文章摘要: 沸石是一種多孔結(jié)晶固體,具有分子大小的孔,也稱為分子篩,其主要結(jié)構(gòu)是由硅八面體(SiO4)組成的三維空間晶體。在沸石結(jié)構(gòu)中,部分硅可以被三價(jià)鋁共晶取代,因此整個(gè)結(jié)構(gòu)由二氧化硅和氧化鋁以及堿金屬、堿土金屬或稀土金屬組成的硅鋁酸鹽晶體結(jié)構(gòu)組成,該結(jié)構(gòu)
沸石是一種多孔結(jié)晶固體,具有分子大小的孔,也稱為分子篩,其主要結(jié)構(gòu)是由硅八面體(SiO4)組成的三維空間晶體。在沸石結(jié)構(gòu)中,部分硅可以被三價(jià)鋁共晶取代,因此整個(gè)結(jié)構(gòu)由二氧化硅和氧化鋁以及堿金屬、堿土金屬或稀土金屬組成的硅鋁酸鹽晶體結(jié)構(gòu)組成,該結(jié)構(gòu)的基本單元主要是硅或鋁,其中SiO4和AlO4為四面體,以各種規(guī)則的排列方式相互結(jié)合,四角共用氧原子。由于它們不同的堆積方法,形成了各種沸石,當(dāng)硅被三價(jià)鋁取代時(shí),不平衡的電價(jià)可以用一價(jià)或二價(jià)陽離子來平衡,主要是鈣、鎂、鉀和鈉。
沸石轉(zhuǎn)輪的硅鋁比不應(yīng)小于1,但沒有上限,高硅鋁比沸石具有疏水性,其吸附性能與普通含鋁沸石有很大不同。因此,通過挑選合適的硅鋁比、孔結(jié)構(gòu)和陽離子形式,可以生產(chǎn)出各種不同吸附性能的沸石。結(jié)構(gòu)上,ZSM-5的硅鋁比可以從12變?yōu)榧児栀|(zhì)硅質(zhì)巖,當(dāng)硅鋁比從1變?yōu)椤貢r(shí),熱穩(wěn)定性增加,表層性質(zhì)從親水性變?yōu)槭杷?,酸?qiáng)度增加但酸量減少。與其他吸附劑相比,沸石轉(zhuǎn)輪由于其晶體結(jié)構(gòu)而具有均勻的孔徑,并且這些孔具有較大的內(nèi)表層積,可以吸收和儲存大量分子,沸石也是一種離子吸附劑,可以根據(jù)不同的分子大小和性質(zhì)進(jìn)行挑選性吸附。
ZSM沸石轉(zhuǎn)輪由一系列富含硅質(zhì)巖的沸石組成,其結(jié)構(gòu)如下:兩個(gè)五元環(huán)單元形成單層結(jié)構(gòu),單層按不同的順序堆疊,可以得到不同的孔結(jié)構(gòu):(1)ZSM-5和(2)ZSM-11??捉Y(jié)構(gòu)由10個(gè)氧環(huán)表征,自由直徑約為6個(gè)沸石。典型的硅鋁比約為30,但可能會有很大差異,其特色是熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性高,并具有許多催化性能。此外,還可用于吸附廢氣或廢水中的有機(jī)物。
沸石轉(zhuǎn)輪單一且均勻的孔徑。例如,如果ZSM-5分子篩的孔徑約為6,則孔徑只能吸附直徑小于6的分子,較大的分子無法進(jìn)入孔隙,因此只能依靠表層吸附,從而表現(xiàn)出形狀挑選性;另一方面,活性碳的孔徑比沸石分布廣泛,因此大直徑分子和小直徑分子都可以吸附在孔隙中。
沸石轉(zhuǎn)輪要怎樣挑選吸附劑?
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沸石轉(zhuǎn)輪的原理簡介
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