分子篩簡介
分子篩是具有均勻的微孔、其孔徑與一般分子大小相當的一類吸附劑或薄膜類物質。根據其有效孔徑,可用來篩分大小不同的流體分子,這種作用叫做分子篩作用。
沸石是分子篩的主要組成部分,它具有(四面體)骨架結構的結晶硅鋁酸鹽,其骨架中的每一個氧原子都為相鄰的兩個四面體所共用,這種結構形成了可為陽離子和水分子所占據的大晶穴。沸石型分子篩的名稱很不統一,例如,把它叫做沸石、分子篩、晶體鋁硅酸鹽、分子篩沸石、沸石分子篩等等。其化學組成通式為: [M2(I),M(Ⅱ)∣O·Al2O3·nSiO2·mH2O 式中M(I)和 M(Ⅱ)分別為一價和二價金屬,n稱為沸石的硅鋁比, m=0~9,根據化學組成和結構的不同,沸石有許多品種。
沸石分子篩為非計量化合物,因此骨架元素以及陽離子位元素可以廣泛地被同晶取代。近年來,無論在沸石分子篩的合成或對合成產品的同晶取代過程的研究方面都有很大進展,這不僅增加了新品種,而且也進一步為分子篩性能精細調變開辟了途徑。
根據國際沸石協會確定的分子篩骨架類型有206種,其中應用最多最廣的只有幾種結構。例如,MFI(ZSM-5)、BEA(β)、FAU(Y)、MOR(Mordenite)、MWW(MCM-22)等。