随着分子筛合成与应用研究的深入,研究者发现了磷铝酸盐类分子筛,并且分子筛的骨架元素(硅或铝或磷)也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代,其孔道和空腔的大小也可达到2 nm以上,因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛;按孔道大小划分,孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。由于具有较大的孔径,成为较大尺寸分子反应的良好载体,但介孔材料的孔壁为非晶态,致使其水热稳定性和热稳定性尚不能满足石油化工应用所需的苛刻条件。离子交换性能,通常所说的离子交换是指沸石分子筛骨架外的补偿阳离子的交换。江苏分子筛厂家直销
分子筛具有十二元氧环的有Y型分子筛 (x=3.1~6.0)和丝光沸石(x=9~11)。前者可用做裂化催化剂、双功能催化剂,后者可用作甲苯的歧化催化剂。十元氧环的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子筛。八元氧环的有A型分子筛(x=2)、T型分子筛及ZSM-34等。它们的孔很小,只有直链烃才能进入到细孔中。以分子筛为催化活性组分或主要活性组分的催化剂称为分子筛催化剂。分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、优异的酸催化活性、并有良好的热稳定性和水热稳定性。可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。江苏分子筛厂家直销4A型分子筛,结晶型硅铝酸钠,孔径大约是0.4nm,因而除水外,可以吸附乙烷分子。
分子筛主要应用范围:空气分离,在对氮气、氧气及其他大气气体进行液化和低温分离前清理空气中的水和二氧化碳;利用变压吸附系统或真空变压吸附系统分离氧气和氮气;对高纯度食品级 CO2 进行脱硫处理。石油炼化,对烷基化进料、低温分离前的精炼厂气流、石脑油和柴油进行脱水处理;清理重整装置物料中的水、HCl 和 H2S,清理醚化残液物料和烷基化进料中的氧化物,清理 HF 和有机氟,清理 H2S,以便通过管道运输铜条测试,清理醚化进料中的腈,对乙醇进行脱水处理,对 LPG 流体进行脱水和脱硫处理,分离支链和环状化合物中的正链烷烃,通过变压吸附进行纯化处理,从而提高碳氢化合物流体的等级,清理 Hg。
沸石分子筛是典型的B酸和L酸两种酸性位均存在的固体酸催化材料。那么,为什么要用部分Al代替Si来调节分子筛的酸性?分子筛原本是没有酸性的,经过离子交换、焙烧或者经过超稳处理以后才有酸性。这个酸性的来源就是加入Al之后打破原有的电中性,这样才能通过质子或电子的传递来形呈酸性。比如Na型分子筛(瞎起的名字,就是用Na+去中和分子筛的负电荷而形成的分子筛),经过离子交换焙烧以后,形成氢型分子筛,此时分子筛有酸性。也就是质子(H+)取代Na而形成了B酸中心,同时分子筛中缺电子的Al形成L酸中心。B酸:沸石分子筛较基本的结构单位是硅氧和铝氧四面体,硅氧四面体呈中性,而在铝氧四面体中,因为铝是+3价,故四面体带有负电荷。因此,沸石分子筛骨架带负电荷,必须要有阳离子或质子来稳定骨架达到电中性,这就是沸石具有B酸性的本质原因。L酸:经离子交换得到的氢型分子筛上的OH基显酸位中心,骨架外的铝离子会强化酸位,形成L酸位中心。分子筛的孔径分布非常均匀整齐,当分子直径小于孔穴直径的物质,才会进入分子筛的晶穴内部。
一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。其化学通式为(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分别为一价、二价阳离子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴,不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开。根据SiO2和Al2O3的分子比不同,得到不同孔径的分子筛。其型号有:3A(钾A型)、4A(钠A型)、5A(钙A型)、10Z(钙Z型)、13Z(钠Z型)、Y(钠Y型)、钠丝光沸石型等。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。普遍用于有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。目前人们习惯叫分子筛类物质为沸石或沸石分子筛。上海化工分子筛厂家精选
大部分沸石分子筛表面具有较强的酸中心,同时晶孔内有强大的库仑场起极化作用。江苏分子筛厂家直销
豫和分子筛为粉末状晶体,有金属光泽,硬度为3~5,相对密度为2~2.8,天然沸石有颜色,合成沸石为白色,不溶于水,热稳定性和耐酸性随着SiO2/Al2O3组成比的增加而提高。分子筛有很大的比表面积,达300~1000m2/g,内晶表面高度极化,为一类高效吸附剂,也是一类固体酸,表面有很高的酸浓度与酸强度,能引起正碳离子型的催化反应。当组成中的金属离子与溶液中其他离子进行交换时,可调整孔径,改变其吸附性质与催化性质,从而制得不同性能的分子筛催化剂。江苏分子筛厂家直销