沸石轉(zhuǎn)輪吸附劑的選擇

 

沸石是一種具有分子尺寸孔道的多孔結(jié)晶固體，也稱(chēng)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)鋁同晶取代，因此整個(gè)結(jié)構(gòu)由二氧化硅和氧化鋁與堿金屬、堿土金屬或稀土金屬組成的硅鋁酸鹽晶體結(jié)構(gòu)組成。結(jié)構(gòu)的基本單元主要是硅或鋁，其中SiO4 _ 4和AlO4 _ 4為四面體，以多種規(guī)則排列方式相互結(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(yáng)離子來(lái)平衡，主要是鈣、鎂、鉀、鈉。

 

沸石轉(zhuǎn)輪的硅鋁比不應(yīng)小于1，但沒(méi)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***不同。因此，通過(guò)選擇合適的硅鋁比、孔結(jié)構(gòu)和陽(yáng)離子形式，可以制備不同吸附性能的沸石。從結(jié)構(gòu)上看，ZSM-5的硅鋁比可由12變?yōu)榧児栀|(zhì)巖。當(dāng)硅鋁比從1變?yōu)?prop;時(shí)，熱穩(wěn)定性增加，表面性質(zhì)從親水變?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，這些孔具有較***的內(nèi)表面積，可以吸收和儲(chǔ)存***量分子。沸石也是離子吸附劑，可以根據(jù)不同的分子***小和性質(zhì)選擇性吸附。

 

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)，單層以不同的順序堆疊以獲得不同的孔結(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，但可能變化很***。它的***點(diǎn)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，它還可以用來(lái)吸附廢氣或廢水中的有機(jī)物。

 

沸石轉(zhuǎn)輪孔徑單一且均勻。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***的分子不能進(jìn)入孔內(nèi)，而只能依靠表面吸附，因此表現(xiàn)出形狀選擇性；另一方面，活性炭的孔徑比沸石分布廣泛，因此***直徑分子和小直徑分子都可以吸附在孔中。