分子篩簡(jiǎn)介,分子篩的歷史,沸石（zeolite）科學(xué)家早在1756年就發(fā)現(xiàn)了天然沸石,天然沸石的形態(tài),分子篩的發(fā)展,19世紀(jì)末，模擬天然沸石的生長環(huán)境，在高溫高壓下合成人工沸石20世紀(jì)40年代，大規(guī)模低溫水熱合成沸石興起1954年末，A型、X型分子篩工業(yè)化生產(chǎn)1959年，我國科學(xué)家也成功合成,分子篩的由來,一般我們所說的分子篩，都是指人工合成的沸石，也就是沸石分子篩。分子篩利用其自身均一的，和分子直徑大小相當(dāng)?shù)奈⒖卓讖?，來“篩分”不同尺寸的分子。因此，被形象的稱為分子篩。,分子篩的形態(tài),分子篩的數(shù)據(jù),10g分子篩的表面積就超過一個(gè)足球場(chǎng),分子篩數(shù)據(jù),分子篩簡(jiǎn)介,分子篩結(jié)構(gòu)組成,基本結(jié)構(gòu)組成：陰離子骨架晶穴、孔道金屬陽離子“看門人”，晶孔,陰離子骨架結(jié)構(gòu),一級(jí)結(jié)構(gòu)單元：硅（鋁）氧骨架結(jié)構(gòu),陰離子骨架結(jié)構(gòu),二級(jí)結(jié)構(gòu)單元：多元環(huán),每個(gè)端點(diǎn)代表一個(gè)硅（鋁）原子每條邊代表一個(gè)氧橋,=,陰離子骨架結(jié)構(gòu),特征結(jié)構(gòu)晶體的形成：,典型骨架結(jié)構(gòu)的形成,1.A型分子篩,籠,典型骨架結(jié)構(gòu)的形成,2.X型分子篩,籠,典型骨架結(jié)構(gòu),特征結(jié)構(gòu)晶體：,A型分子篩晶體結(jié)構(gòu),X（Y）型分子篩晶體結(jié)構(gòu),陰離子骨架結(jié)構(gòu),1.晶穴有效體積最大的晶穴，就是主晶穴晶穴的體積決定著可容納的分子數(shù)目,籠,陰離子骨架結(jié)構(gòu),2.(主)晶孔(主)晶穴與(主)晶穴間相通的部位主晶孔的孔徑?jīng)Q定著各種分子能否進(jìn)入內(nèi)部,籠,八元環(huán),D,金屬陽離子,由于鋁氧四面體帶一單位負(fù)電荷，需要陽離子來平衡整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)它們?cè)诜肿雍Y骨架結(jié)構(gòu)中的位置，對(duì)分子篩的性質(zhì)影響巨大,金屬陽離子對(duì)分子篩的改性,A型分子篩：3A、4A、5A,1）Ca交換Na，Ca優(yōu)先占據(jù)六元環(huán)，Na優(yōu)先從八元環(huán)位置被交換，當(dāng)有4個(gè)Na被交換時(shí)，必有一個(gè)八元環(huán)位置會(huì)空出，當(dāng)70%以上Na被交換時(shí)，即籠中有8個(gè)Na被交換時(shí)，占據(jù)八元環(huán)位置的Na就被全部交換，八元環(huán)就全部空出。主晶孔的孔徑就放大到5。2）K交換Na，K優(yōu)先占據(jù)八元環(huán)的位置，由于K離子半徑1.33大于Na離子的半徑0.95，孔徑縮小至3。,Na,Ca2,4A型,5A型,鈉源,鋁源,鋁酸鈉,硅源,分子篩生產(chǎn)流程圖,硅鋁酸鹽,原粉,滾球、擠條,半成品,中間產(chǎn)品,初步干燥,檢驗(yàn),活化,成品,分子篩的物化特性,1.物理性質(zhì)2.吸附性質(zhì),分子篩的物理性質(zhì),1.孔徑：具有大量均勻的微孔，孔徑與一般物質(zhì)的分子數(shù)量級(jí)相當(dāng)，孔徑分布相對(duì)均一。2.孔容：具有中空的骨架結(jié)構(gòu)，晶穴體積約占總體積的40%50%3.比表面：?jiǎn)挝毁|(zhì)量固體所占有的表面積，m2/g,分子篩的吸附性質(zhì),1.吸水性2.吸附應(yīng)用,分子篩的吸水性,1.吸水量2.低分壓下的吸水性濕度30%以下，相比硅膠、氧化鋁優(yōu)勢(shì)明顯3.高溫下的吸水性室溫以上，吸水量下降慢，高溫下仍有吸水能力4.高速氣流中的吸水性隨著氣體線速度的增加，吸水量的衰減很慢5.干燥效率吸水處理后氣體的露點(diǎn),吸水量,低分壓下的吸水性,高溫下的吸水性,高速氣流中的吸水性,分子篩的分析測(cè)定(略),外形、物相的測(cè)定化學(xué)組成測(cè)定吸附性能測(cè)定,我司分子篩的分析測(cè)定,原粉，活化粉：PH值測(cè)定，交換度測(cè)定，升溫?zé)釡y(cè)定成品分子篩：,謝謝！,外形、物相的測(cè)定,1.電子顯微技術(shù)光學(xué)顯微鏡，電子顯微鏡掃描電鏡(SEM)透射電鏡(TEM)2.X射線衍射(XRD)晶胞尺寸，晶體結(jié)構(gòu)，物相組成的定性和定量分析3.核磁共振4.紅外光譜,A型分子篩掃描電鏡照片,A型分子篩透射電鏡照片,X型分子篩透射電鏡照片,化學(xué)組成測(cè)定,1.水分的測(cè)定（含水量）灼燒失重法，575卡爾費(fèi)休法2.氧化硅的測(cè)定（硅鋁比）3.氧化鋁的測(cè)定（硅鋁比）4.氧化鈉的測(cè)定（交換度）火焰光度法（氧化鉀、氧化鈣亦可）,吸附性能測(cè)定,1.吸附量的測(cè)定2.孔徑(分布)的測(cè)定比表面、孔容的測(cè)定吸附等溫線，穿透曲線,吸附量的測(cè)定,1）靜態(tài)吸附法A.真空重量法B.真空容量法靜態(tài)體積法C.折射法2）動(dòng)態(tài)吸附法A.常壓流