分子筛效应
选择性吸附与分子筛效应是沸石吸附性能的一个重要特征。沸石中的孔道和孔穴一般大于晶体总体积的50%,分子筛效应,且大小均匀,有固定尺寸,有规则的形状,一般孔穴直径为0.66-1.5nm,孔道为0.3-1.0nm。显然,直径小于沸石孔穴的分子可进入孔穴,而大于孔穴的分子则被拒之孔外,因而沸石具有被称之为分子筛效应的筛选分子作用。

分子筛效应
另外,被吸附分子的性质也对沸石的吸附行为产生重要影响,沸石对H2O、NH3、H2S、CO2等极性分子具有很强的亲和力,吸附作用很强,并且湿度、温度和浓度等条件对其影响很小。
沸石的硅铝比因直接影响沸石晶体内部的静电场,而影响吸附力的强弱。硅铝比值越大,吸附力就越弱。
(2)离子交换性
沸石的离子交换性源于因平衡沸石结构中Al3+替代Si4+后引起的电价不平衡而存在于沸石孔道中的可交换性阳离子,如K+、Na+和Ca2+等。
近日,中山大学化学学院张杰鹏教授团队在NatureMaterials发表论文,报道了配位聚合物多孔材料吸附分离研究的新进展,提出并验证了中间尺寸分子筛概念。
化学混合物的分离与提纯是化工行业中的能耗大户。例如,作为合成橡胶、热塑性塑料、树脂等的单体原料,苯乙烯主要产自乙苯的催化裂解/脱氢反应。因为该反应受热力学限制,产物中含有大量未反应的乙苯原料,还有一些副产物如苯和甲苯。工业上一般需要使用多个真空蒸馏/精馏塔才能得到聚合纯度(99.5%)的苯乙烯。
将传统分离纯化技术如蒸馏改为基于多孔材料的吸附分离有望大大降低能耗。分子筛(molecularsieve)具有分子级均匀孔径,分子筛效应,可以只让小于孔径的分子通过,可以达到理想的吸附选择性。但是,当混合物中存在多种尺寸各异的成分,而且提纯目标不是尺寸最小的成分时,分子筛的效果就会大打折扣。例如,苯乙烯的尺寸介于乙苯和苯/甲苯之间,用分子筛无法通过一次吸附获得高纯苯乙烯。
分子筛是一类具有均匀微孔,主要由硅、铝、氧及其它一些金属阳离子构成的吸附剂或薄膜类物质,其孔径与一般分子大小相当,分子筛效应,据其有效孔径来筛分各种流体分子。
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而沸石分子筛是指那些具有分子筛作用的天然及人工合成的晶态硅铝酸盐。沸石分子筛由于其特有的结构和性能,已成为了一门独立的学科,沸石分子筛的应用已遍及石油化工、环保、生物工程、食品工业、医药化工等领域。
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随着国民经济各行业的发展,沸石分子筛的应用也越来越广泛了,普遍得到受益。
可在畜牧业生产上进行应用,因为分子筛独特的机构而拥有良好的吸附性功效和离子交换性能,很好的利用分子筛的载体,吸附接枝抗菌物质制成饲料添加剂,可以增加抗菌剂的缓释能力,提高抗菌剂利用效率,从而达到事半功倍的目的,同时,分子筛自身也具有一定的杀菌能力,能提高牲畜的抗病能力,且分子筛无毒无害,性能稳定,分子筛效应,不会被动物吸收。


