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發布時間:2021-03-18 07:59  
分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物,主要由硅鋁通過氧橋連接組成空曠的骨架結構,在結構中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內表面積很大的空腔的物質,為什么分子篩中含有很多的空腔呢?
分子篩中含有很多的空腔是因為分子篩中含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態的水,由于水分子在加熱后連續地失去,但晶體骨架結構不變,因此形成了許多大小相同的空腔。
分子篩的空腔中含有許多直徑相同的微孔相連,這些微小的孔穴直徑大小均勻,能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內部中來,而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子,極性程度不同的分子,沸點不同的分子,飽和程度不同的分子分離開來,也就是具有“篩分”分子的作用,因此才會被人們稱為分子篩,目前分子篩主要用于化工,電子,石油化工等工業中
從結構上分類,沸石骨架中硅氧四面體和鋁氧四面體的數量以及連接方式的不同可以形成不同種類的沸石,現有的沸石(包括天然沸石和人工合成沸石)大約有一百余種。工業生產上常見的主要有 LTA 型(A)、FAU 型(包括 X,Y)、β型和 MFI 型等。
MFI 型分子篩是非常重要的一類沸石,通常被稱為 ZSM-5,如果沸石晶體骨架中的不含有鋁原子,完全由硅氧四面體構成,則稱為 Si-ZSM-5 。上個世紀70年代某公司首先合成出了這種結構的沸石,取名為ZSM-5。ZSM-5 沸石出現后,由于其獨特的孔道結構、良好的耐溫性以及優良的離子交換性能,很快在催化、吸附等領域得到了廣泛的應用,并成為上世紀末沸石研究的主流。
MFI屬斜方晶系,晶格三軸長各為:a=20.1A、b=19.9A、c=13.4A。MFI型分子篩具有優良的孔道結構,它有兩種相互交聯的孔道體系,一是b軸方向的直線形孔道,孔徑尺寸為0.53×0.56nm,一是a軸方向的正弦形孔道,孔徑尺寸0.51×0.55nm。