1、分子篩簡介,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足球場,分子篩數(shù)據(jù),分子篩簡介,分子篩結(jié)構(gòu)組成,基

2、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),二級結(jié)構(gòu)單元： 多元環(huán),每個端點代表一個硅（鋁）原子 每條邊代表一個氧橋,=,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

3、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晶體結(jié)構(gòu) 它們在分子篩骨架結(jié)構(gòu)中的位置，對分子篩的性質(zhì)影響巨大,金屬陽離子對分子篩的改性,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Na被交換時，必有一個八元環(huán)位置會空出，當(dāng)70%以上Na被交換時，即籠中有8個Na被交換時，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

4、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,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)量級相當(dāng)，孔徑分布相對均一。 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： 單位質(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.

5、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,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,分子篩的分析測定 (略),外形、物相的測定 化學(xué)組成測定 吸附性能測定,我司分子篩的分析測定,原粉，活化粉： PH值測定，交換度測定，升溫?zé)釡y定 成品分子篩：,謝謝！,外形、物相的測定,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)組成測定,1. 水分的測定（含水量） 灼燒失重法，575 卡爾費休法 2. 氧化硅的測定（硅鋁比） 3. 氧化鋁的測定（硅鋁比） 4. 氧化鈉的測定（交換度） 火焰光度法（氧化鉀、氧化鈣亦可）,吸附性能測定,1. 吸附量的測定 2. 孔徑(分布)的測定 比表面、孔容的測定 吸附等溫線，穿透曲線,吸附量的測定,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）動態(tài)吸附法 A.