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。沸石分子筛作为催化剂或催化剂载体时,催化反应的进行受到沸石分子筛晶孔大小的控制。河北干燥剂分子筛
吸水量,分子筛对水、极性分子和不饱和有机化合物有很高的亲和力,其优势超过了硅胶、氧化铝或活性炭。应用,分子筛不适用于强酸,但在pH值为5—11范围内都是稳定的。在纯化方面主要应用于:干燥含有痕量水的气体或液体,高温下干燥气体,从气流内选择性的除去杂质(包含水)。例如:从空气或乙烯中除去二氧化碳;从氮气中除去氧化氮。通常,二氧化碳、一氧化碳、氨气、硫化氢、硫醇、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷和丙烯都可以在25℃下很容易的除去。混合气体内,极性较大的优先被吸附。活化与再生,分子筛可以通过在300--350℃下(马弗炉)加热几个小时来再生,在干燥的惰性气流下如氮气下或真空下进行更好,接着在干燥器内冷却。山西国产分子筛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。
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。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。离子在一定的条件下,如水溶液或受较高温度时比较容易迁移。在水溶液中,由于沸石分子筛对离子选择性的不同,则可表现出不同的离子交换性质。金属阳离子与沸石分子筛的水热离子交换反应是自由扩散过程。扩散速度制约着交换反应速度。通过离子交换可以改变沸石分子筛孔径的大小,从而改变其性能,达到择形吸附分离混合物的目的。沸石分子筛经离子交换后,阳离子的数目、大小和位置发生改变,如高价阳离子交换低价阳离子后使沸石分子筛中的阳离子数目减少,往往造成位置空缺使其孔径变大;而半径较大的离子交换半径较小的离子后,则易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔径有所减小。
如何得知分子筛上的酸中心是B或L酸呢?通常可以用氨气等碱性物质在固体表面吸附的红外光谱测定B酸和L酸。酸性测定思路,对于制备的分子筛催化剂,需要对其活性进行测试,来检验哪种催化剂的效果更好,对于选出来的效果好的催化剂,再对其进行表征,了解其晶体结构、表面形貌、各物种的含量和分布、活性位点等。分子筛的酸性也是对分子筛检测的重点,包括酸类型、酸密度、酸位置、酸强度等,涉及多种方法,后续再慢慢了解。测活:制备好的分子筛头一步就是测活性,只有活性好的分子筛才值得进行下一步的表征。催化剂的活性就是催化效果,一般用转化率表示。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。
制氧机分子筛知识点,分子筛成份:是人工合成的沸石材料,具有精确而均匀的结构和尺寸的孔。这使它们能够根据分子大小和极性优先吸附气体和液体。沸石是天然存在的,高度多孔的结晶固体,属于称为铝硅酸盐的化学类别。分子筛有四种主要类型:3A,4A,5A和13X。类型取决于分子的化学式,它决定了分子筛的孔径。分子筛的作用:分子筛的工作原理是吸附小于其孔隙有效直径的气体或液体分子,同时排除那些大于开口的分子,决定了制氧效率和浓度。分子筛吸附或排斥的功能受分子的电性影响。山西国产分子筛
分子筛不适用于强酸,但在pH值为5—11范围内都是稳定的。河北干燥剂分子筛
分子筛常用型号。气体行业常用的分子筛型号;分子筛分子筛;方钠型,如A型:钾A(3A),钠A(4A),钙A(5A);八面型,如X型:钙X(10X),钠X(13X)和Y型:钠Y,钙Y;丝光型,(-M型):高硅型沸石,如ZSM-5等。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。存放时间较长并已经吸湿的分子筛使用前应进行再生。分子筛忌油和液态水。使用时应尽量避免与油及液态水接触。工业生产中干燥处理的气体有,空气,氢气,氧气,氮气,氩气等.用两只吸附干燥器并联,一只工作,同时另一只可以进行再生处理。相互交替工作和再生,以保证设备连续运行。干燥器在8-12℃下工作,在加温至350℃下冲气再生。不同规格的分子筛再生温度略有不同。分子筛对某些有机气相反应具有良好的催化作用。河北干燥剂分子筛