分子筛结构,由此构成的蛋白多糖聚合体曲折盘绕,形成多微孔的筛状结构,称为分子筛。分子筛只允许小于其微分子筛孔的物质通过,对大于其微孔的大分子物质、细菌等则具有屏障作用。使基质成为限制细菌等有害物质扩散的防御屏障。溶血性链球菌和病细胞等能产生透明质酸酶,分解蛋白多糖,破坏基质结构,得以扩散。蛋白多糖聚合体上还结合着许多亲水基团,能结合大量水分子,形成细胞外“储水库”。1982年报道了磷酸铝分子筛系列的合成,1984年又出现了含硅磷酸铝的分子筛系列。分子筛还可用于汽油、喷气燃料及柴油等的脱蜡操作,称分子筛脱蜡。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。上海锂型分子筛定制
为什么用分子筛做催化剂与其性能有关:吸附性能,沸石分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”,当流体流过时,流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面,在表面产生分子浓聚,使流体中的这种分子数目减少,达到分离、清理的目的。2.离子交换性能,沸石分子筛骨架外的补偿离子一般是质子和碱金属或碱土金属,它们很容易在金属盐的水溶液中被离子交换成各种价态的金属离子型沸石分子筛。所以一般制备分子筛会采用离子交换法或浸渍法,使金属离子负载在分子筛上。(补偿离子注:纯硅的分子筛呈电中性,需要用部分Al代替Si来调节分子筛的酸性,Al代替Si后由于化合价减少,分子筛会带负电,需要阳离子)上海锂型分子筛定制天然沸石受资源限制,从20世纪50年代开始,大量采用合成沸石。
制冷和空调 (A/C) 系统,对汽车空调、冷藏车、家用冰箱、冷冻设备、住宅空调、热泵等的制冷系统和商用制冷剂进行脱水处理,以防冻结和腐蚀,为防止系统材料发生不良化学反应而进行脱水处理。空气制动器,对重型和中型卡车、公交车和火车的制动系统中的压缩空气进行脱水处理,采用变压吸附干燥机将制动器储液罐中空气的露出点降至环境温度以下,以防冻结和腐蚀。空气干燥器,在塑料粒成型前对其进行脱水处理,对仪表气体进行脱水处理,用装满吸附剂的除湿转轮对室内空气进行脱水处理。
分子筛的催化性能,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。这些特性使它成为性能优异的催化剂。而且晶孔和孔道的大小和形状都可以对催化反应起着选择性作用。分子筛的结构:基本结构组成:一级结构:硅氧四面体、铝氧四面体;二级结构:氧、硅或铝连接成环;三级结构:二级结构通过氧桥互相连接形成多面体笼;四级结构:不同类型的笼进一步排列形成分子筛。其实分子筛的催化性能是通过质子传递或授受电子对完成催化作用的。这就与分子筛酸性有关。分子筛催化剂按酸碱的性质可分为两类:质子酸碱(亦称布朗斯台德酸碱,简称B酸、B碱)催化剂和路易斯酸碱(简称L酸、L碱)催化剂。由B酸和L酸结合成的催化剂,具有很高的酸强度,称较强酸催化剂。简单来说B酸是指能给出质子( H + ) 的物质,L酸是指能接受电子对的物质。分子筛具有晶体的结构和特征,表面为固体骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。
分子筛的应用,分子筛被普遍用作石油化工和煤化工反应中的催化剂。分子筛可以作为催化剂载体,负载贵金属后参与催化反应;经过氢离子交换后的分子筛自身可作为固体酸催化剂催化许多酸催化反应,例如异构化反应、烷基化反应和裂化反应。催化反应主要在分子筛的孔内进行,只有大小和形状与分子筛的孔道相匹配的分子才能从分子筛孔道内进入或出去,从而成为反应物或产物。对二甲苯是生产聚酯纤维和树脂、涂料、染料及农药的原料,在甲苯反应生成对二甲苯的反应中,伴随产生的还有邻二甲苯、间二甲苯,但这三种产物沸点只差0.75℃,很难用传统的方式分离。研究者发现ZSM-5分子筛的孔道尺寸为0.52~0.58 纳米,只允许对二甲苯自由通过,而邻二甲苯和间二甲苯则会被困在分子筛孔道中,它们只有转化为对二甲苯才能顺利通关。采用ZSM-5分子筛作为催化剂,对二甲苯的选择性高达99%,这就是择形催化的基本原理。分子筛在提高反应选择性、降低分离能耗等方面有着不可替代的作用。分子筛吸湿能力极强(因此被普遍的用作干燥剂),用于气体的纯化处理,保存时应避免直接暴露在空气中。杭州3A分子筛市价
为了制取合适的分子筛催化剂,有时尚需将交换所得产物与其他组分调配。上海锂型分子筛定制
分子筛的高效吸附特性。分子筛对于H2O、NH3、H2S、CO2等高分子极性具有很高的亲和力,特别是对于水,在低分压(甚至在133帕以下)或低浓度,高温(甚至在100℃以上)等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。高温吸附,分子筛是可用的高温吸附剂。在100℃和1.3 %相对湿度时分子筛可吸附15%重量的水分,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大10倍;而比硅胶大20倍以上。所以在较高的温度下,分子筛仍能吸附相当数量的水分,而活性氧化铝,特别是硅胶,较大程度上丧失了吸附能力。上海锂型分子筛定制