自然界中存在一种天然硅铝酸盐,它们具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用。这种天然物质称为沸石,人工合成的沸石也称为分子筛。
分子筛的催化性能:
分子筛晶体具有均匀的孔结构,孔径的大小与通常分子相当;它们具有很大的表面积。而且表面极性很高;平衡骨架负电荷的阳离子,可进行离子交换;一些具有催化活性的金属也可以交换导入晶体,然后以的分散度还原为元素状态;同时分子筛骨架结构的稳定性很高。这些结构性质,使分子筛不仅成为优良的吸附剂,而且成为有效的催化剂和催化剂载体。
分子筛是一类结晶的硅铝酸盐,由于它具有均一的孔径和的比表面积,所以具有许多的特点。
1、按分子的大小和形状不同的选择吸附作用,即只吸附那些小于分子筛孔径的分子;
2、对于小的极性分子和不饱和分子,具有选择吸附性能,极性越大,不饱和度越高,其选择吸附性越强;
3、具有强烈的吸水性。哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下,仍有相当高的吸水容量。
4A分子筛是一种碱金属硅铝酸盐,能吸附水、NH3、H2S、二氧化硫、二氧化碳、C2H5OH、C2H6、C2H4等临界直径不大于4A的分子。广泛应用于气体、液体的干燥,也可用于某些气体或液体的精制和提纯,如氩气的制取。
A型分子筛属于分子筛其中的一种,其结构与NaCl的很相似,属于立方晶系。由于4A分子筛的有效孔径为0.4nm,故称为4A分子筛,其空间网络结构由硅氧四面体单元[SiO4]和铝氧四面体[AlO4]单元交错排列而成。
4A分子筛可以去除污水中的NH3-N及Pb2+、Cu2+、Zn2+、、Cd2+等。工农业、民用及水产畜牧业排出的污水中含有氨态氮,不仅危害鱼类等的生存、污染内养殖环境,而且促进藻类生长,导致江河湖泊的阻塞。由于4A分子筛对NH4+的高选择交换性,已成功应用于该领域。来源于金属矿山、冶炼厂、金属表面处理和化学工业等部门排放的污水,其中所含重金属离子对人体危害。用4A分子筛处理这些污水除了能水质合格外,还能回收重金属。