分子篩的作用:1、吸附功能,分子篩主要是由分子引力作用,在固定的表面產生一種“表面力”,當流體流過時,其中流體中的一些分子,會做不規則的運動而進行碰撞到吸附劑的表面,在固定的表面產生了分子濃聚,在整體的碰撞運動中,分子的數目減少,從而達到分離的作用。因分子篩其晶體孔穴內部,有很強的極性和庫侖場,對極性分子(如水)以及不飽和分子表現出強烈的吸附能力。2、干燥功能,分子篩的晶穴內還有著較強的極性,能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發生強的作用,或是通過誘導使可極化的分子極化從而產生強吸附。因分子篩對水和二氧化碳有很強吸附能力,在分子篩脫硫時,因分子篩對水等極性小分子具有極強的吸附能力。分子篩可用于清理 H2S,以便通過管道運輸銅條測試。北京分子篩廠商
分子篩的催化性能,大部分沸石分子篩表面具有較強的酸中心,同時晶孔內有強大的庫侖場起極化作用。這些特性使它成為性能優異的催化劑。而且晶孔和孔道的大小和形狀都可以對催化反應起著選擇性作用。分子篩的結構:基本結構組成:一級結構:硅氧四面體、鋁氧四面體;二級結構:氧、硅或鋁連接成環;三級結構:二級結構通過氧橋互相連接形成多面體籠;四級結構:不同類型的籠進一步排列形成分子篩。其實分子篩的催化性能是通過質子傳遞或授受電子對完成催化作用的。這就與分子篩酸性有關。分子篩催化劑按酸堿的性質可分為兩類:質子酸堿(亦稱布朗斯臺德酸堿,簡稱B酸、B堿)催化劑和路易斯酸堿(簡稱L酸、L堿)催化劑。由B酸和L酸結合成的催化劑,具有很高的酸強度,稱較強酸催化劑。簡單來說B酸是指能給出質子( H + ) 的物質,L酸是指能接受電子對的物質。深圳鋰型分子篩供應商分子篩是通過誘導使可極化的分子極化從而產生強吸附。
如何得知分子篩上的酸中心是B或L酸呢?通常可以用氨氣等堿性物質在固體表面吸附的紅外光譜測定B酸和L酸。酸性測定思路,對于制備的分子篩催化劑,需要對其活性進行測試,來檢驗哪種催化劑的效果更好,對于選出來的效果好的催化劑,再對其進行表征,了解其晶體結構、表面形貌、各物種的含量和分布、活性位點等。分子篩的酸性也是對分子篩檢測的重點,包括酸類型、酸密度、酸位置、酸強度等,涉及多種方法,后續再慢慢了解。測活:制備好的分子篩頭一步就是測活性,只有活性好的分子篩才值得進行下一步的表征。催化劑的活性就是催化效果,一般用轉化率表示。
分子篩的應用,分子篩被普遍用作石油化工和煤化工反應中的催化劑。分子篩可以作為催化劑載體,負載貴金屬后參與催化反應;經過氫離子交換后的分子篩自身可作為固體酸催化劑催化許多酸催化反應,例如異構化反應、烷基化反應和裂化反應。催化反應主要在分子篩的孔內進行,只有大小和形狀與分子篩的孔道相匹配的分子才能從分子篩孔道內進入或出去,從而成為反應物或產物。對二甲苯是生產聚酯纖維和樹脂、涂料、染料及農藥的原料,在甲苯反應生成對二甲苯的反應中,伴隨產生的還有鄰二甲苯、間二甲苯,但這三種產物沸點只差0.75℃,很難用傳統的方式分離。研究者發現ZSM-5分子篩的孔道尺寸為0.52~0.58 納米,只允許對二甲苯自由通過,而鄰二甲苯和間二甲苯則會被困在分子篩孔道中,它們只有轉化為對二甲苯才能順利通關。采用ZSM-5分子篩作為催化劑,對二甲苯的選擇性高達99%,這就是擇形催化的基本原理。分子篩在提高反應選擇性、降低分離能耗等方面有著不可替代的作用。分子篩主要應用范圍:空氣分離,在對氮氣、氧氣及其他氣體液化和低溫分離前清理空氣中的水和二氧化碳。
分子篩再生有兩種基本方法:1改變溫度,即“溫度變化”。它通過加熱分子篩去除吸附物質。在工業上,它通常由預熱的再生氣體加熱,將分子篩吹掃至200℃左右,并去除解吸的吸附質。2、改變相對壓力,即“可變壓力”。它通常用于氣相吸附過程。基本方法是保持吸附劑溫度不變,并通過降低惰性氣體壓力和反吹去除吸附劑。再生通常與吸附相反,因此吸附床入口中包含的大多數吸附劑不必穿過整個吸附床,并且一些分子篩可能不會接觸吸附床。熱濕氣體,從而提高分子篩的使用壽命。再生氣體應盡可能干燥,否則會影響吸附效率。5A型分子篩,結晶型硅鋁酸鈣,孔徑大約是0.5nm,這種分子篩能比4A分子篩吸附更大的分子。深圳鋰型分子篩供應商
分子篩用兩只吸附干燥器并聯,一只工作,同時另一只可以進行再生處理。北京分子篩廠商
按催化性質,分子篩催化劑:(1) 酸催化劑,利用分子篩的表面酸性進行催化反應。(2)雙功能催化劑,分子篩可以負載鉑、鈀類的金屬,得到兼有金屬催化功能和酸催化功能的雙功能分子篩催化劑。(3) 擇形催化劑,由于分子篩的催化作用一般發生在晶體內空間,分子篩的孔徑大小和孔道結構對催化活性和選擇性有很大的影響。分子篩具有規整而均勻的晶內孔道,而且孔徑大小接近于分子尺寸,使分子篩的催化性能隨反應物分子、產物分子或反應中間物的幾何尺寸的變化而明顯變化。北京分子篩廠商