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。分子筛的性能原理:吸附性能,沸石分子筛的吸附是一种物理变化过程。广东分子筛批发价格
在一般反应条件下沸石分子筛对反应方向起主导作用,呈现了择形催化性能,这一性能使沸石分子筛作为催化新材料具有强大生命力。分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成。分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构,它的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称分子筛。广东分子筛批发价格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。
3Å分子筛用于去除乙醇中的水分,乙醇可直接用作生物燃料,或间接用于生产各种产品,如化学品、食品、药品等。由于水和乙醇在大约95%的浓度下形成共沸物,常规蒸馏不能从乙醇工艺流程中除去所有的水(乙醇生产中不希望的副产物),因此分子筛珠被用于通过将水吸附到珠中并允许乙醇自由通过,在分子水平上分离乙醇和水。一旦珠子充满水,就可以控制温度或压力,使水从分子筛珠子中释放出来。3Å分子筛储存在室温下,相对湿度不超过90%。它们在减压下密封,远离水、酸和碱。4Å分子筛化学式: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O,硅铝比: SiO2/ Al2O3≈2,4Å分子筛被普遍用于干燥实验室溶剂。它们可以吸收水和临界直径小于4Å的其他分子,如NH3、H2S、SO2、CO2、C2H5OH、C2H6和C2H4。它被普遍用于液体和气体的干燥、精炼和净化(如氩气的制备)。
分子筛有催化有机合成及其他性能的催化剂。分子筛催化剂通常只含5~15%的分子筛,其余部分为基质。基质常由难熔无机氧化物或其混合物和粘土组成。分子筛通式中的M通常为Na+、K+、Ca2+,这些离子可以部分或全部被半径小、电荷多的金属离子取代,这样骨架结构基本不变,但对分子筛的性能有很大影响,可使它具有特定的催化性。近年将其他原子(如镓、锗、铁、硼、磷、铬、钒、钼和砷等)引入分子筛的硅铝骨架中取代(或部分取代)硅或铝,所形成的杂原子分子筛具有某些特殊的催化性能。分子筛应根据不同产品的性能来正确选择。
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。分子筛吸附或排斥的功能受分子的电性影响。广东分子筛批发价格
分子筛不适用于强酸,但在pH值为5—11范围内都是稳定的。广东分子筛批发价格
分子筛的选择:分子筛有不同的形状和尺寸。但是球珠形比其它形状更有优势,因为它们可以提供较低的压降,由于它们没有任何锋利的边缘而具有耐磨性,还具有良好的强度,即每单位面积所需的挤压力更高。某些珠状分子筛具有较低的热容量,因此循环利用过程中的所需的能量较低。使用珠状分子筛的另一个优点是它的堆积密度通常高于其他形状,因此对于同样的吸附要求,分子筛所需的体积较小。因此,在进行消瓶颈时,您可以使用珠状分子筛,在相同的体积内可以装载更多的吸附剂,并避免任何容器的改装。广东分子筛批发价格