由此構成的蛋白多糖聚合體曲折盤繞,形成多微孔的篩狀結構,稱為 分子篩。分子篩只允許小于其微 分子篩孔的物質通過,對大于其微孔的大分子物質、細菌等則具有屏障作用。使基質成為限制細菌等有害物質擴散的防御屏障。溶血性鏈球菌和癌細胞等能產生透明質酸酶,分解蛋白多糖,破壞基質結構,得以擴散。蛋白多糖聚合體上還結合著許多親水基團,能結合大量水分子,形成細胞外“儲水庫”。
其實在2001年科學家在英國《自然》雜志上報告說,他們發(fā)現(xiàn)一種稱為鈦硅酸鹽ETS-4的物質能夠作為良好的分子篩。當溫度升高時,ETS-4會逐漸脫水,微孔的尺寸隨之減小。利用這種方法,可以在3到4埃(1埃等于十億分之一米)的范圍內精細地調整微孔尺寸。 科學家說,一些常見分子如氮氣、甲烷、氧氣、氬氣和水分子等尺寸都在3至4埃左右,彼此大小相差無幾,用ETS-4制作的分子篩可以有效地將它們分開。 研究人員已經嘗試用ETS-4從氮氣和甲烷混合物中將氮氣的含量由18%降到5%以下,并在分離氬氣與氧氣、氮氣與氧氣的實驗中也取得了成功。據認為這一技術將有重要的商業(yè)應用前景。
有水熱合成、水熱轉化和離子交換等法: ① 水熱合成法 用于制取純度較高的產品,以及合成自然界中不存在的分子篩。將含硅化合物(水 分子篩玻璃、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)和水按適當比例混合,在熱壓釜中加熱一定時間,即析出分子篩晶體。合成過程可用下式表示: 工業(yè)生產流程中一般先合成Na-分子篩,如13X型與10X型分子篩的合成。在水熱合成過程中添加某些添加劑可以改變終產品的結構,如加入季胺鹽可得到ZSM-5型分子篩。 ?、凇∷疅徂D化法 在過量堿存在時,使固態(tài)鋁硅酸鹽水熱轉化成分子篩。所用原料有高嶺土、膨潤土、硅藻土等,也可用合成的硅鋁凝膠顆粒。此法成本低,但產品純度不及水熱合成法。
再生: 1、脫除水分:視再生氣的壓力、溫度、含水量而定。一般情況下,200~350℃干燥氣體在0.3~0.5Kg/平方厘米壓力下,通過分子篩床層3~4小時,使出口溫度到110~180℃,冷卻。 2、脫有機物:用水蒸氣代替有機物,然后脫除水份。 儲存: 室溫,相對濕度不大于90%的室內:避免水、酸、堿、隔絕空氣,密閉保存。 包裝: 30Kg密封鋼桶 、150Kg密封鋼桶,130Kg密封鋼桶(條狀)。
分子篩產品屬于一種無機非金屬材料,廣泛應用于氣體分離與凈化、富氧燃燒、催化脫硝、核廢水處理、鹽堿地土壤治理和重金屬污染土壤修復等領域,是一種能夠實現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)境治理與生態(tài)修復作用的材料,按《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》、《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《新材料產業(yè)發(fā)展指南》、《國家支持的高新技術領域》和《當前發(fā)展的高技術產業(yè)化領域指南》(2011年度)等國家政策文件,分子篩行業(yè)可歸類為新材料領域的無機非金屬材料行業(yè)。
分子篩是一種具有規(guī)則、有序、均勻孔道結構的無機非金屬材料。其晶體結構中有規(guī)整而均勻的孔道,孔徑大小為分子數量級,允許直徑比孔徑小的分子進入,因此能將混合物中的分子按照直徑大小加以篩分,故稱分子篩,具有吸附、催化、離子交換三大功能。由于分子篩具有吸附能力高、熱穩(wěn)定性好等特點,使得分子篩得到廣泛應用。
由于分子篩具有的吸附性能、離子交換性能和催化性能,被廣泛用作吸附材料、離子交換材料以及催化材料,其中:吸附材料主要用于工業(yè)與環(huán)境領域各種氣體的分離、凈化與干燥,如天然氣、石油裂解氣等化工原料的脫水干燥、節(jié)能型建筑中空玻璃干燥劑、脫二氧化碳和脫硫、正異構烷烴的分離、二甲苯異構體的分離、烯烴分離、氧氮分離、制冷劑干燥等;離子交換材料主要應用于洗滌助劑、放射性廢料與廢液的處理;催化材料主要應用于石油煉制與加工、石油化工、煤化工與精細化工領域中大量工業(yè)催化過程。
我國分子篩行業(yè)起步較晚,一直扮演追趕者角色。20世紀50、60年代,我國開始了分子篩研究,合成了A型、X型、Y型等分子篩,開始進行工業(yè)生產,隨后我國陸續(xù)在上海、大連、河南等地建廠,主要用于生產分子篩吸附劑和脫水脫氧用分子篩。20世紀80年代,金陵石化、吉林大學、中科院大連化學物理研究所等單位開始研發(fā)和工業(yè)化生產分子篩催化劑。
在制氫方面:近年來,制氫分子篩除用于氫氣提純外,還在尾氣回收上得到應用,幫助設備使用單位實現(xiàn)節(jié)能減排目標。在發(fā)行人的JLPH5分子篩應用于中國石化青島石油化工有限公司7萬噸/年聚丙烯裝置前,該裝置產生的聚丙烯尾氣直接燃燒排放,造成了每年數百噸丙烯的浪費,且污染了大氣環(huán)境。