条状每桶275 磅(合124.85 公斤)。