Mik a zeolit ​​molekuláris sziták jellemzői?

A zeolit ​​molekulaszita természetes előfordulású vagy mesterségesen szintetizált alumínium-szilikát anyag, egyenletes pórusmérettel és szabályos csatornákkal. A szilícium-alumínium-oxid molekulaszita alapszerkezete egy szilícium-oxigén-tetraéder és egy alumínium-oxigén-tetraéder. Fő belső szerkezete az alapszerkezet a révén. Az egymáshoz kapcsolódó oxigénhidakból kialakított többtagú gyűrűk és több többtagú gyűrűk kapcsolódnak össze, hogy különböző pórusokat képezzenek a ketrecek között. A pórusméret szabályozható, a pórusátmérő stabil és egyetlen, a fajlagos felület nagy.
A zeolit ​​molekulaszita kristályok szerkezetével és jellemzőivel rendelkezik, szilárd vázzal a felületen, belül pedig pórusokkal, amelyek képesek adszorbeálni a molekulákat. A lyukakat csatornák kötik össze, és a csatornákon áthaladnak a molekulák. A pórusok kristályos jellege miatt a molekulaszita egyenletes pórusméret-eloszlást mutat. A molekulaszita a kristályaikban lévő pórusok mérete alapján szelektíven adszorbeálja a molekulákat, azaz bizonyos méretű molekulákat adszorbeál, nagyobb anyagok molekuláit pedig kilökik, ezért élénken "molekulaszitáknak" nevezik őket.
A hagyományos molekulaszita szárítószerként, adszorbensként és ioncserélőként használható. A molekulaszita adszorpciós vagy taszító funkcióját a molekulák elektromos tulajdonságai befolyásolják. A szintetikus zeolitok szelektív adszorpciós funkciója a molekulák mérete és polaritása alapján történik, így képesek gázokat vagy folyadékokat szárítani vagy tisztítani. Ez egyben a molekulaszita elválasztás alapja is. A szintetikus zeolitok kielégítik az ipar széleskörű igényeit az adszorpciós és szelektív tulajdonságokkal rendelkező termékek iránt. A szintetikus zeolit ​​molekulaszitákat széles körben alkalmazzák az ipari elválasztásoknál is.
A zeolit ​​molekulaszita adszorpciós hatásának két jellemzője van:
(1) A Lewis-központ a felszínen nagyon poláris;
(2) A zeolitban lévő ketrec vagy csatorna mérete kicsi, ezért a benne lévő gravitációs mező nagyon erős. Ezért az adszorpciós kapacitása az adszorbált molekulákhoz sokkal nagyobb, mint a többi típusú adszorbensé. Még ha az adszorbátum parciális nyomása (vagy koncentrációja) nagyon alacsony is, az adszorpció mértéke továbbra is jelentős. A zeolit ​​molekulaszita adszorpciós és elválasztó hatása nemcsak az adszorbátummolekulák méretével és alakjával, hanem polaritásával is összefügg. Ezért a zeolit ​​molekulaszita hasonló méretű anyagok molekuláihoz is használható.
Az A típusú molekulaszita a zeolit ​​molekulaszita között a NaCl-hoz hasonló köbös kristályszerkezettel rendelkezik. Ha a NaCl-rácsban az összes Na+-t és Cl-t ketrecekkel helyettesítjük, és a szomszédos ketreceket ketrecekkel kapcsoljuk össze, akkor az A-típusú molekulaszita kristályszerkezetét kaphatjuk meg. Nyolc ketrec kapcsolódik egymáshoz, hogy szodalit szerkezetet alkossanak. Ha hídkötésként ketrecet használunk, A-típusú molekulaszita szerkezetet kapunk. Középen van egy nagy ketrec. A ketrecek közötti csatorna nyolctagú gyűrűs ablakkal rendelkezik, melynek átmérője 4Å, ezért 4A molekulaszitának hívják.
Ha a 4A molekulaszitán a nátriumionok 70%-a Ca2+ kicserélődik, a nyolctagú gyűrű 5Å-re növelhető, és a megfelelő zeolitot 5A molekulaszitának nevezzük. Ellenkezőleg, ha a Na+ 70%-át kicseréljük K+-ra, akkor a nyolctagú gyűrű pórusmérete 3Å-re csökken, és a megfelelő zeolitot 3A molekulaszitának nevezzük.
Az X-típusú és Y-típusú molekulaszita szorosan záródó hatszögletű kristályszerkezettel rendelkezik, amely hasonló a gyémánthoz. Ha ketreceket használunk szerkezeti egységként, a gyémánt szénatom csomópontjai kicserélődnek, és két szomszédos ketrec hatszögletű hengeres ketrecekkel van összekötve, azaz 4 hatszögletű hengeres ketrec 5 ketrec összekapcsolására szolgál, és egy ketrec van középen , a fennmaradó négy ketrec a szabályos tetraéder csúcsaiban található, oktaéderes zeolit ​​kristályszerkezetet alkotva.
Ennek a szerkezetnek a további összekapcsolásával X-típusú és Y-típusú molekulaszita szerkezeteket kapunk. Ebben a szerkezetben a kalitka és a hatszögletű oszlopkalitka alkotta nagy ketrec faujazit zeolit ​​ketrec, a közéjük kapcsolódó ablakok pedig tizenkét tagú gyűrűk, átlagos pórusméretük 0,74 nm. Ez az X-típusú és Y-típusú molekulaszita pórusméret. A fő különbség a két modell között a Si/Al arány, ami 1-1,5 az X-típusnál és 1,5-3.{15}} az Y-típusnál.
Az elmúlt években a zeolit ​​molekulaszitákat szerkezetük és tulajdonságaik miatt széles körben alkalmazták adszorpciós elválasztásban, katalízisben és más területeken. Széles körben használják a mindennapi életben és az ipari területeken. Például az orvostudományban a zeolit ​​molekulaszitákat ionadszorbensként és antibakteriális adalékanyagként, lassú/szabályozott hatóanyag-leadású gyógyszerhordozóként, szimulált enzimekként és bioszenzorokként lehet használni. A petrolkémiai területen a zeolit ​​molekulaszita kéntelenítésre, kőolajtermékek denitrifikálására és benzin elválasztására használható. Ezért sok molekulaszita gyártó még mindig elkötelezett a zeolit ​​molekulaszita kutatása mellett. A zeolit ​​molekuláris sziták megváltoztatták és változtatják a vegyipart és az emberiséget. élet.