蜂窩沸石分子篩廣泛應(yīng)用于氣體分別、催化反應(yīng)等領(lǐng)域

【資料簡介】

蜂窩沸石分子篩的極性大小和分子的直徑是對于有機(jī)污染物吸附能力的主要判定。小分子比大分子易被吸附，極性分子較非極性子易被吸附， 蜂窩沸石分子篩在水中由于存在不同的物質(zhì)（如有機(jī)物分子、金屬離子和水分子），沸石蜂窩分子篩的極性強(qiáng)弱和分子大小均不相同。

蜂窩沸石分子篩的主要材料是天然沸石，具有耐高溫、不可燃、良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，是一種吸附性能好、無二次污染、可高溫再生的高效分子篩載體，相比蜂窩活性炭性能約為其25％效率，但其擁有耐高溫，不易著火等特點(diǎn)在吸附、分離、催化和環(huán)境領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，更適合于大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣治理。

蜂窩沸石分子篩是分子篩的一種，用在環(huán)保廢氣治理上，吸附濃縮VOCs氣體。它的吸附原理是根據(jù)孔道篩分和極性大小不同的原理來吸附的，所以不同的吸附劑因?yàn)槠渥陨淼奶攸c(diǎn)不同，對不同的VOCs氣體具有不同的選擇性，吸附量的大小也因不同氣體的特性和濃度大小而不同。

分子篩酸性主要來源于骨架上和孔隙中的三配位的鋁原子和鋁離子(AlO)+。經(jīng)離子交換得到的分子篩HY上的OH基顯酸位中心，骨架外的鋁離子會(huì)強(qiáng)化酸位，形成L酸位中心。像Ca2+、Mg2+、La3+等多價(jià)陽離子經(jīng)交換后可以顯示酸位中心。Cu2+、Ag+等過渡金屬離子還原也能形成酸位中心。一般來說Al/Si比越高，OH基的比活性越高。分子篩酸性的調(diào)變可通過**直接交換將質(zhì)子引入。由于這種辦法常導(dǎo)致分子篩骨架脫鋁。所以NaY要變成NH4Y，然后再變?yōu)镠Y。

因?yàn)榉肿雍Y結(jié)構(gòu)中有均勻的小內(nèi)孔，當(dāng)反應(yīng)物和產(chǎn)物的分子線度與晶內(nèi)的孔徑相接近時(shí)，催化反應(yīng)的選擇性常取決于分子與孔徑的相應(yīng)大小。這種選擇性稱之為擇形催化。導(dǎo)致?lián)裥芜x擇性的機(jī)理有兩種，一種是由孔腔中參與反應(yīng)的分子的擴(kuò)散系數(shù)差別引起的，稱為質(zhì)量傳遞選擇性；另一種是由催化反應(yīng)過渡態(tài)空間限制引起的，稱為過渡態(tài)選擇性。

沸石分子篩的合成原料、制備過程、干燥活化過程、各種改性處理以及吸附劑成型前后處理等方面均影響著沸石分子篩最終的吸附分離性能。因此，從上述幾方面入手，結(jié)合工業(yè)氣體分離要求，進(jìn)一步開發(fā)新型高效氣體分離沸石分子篩吸附劑，仍是當(dāng)今吸附分離研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)和希望。