分子篩有天然沸石和合成沸石兩種。①天然沸石大部分由火山凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)沉積巖在海相或湖相環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)而形成。已發(fā)現(xiàn)有1000多種沸石礦，較為重要的有35種，常見(jiàn)的有斜發(fā)沸石、絲光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等國(guó)，中國(guó)也發(fā)現(xiàn)有大量絲光沸石和斜發(fā)沸石礦床，日本是天然沸石開(kāi)采量大的國(guó)家。②因天然沸石受資源限制，從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，大量采用合成沸石。 商品分子篩常用前綴數(shù)碼將晶體結(jié)構(gòu)不同的分子篩加以分類(lèi)，如3A型、4A型、5A型分子篩。4A型即表中A類(lèi)，孔徑4?；。含Na+的A型分子篩記作Na-A，若其中Na+被K+置換，孔徑約為3?；，即為3A型分子篩；如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置換，孔徑約為5?；，即為5A型分子篩。 分子篩為粉末狀晶體，有金屬光澤，硬度為3～5，相對(duì)密度為2～2.8，天然沸石有顏色，合成沸石為白色，不溶于水，熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著SiO2/Al2O3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積，達(dá)300～1000m2/g，內(nèi)晶表面高度極化，為一類(lèi)吸附劑，也是一類(lèi)固體酸，表面有很高的酸濃度與酸強(qiáng)度，能引起正碳離子型的催化反應(yīng)。當(dāng)組成中的金屬離子與溶液中其他離子進(jìn)行交換時(shí)，可調(diào)整孔徑，改變其吸附性質(zhì)與催化性質(zhì)，從而制得不同性能的分子篩催化劑。分子篩配方生產(chǎn)方法 有水熱合成、水熱轉(zhuǎn)化和離子交換等法： ①水熱合成法用于制取純度較高的產(chǎn)品，以及合成自然界中不存在的分子篩。將含硅化合物（水 玻璃、硅溶膠等）、含鋁化合物（水合氧化鋁、鋁鹽等）、堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀等）和水按適當(dāng)比例混合，在熱壓釜中加熱一定時(shí)間，即析出分子篩晶體。合成過(guò)程可用下式表示： 工業(yè)生產(chǎn)流程中一般先合成Na-分子篩，如13X型與10X型分子篩的合成（見(jiàn)圖）。在水熱合成過(guò)程中添加某些添加劑可以改變終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，如加入季胺鹽可得到ZSM-5型分子篩。 ②水熱轉(zhuǎn)化法在過(guò)量堿存在時(shí)，使固態(tài)鋁硅酸鹽水熱轉(zhuǎn)化成分子篩。所用原料有高嶺土、膨潤(rùn)土、硅藻土等，也可用合成的硅鋁凝膠顆粒。此法成本低，但產(chǎn)品純度不及水熱合成法。 ③離子交換法通常在水溶液中將Na－分子篩轉(zhuǎn)變?yōu)楹兴桕?yáng)離子的分子篩，通式如下： 式中 Z-表示陰離子骨架，Me+表示需交換的陽(yáng)離子，例如NH嬃、Ca2+、Mg2+、Zn2+等，原料通常為氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽。溶液中不同性質(zhì)的陽(yáng)離子交換到分子篩上的難易程度不同，稱(chēng)為分子篩對(duì)陽(yáng)離子的選擇順序。

查看全部介紹