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沸石分子篩的應用
N2/ O2的分離。在變壓吸附(PSA)法中,沸石分子篩是利用N2/O2兩氣體在其表面平衡吸附的差異,選擇性地吸附 N2。因為 N2的極化率較大,從而 N2與沸石分子篩中的陽離子及其極性表面作用強于 O2。LiA 型沸石分子篩具有更高的 N2/O2選擇比及 N2吸附容量,但熱穩(wěn)定性較差。于是,Li 、堿土金屬混合陽離子交換后的 A型沸石分子篩具有較高的 N2/O2選擇分離系數(shù)、N2吸附容量和較高的熱穩(wěn)定性。另外低硅gui鋁比的 X型沸石分子篩引起了人們的關(guān)注。人們對其進行了各種離子交換,其 N2/O2分離選擇性較高且熱穩(wěn)定性較好。平行堆積的二維三連接網(wǎng)層通過上下取向的三連接頂點間相互連接形成三維四連接的骨架結(jié)構(gòu)。
一般而言在150 °C以下,初級結(jié)構(gòu)往往是四元環(huán)或六元環(huán),而當溫度高于150 °C,則往往是五元環(huán)的初級結(jié)構(gòu)單元。由此可見,在高溫水熱條件下,無機物(主要是硅gui鋁酸鹽物種)的造孔規(guī)律和晶化溫度與水蒸汽壓之間存在著密切的聯(lián)系。
分子篩材料主要為粉末狀晶體,有金屬光澤,硬度為HB3一5,相對密度為2一2.8g/cm3,不溶于水,熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著SiO/Al2O3組成比的增加而提高。通過離子交換可以改變沸石分子篩孔徑的大小,從而改變其性能,達到擇形吸附分離混合物的目的。分子篩材料有很大的比表面積(300一1000m2/g,內(nèi)晶表面高度極化,是一種吸附劑,也是一種固體酸,表面有很高的酸濃度與酸強度,能引起正碳離子型的催化反應。