分子筛知识介绍
分子筛介绍
4A分子筛简介:
• 化学式： Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O
• 硅铝比：SiO2/ Al2O3≈2 • 有效孔径：约4A
4A分子筛
4A分子筛的应用:
一.日化----涤剂助剂： 1、作为洗涤剂助剂的作用主要
是交换水中的钙离子产生软化 水，去除污垢和防止污垢再沉 积。 2、替代三聚磷酸钠作洗涤助剂 对解决环境污染有着重大作用。 3、用作香皂的成型剂、牙膏的 摩擦剂等。
4A分子筛的应用：
三.其他用途： 1、水处理----硬水软化剂,可以
代替目前我国广泛使用的磺化煤， 从而降低成本。
2、冶金工业----分离剂,分离、 提取卤水中的钾、铷、铯等。在工 业上用于富集、分离和提取金属等 工艺过程。
3、石化工业----催化剂、干燥 剂、吸附剂 。
4、农业----土壤改良剂 。 5、医药----载银沸石抗菌剂。
13X分子筛简介：
• 化学式： Na2O·Al2O3·（2.8±0.2） SiO2·（6-7）H2O
• 硅铝比：SiO2/AL2O3≈2.6-3.0 • 有效孔径：约10A
13X分子筛应用：
1、空气分离装置中气体净化， 脱除水和二氧化碳。
2、天然气、液化石油气、液态 烃的干燥和脱硫 。
3、一般气体深度干燥 。
10X分子筛简介：
• 化学式： 4/5CaO·1/5Na2O·Al2O3·（2 .8±0.2) SiO2·（6-7)H2O
• 硅铝比：SiO2/ Al2O3≈2.63.0
• 有效孔径：约9A
10X分子筛应用：
能吸附直径小于9Å的异构 烷烃、芳烃、环烷烃，用于粗 液体石蜡精制时，能优先选择 吸附分离掉粗石蜡中氮化物， 有机酸、硫化物及芳烃等极性 化合物，从面使上述极性化合 物中精液体分离出来。
分子筛的原理及应用
分子筛的原理及应用一、分子筛的基本原理分子筛是一种多孔材料，具有特殊的分子吸附能力。
它的基本原理是通过固定在晶体结构中的孔道，使分子只能以特定尺寸和形状通过。
这种选择性吸附的原理使得分子筛在各种领域有广泛的应用。
二、分子筛的分类根据孔径和孔型的不同，分子筛可以分为不同的类型，常见的有沸石型、合成型、硅铝酸盐型等。
2.1 沸石型分子筛沸石型分子筛的主要成分是沸石类矿物，具有三维的网状结构。
它的孔径较大，常用于吸附分离和催化反应。
2.2 合成型分子筛合成型分子筛是人工合成的，可以根据需要进行调控，孔径和孔型可以根据实际应用进行设计。
2.3 硅铝酸盐型分子筛硅铝酸盐型分子筛是以硅铝酸盐为主要成分的分子筛，具有较高的热稳定性和高孔容量。
三、分子筛的应用分子筛广泛应用于许多领域，包括化学、环境、能源等。
下面列举了一些常见的应用领域和具体应用案例：3.1 化学领域•吸附分离：分子筛可以根据不同的孔径和孔型，实现对不同分子的吸附分离，例如对气体、液体的分离。
•催化剂：分子筛可以作为催化剂的支撑材料，提高催化反应的效率。
•吸附剂：分子筛可以用作吸附剂，用于去除废水中的有机物和重金属离子。
3.2 环境领域•污水处理：分子筛可以用于污水处理，去除其中的有机物和重金属离子。
•空气净化：分子筛可以用于空气净化，去除其中的有害气体和颗粒物。
3.3 能源领域•甲烷捕获：分子筛可以用于甲烷捕获，提高天然气的收集和利用效率。
•燃料电池：分子筛可以作为燃料电池中的离子传输材料，提高燃料电池的性能和稳定性。
3.4 生物医药领域•药物吸附和释放：分子筛可以用于药物的吸附和释放，控制药物的释放速率。
•体外脱水：分子筛可以用于体外脱水，去除体内多余水分。
四、总结分子筛作为一种多孔材料，具有特殊的分子吸附能力，在化学、环境、能源等领域有广泛的应用。
通过选择性吸附不同尺寸和形状的分子，分子筛可以实现吸附分离、催化反应和污水处理等功能。
分子筛的应用不仅可以提高生产效率，还可以改善环境质量和提高能源利用效率。
分子筛基础知识
HY
吸附性能测定
1. 吸附量的测定 2. 孔径(分布)的测定 3. 比表面、孔容的测定 4. 吸附等温线，穿透曲线
HY
吸附量的测定
1）静态吸附法 A.真空重量法 B.真空容量法→静态体积法 C.折射法
2）动态吸附法 A.常压流动吸附法
3）反推法
HY
分子筛的吸附曲线
D
α笼
八元环
HY
金属阳离子
由于铝氧四面体带一单位负电荷，需要阳 离子来平衡整个晶体结构 它们在分子筛骨架结构中的位置，对分子 筛的性质影响巨大
金属阳离子对分子筛的改性
Na＋
A型分子筛： 3A、4A、5A
HY
Ca2＋
1）Ca交换Na，Ca优先占据六元环，Na优先从八元环位置被 交换，当有4个Na被交换时，必有一个八元环位置会空出， 当70%以上Na被交换时，即α笼中有8个Na被交换时，占据 八元环位置的Na就被全部交换，八元环就全部空出。主晶 孔的孔径就放大到5Å。
HY
分子筛的由来
一般我们所说的分子筛，都是指人工合成 的沸石，也就是沸石分子筛。
分子筛利用其自身均一的，和分子直径大 小相当的微孔孔径，来“筛分”不同尺寸 的分子。因此，被形象的称为分子筛。
HY
分子筛的形态
HY
分子筛的数据
10g 分子筛的表面积就超过一个足球场
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HY
分子筛数据
HY
分子筛简介
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Time (min)
结束语
谢谢大家聆听！！！
44
结构组成 物化特征 分析测定
分子筛简介
基本结构单元是硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体（AlO4） 硅（铝）氧四面体通过氧桥连接成环 环通过氧桥连接成三维空间的多面体（笼） 笼通过氧桥连接成分子筛
四面体
环
笼
分子筛
硅（铝）氧三维骨架结构具有大量的孔隙（晶穴、晶孔、孔道）, 可以容纳金属阳离子和水分子 —— 阳离子交换与脱水
X、Y型分子筛（八面沸石分子筛）
骨架: 笼中的4个六元环通过氧桥按正四面体方式相互连接（连接处形成六方柱笼） 主晶穴（孔穴）: 7个笼和9个六方柱笼围成一个八面沸石笼（最大窗孔: 十二元环，孔径 0.9 nm） 孔道: 八面沸石笼之间通过十二元环沿三个晶轴方向互相贯通，形成三维孔道 X、Y型分子筛间的区别: Si/Al = 1-1.5为X型，1.5-3.0为Y型
4.化学组成
由于 Al3+ 三价、AlO4 四面体有过剩负电荷, 金属阳离子（Na+ 、K+、Ca2+、Sr2+、Ba2+）的存在使其保持电中性
1 2 5
低硅 中硅 高硅分子筛
窗孔 决定分子能否进入分子筛晶体内部 空腔 决定进入分子的数量
笼 八面沸石笼（超笼）
二十六面体（6个八元环、8个六元环、12个四元环，48个顶点） 平均笼直径 1.14 nm，空腔体积 0.76 nm3 最大窗孔: 八元环，孔径 0.41 nm A型分子筛骨架的主晶穴（孔穴）
二十六面体（4个十二元环、4个六元环、18个四元环，48个顶点） 平均笼直径 1.25 nm，空腔体积 0.85 nm3 最大窗孔: 十二元环，孔径 0.9 nm X、Y型分子筛骨架的主晶穴（孔穴）
ZSM型分子筛（高硅沸石分子筛）
骨架: 与丝光沸石相似，由成对的五元环组成，没有笼、没有晶穴（孔穴） ZSM-5孔道: 十元环孔道（孔径 0.55-0.6 nm ） 两组交叉的三维孔道（直通形 “之”字形） 产品系列: ZSM-5 ZSM-8 ZSM-11；ZSM-21 ZSM-35 ZSM-38等 Si/Al: ZSM-5: 可高达 50 ZSM-8: 可高达100 全硅型沸石 Silicalite-1 和 Silicalite-2 憎水特性
分子筛介绍
分子筛介绍嘿，朋友们，今天咱们来聊聊一个听起来挺高大上，但实际上在咱们生活中无处不在的小东西——分子筛。
你或许没直接见过它，但它却在很多方面默默地为咱们服务，简直就像个低调的超级英雄。
想象一下，你手里拿着一把沙子，但这可不是普通的沙子，它是经过特殊处理的，拥有神奇的力量，能够分辨出空气中的不同分子，然后把咱们不需要的那些给“筛”掉。
没错，这就是分子筛的本事。
它就像是自然界里的“超级分拣员”，只不过它分拣的不是快递包裹，而是分子。
分子筛这东西，其实是由一堆超小的晶体颗粒组成的。
这些晶体颗粒内部有着复杂的结构，就像是一个个迷宫一样。
当空气或者其他气体通过这些迷宫时，不同的分子会因为大小、形状或者对迷宫的“喜好”不同，而走上不同的路。
这样一来，分子筛就能把咱们想要的气体留下来，把不需要的给排除掉。
你可能会问，这玩意儿到底有啥用呢？嘿，用处可大了去了。
咱们家里的空气净化器，里面就有分子筛的身影。
它能把空气中的灰尘、花粉、细菌这些不速之客给过滤掉，让咱们呼吸的空气更加清新。
还有啊，汽车尾气处理系统里也有它，能把那些有害的气体给转化成无害的，让咱们的城市空气更加干净。
不仅如此，分子筛在工业生产中也是个大明星。
比如，在石油炼制过程中，它能帮助咱们把原油里的不同成分给分离出来，得到汽油、柴油这些咱们日常用的燃料。
还有啊，在制造半导体材料的时候，分子筛也是必不可少的帮手，它能确保生产出来的芯片纯净无瑕，性能杠杠的。
你可能会觉得，分子筛这么神奇，那它一定很贵吧？其实啊，分子筛的价格并没有咱们想象的那么高。
随着科技的发展，生产分子筛的成本越来越低，它也越来越普及了。
现在，很多家庭都能用得起带有分子筛技术的产品，享受它带来的便利和舒适。
说到这，我得提一句，分子筛虽然厉害，但它也不是万能的。
它只能根据分子的大小、形状来筛选，对于那些化学性质相似的分子，它可就有点力不从心了。
不过，这并不影响它在咱们生活中的重要地位。
毕竟，没有哪个超级英雄是完美的，对吧？总之，分子筛这个小东西，虽然平时不显山不露水，但它却在咱们的生活中发挥着巨大的作用。
分子筛相关介绍
分子筛狭义上讲，分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成。
分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。
分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。
由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。
分子筛的种类1.分子筛有天然沸石和合成沸石两种。
2.商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类，如3A型、4A型、5A型分子筛。
4A型即表中A类，孔径4Å；。
含Na+的A型分子筛记作Na-A，若其中Na+被K+置换，孔径约为3Å；，即为3A型分子筛；如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换，孔径约为5Å；，即为5A型分子筛。
分子筛合成方法①水热合成法用于制取纯度较高的产品，以及合成自然界中不存在的分子筛。
将含硅化合物（水玻璃、硅溶胶等）、含铝化合物（水合氧化铝、铝盐等）、碱（氢氧化钠、氢氧化钾等）和水按适当比例混合，在热压釜中加热一定时间，即析出分子筛晶体。
合成过程可用下式表示：工业生产流程中一般先合成Na-分子筛，如13X型与10X型分子筛的合成（见图）。
在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变最终产品的结构，如加入季胺盐可得到ZSM-5型分子筛。
②水热转化法在过量碱存在时，使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。
所用原料有高岭土、膨润土、硅藻土等，也可用合成的硅铝凝胶颗粒。
此法成本低，但产品纯度不及水热合成法。
③离子交换法通常在水溶液中将Na－分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛，通式如下：式中Z-表示阴离子骨架，Me+表示需交换的阳离子，例如NH嬃、Ca2+、Mg2+、Zn2+等，原料通常为中空玻璃分子筛氯化物、硫酸盐、硝酸盐。
分子筛的种类资料
分子筛的种类资料分子筛是一种具有特定孔径和孔隙结构的固体材料。
它可以通过选择适当的材料和制备方法来调控其孔径和孔隙结构，从而实现对分子尺寸和形状的选择吸附和分离作用。
下面将详细介绍几种常见的分子筛种类。
1. 无定形分子筛（Amorphous molecular sieve）无定形分子筛是一种由无定形固体或有机高分子材料构成的分子筛材料。
它的优点是具有高度可控的孔结构和分子选择性，同时还具有较高的热稳定性。
这种材料可以通过裁剪和调控无定形材料的形状和尺寸来得到特定的输出孔径和孔隙结构。
2. 沸石（Zeolite）沸石是一种具有特殊孔径和孔隙结构的天然或人造硅铝酸盐矿物，属于骨架型结构。
它具有高度有序的孔隙结构，可以提供高度选择性的吸附和分离效果。
沸石广泛应用于催化剂、吸附剂和分离材料等领域。
根据其孔径大小的不同，沸石可以分为A型沸石、X型沸石、Y型沸石等多种类型。
3. 介孔分子筛（Mesoporous molecular sieve）介孔分子筛是一种具有较大孔径（2-50纳米）的分子筛材料。
相比于传统的沸石，介孔分子筛具有更大的孔径和更高的孔隙度，因此具有更高的负载能力和传质速率。
这种材料常用于催化剂和吸附剂等领域。
4. 金属有机框架材料（Metal-Organic Frameworks，MOFs）金属有机框架材料是一种由金属离子或簇与有机配体形成的网状结构材料。
MOFs具有高度可调控的孔径和孔隙结构，可通过选择合适的有机配体和金属离子来调节其物理和化学性质。
这种材料具有极高的表面积和吸附能力，广泛应用于气体分离、催化剂和药物储存等领域。
5. 炭分子筛（Carbon molecular sieve）炭分子筛是一种由碳材料构成的分子筛材料。
它可以通过选择合适的碳材料和制备条件来调节其孔径和孔隙结构，从而实现对分子的选择性吸附和分离作用。
炭分子筛具有较高的化学和热稳定性，常用于气体分离和催化反应等领域。
分子筛知识概述
分子筛知识概述(一)分子筛的品种型号分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。
在分子筛晶格中存在金属阳离子（如Na，K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。
分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X 型，Y型等A型：主要成分是硅铝酸盐，孔径为4A（1A=10-10米），称为4A（又称纳A 型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+，形成5A的孔径，即为5A（又称钙A型）分子筛；用K+交换4A分子筛的Na+，形成3A的孔径，即为3A（又称钾A型）分子筛。
X型：硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为9—10A的分子筛晶体，称为13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+，形成孔径为9A的分子筛晶体，称为10X（又称钙X型）分子筛Y型：Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。
(二)分子筛的主要特性1、物理特性：比热：约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃导热系数（脱水物）：2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃水吸附热：约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)2、热稳定性和化学稳定性：分子筛能承受600—700℃的短暂高温，但再生温度一般在400℃以下。
分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用；在盐溶液中能交换某些金属阳离子。
3、分子筛的特性分子筛是一类结晶的硅铝酸盐，由于它具有均一的孔径和极高的比表面积，所以具有许多优异的特点。
(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。
3．1、基本特性：a)分子筛对水或各种气，液态化合物可逆吸附及脱附。
分子筛名词解释
分子筛名词解释分子筛又称分子筛催化剂，是一种新型的分子筛。
它是通过对原料或中间产品进行预处理（如吸附或纯化），而在反应系统内部引入大量特殊的微孔道结构，利用这些孔道作为微观不均匀体系的特殊的催化剂。
分子筛又叫活性炭分子筛为具有多孔结构的含炭物质。
其粒径范围一般在0.5～100nm之间。
对活性炭的研究表明：当活性炭颗粒的直径小于50nm时，有机物在与之接触后，就会被吸附并保留下来，且具有高效率、高选择性、寿命长等优点。
因此，制备活性炭，最佳的粒度是活性炭的5-20倍，最好是3-5倍。
分子筛又称分子筛催化剂，是一种新型的分子筛。
它是通过对原料或中间产品进行预处理（如吸附或纯化），而在反应系统内部引入大量特殊的微孔道结构，利用这些孔道作为微观不均匀体系的特殊的催化剂。
其工作原理是吸附作用。
分子筛中的孔道结构可以吸附和过滤大量的物质，其孔径一般在0.02-10μm之间，尤其是0.5-1μm的孔道能够有效地将大分子吸附，而保留小分子和水，故称分子筛为吸附性分子筛。
分子筛是由多孔性材料（如硅藻土）与载体材料（如粘土）复合而成，具有吸附性能强、分散性能好、比表面积大、易再生等特点。
它还可用作催化剂载体、离子交换树脂、防毒防霉剂、抗菌素吸附剂、固定化酶载体等。
1、 TiO2-Pt2O3体系中铁过量时容易引起浸出，此时的最佳铁浓度在0。
1%～0。
6%之间，即可实现完全浸出；2、提供充足的氧气，使铁分解成二价铁离子，从而实现对苯酚的彻底浸出。
第三，对苯酚在分子筛上分布均匀，有利于均匀受热，缩短沸腾时间，同时可抑制酚的氧化。
第四，加入分子筛后可减少苯酚回流量，降低废水负荷。
第五，加入分子筛后可消除苯酚泡沫，增加透光性。
此外，在实际生产中还要考虑其他影响因素。
例如，分子筛的粒度大小、用量等都会影响废水的最终处理效果。
分子筛简介
改性与修饰的应用前景
环境保护
能源化工
改性与修饰后的分子筛可用于空气净化、 水处理、废气废液处理等领域，有效去除 环境中的有害物质。
在石油化工、天然气化工、煤化工等领域 ，改性与修饰后的分子筛可提高产品的分 离效率和产率，降低能耗和成本。
医药领域
其他领域
在药物合成、分离纯化、药物载体等方面 ，改性与修饰后的分子筛可提高药物的纯 度和疗效，降低副作用。
除了上述应用领域，改性与修饰后的分子 筛还可应用于电化学、传感器、催化剂等 领域，具有广泛的应用前景。
06
分子筛的发展趋势与展望
技术创新与突破方向
1 2
开发新型分子筛材料
研究新的合成方法，开发具有优异性能的新型分 子筛材料，以满足不断变化的市场需求。
分子筛的改性研究
通过改性技术，提高分子筛的稳定性和活性，优 化其结构和性能，以拓展其应用领域。
药物合成
分子筛可用于药物合成，如一些药物 的有效成分可以通过分子筛进行分离 和纯化。
05
分子筛的改性与修饰
改性方法
物理法
通过改变分子筛的物理性质，如粒径、比表面积 等，以改善其吸附和分离性能。
化学法
通过化学反应改变分子筛的表面性质，引入新的 功能基团，提高分子筛的选择性和吸附容量。
复合法
结合物理法和化学法，同时改变分子筛的物理和 化学性质，以获得更好的改性效果。
纯水的制备等。
催化剂载体应用
石油化工
分子筛作为催化剂载体，可用于 石油裂解、重油轻质化等反应中 ，提高催化剂的活性和稳定性。
环保领域
分子筛作为催化剂载体，可用于 废气处理、污水处理等领域，如 用于去除硫化氢、氨气等有害气 体。
其他应用领域及实例
分子筛基础知识
HY
典型骨架结构的形成
1. A型分子筛
β笼
HY
典型骨架结构的形成
2. X型分子筛
β笼
HY
典型骨架结构
特征结构晶体：
A型分子筛晶体结构
X（Y）型分子筛晶体结构
HY
阴离子骨架结构
1.晶穴
有效体积最大的晶穴，就是主晶穴 晶穴的体积决定着可容纳的分子数目
α笼
HY
阴离子骨架结构
2.(主)晶孔
(主)晶穴与(主)晶穴间相通的部位 主晶孔的孔径决定着各种分子能否进入内部
吸附压力
变压PSA
吸附温度
吸附等温线，0℃
吸 脱附压力 附 量
变温TSA
脱附温度
脱附等温线，250℃
压力
火焰光度法（氧化钾、氧化钙亦可）
HY
吸附性能测定
1. 吸附量的测定 2. 孔径(分布)的测定 3. 比表面、孔容的测定 4. 吸附等温线，穿透曲线
HY
吸附量的测定
1）静态吸附法 A.真空重量法 B.真空容量法→静态体积法 C.折射法
2）动态吸附法 A.常压流动吸附法
3）反推法
HY
分子筛的吸附曲线
HY
分子筛的由来
一般我们所说的分子筛，都是指人工合成 的沸石，也就是沸石分子筛。
分子筛利用其自身均一的，和分子直径大 小相当的微孔孔径，来“筛分”不同尺寸 的分子。因此，被形象的称为分子筛。
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分子筛的形态
HY
分子筛的数据
10g 分子筛的表面积就超过一个足球场
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分子筛数据
HY
分子筛简介
成品分子筛：
粒度测定 堆积密度测定 抗压强度测定(干、湿) 粉尘含量测定(干、湿) 磨耗率测定(干、湿)
常见分子筛及其应用
常见分子筛及其应用引言：分子筛是一种具有特殊孔道结构的材料，它可以通过选择性吸附分子的大小和形状，从而实现分离、吸附、催化等多种应用。
本文将介绍几种常见的分子筛及其应用。
一、分子筛的分类1. 分子筛可以根据孔道结构的尺寸和形状进行分类。
常见的分子筛有沸石类分子筛、介孔分子筛和非晶态分子筛等。
2. 沸石类分子筛是最常见的一类分子筛，具有三维网状结构。
根据孔道尺寸和形状的不同，可以分为A型、X型、Y型等。
其中，A型分子筛具有较小的孔径，适用于吸附小分子，如水分子和氧分子；X 型和Y型分子筛孔径较大，适用于吸附较大分子，如甲烷和乙烷。
3. 介孔分子筛具有较大的孔径，通常在2-50纳米之间。
由于其较大的孔道结构，介孔分子筛可以用于吸附大分子，如蛋白质和聚合物。
常见的介孔分子筛有MCM-41和SBA-15等。
4. 非晶态分子筛是一种没有明确孔道结构的分子筛。
它具有高度分散的孔道结构，可以用于催化反应和分离过程。
二、分子筛的应用1. 分离和吸附分子筛具有选择性吸附分子的能力，可以用于分离和提纯混合物。
例如，A型分子筛可以用于去除水中的杂质，使水达到纯净水的标准。
介孔分子筛可以用于去除废水中的重金属离子，实现废水的净化。
2. 催化反应分子筛具有较大的比表面积和孔道结构，可以提供大量的活性位点，用于催化反应。
例如，X型分子筛可以用于甲烷催化氧化反应，将甲烷转化为甲醛。
非晶态分子筛可以用于裂解重油，将重油转化为轻质燃料。
3. 气体吸附和存储分子筛可以选择性吸附气体分子，可以用于气体的分离和储存。
例如，Y型分子筛可以选择性吸附乙烯分子，用于乙烯的分离和提纯。
沸石类分子筛还可以用于储存氢气和甲烷等可燃气体。
4. 药物控释介孔分子筛具有较大的孔道结构，可以作为药物的载体，用于控制药物的释放速率。
通过调控介孔分子筛的孔道尺寸和表面性质，可以实现不同速率的药物释放，用于治疗各种疾病。
结论：分子筛作为一种具有特殊孔道结构的材料，具有广泛的应用前景。
分子筛的介绍
分子筛
分子筛（又称沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。
因其晶体结构的不同，可分为：3A、4A、5A、10X、13X等型号。
主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。
钾A型(3A)分子筛
该产品主要用途为化工、石油、医药、中空玻璃等工业用干燥剂，用于不饱和烃物料，如裂解气、丁二烯、丙烯、乙炔等工业脱水，也可用于气体，极性液体和天燃气的干燥。
由于3A型的孔径较小，在吸附过程中能有效控制其它分子的共吸附。
技术指标：
执行标准：GB10504-89 GB10505.1~10505.4-89。
分子筛的名词解释
分子筛的名词解释分子筛是一种常见的材料，在化学和材料科学研究领域中被广泛应用。
它具有微孔结构，能够以选择性地吸附、分离和催化分子。
本文将对分子筛的概念、结构和应用进行解释。
一、分子筛的概念分子筛是一种具有排列有序的微孔结构的材料。
其名称源于其能够通过具有一定空间尺寸的分子，而将其他分子挡在外部的微孔结构中。
分子筛的名称中的"分子"表示其处理的物质为分子级别，而"筛"则表示筛选的功能。
分子筛主要由硅铝骨架组成，其中硅铝骨架由硅氧四面体和铝氧四面体通过氢氧键相连接而成。
硅铝骨架的结构决定了分子筛的物理和化学性质。
二、分子筛的结构分子筛的结构由离子交换和带电基团的存在来决定。
这两种特征赋予了分子筛很强的吸附、分离和催化活性。
分子筛的微孔结构呈现出不同类型的拓扑结构，最常见的有ZSM-5、Beta、Y型等。
这些结构中的微孔大小和形状决定了分子筛对不同大小分子的选择性吸附。
三、分子筛的应用1. 吸附分离分子筛广泛应用于气体和液体分离技术中。
由于其微孔结构的选择性吸附特性，可以将不同大小和极性的分子分离并纯化。
例如，在石油化工领域，分子筛被用于去除重金属离子和有机杂质，提取和纯化石油产品。
2. 催化剂分子筛是一种优秀的催化剂载体。
其高度有序的微孔结构可以提供大量的催化活性位点，并且可以将反应物分子定向导入到催化活性位点中。
分子筛催化剂被广泛应用于化学合成、环保和能源转化等领域。
3. 分子存储与传感由于分子筛的微孔结构能够通过选择性吸附分子，因此可用于分子的存储和传感。
特定的分子可以通过吸附和释放来实现储存和检测。
这一特性使得分子筛在药物传递、气体存储和分析等方面具有潜在的应用价值。
四、分子筛的发展与前景分子筛作为一种功能材料，已经取得了重要的科学和技术进展。
随着研究对其结构和性能的深入了解，以及制备方法的不断改进，分子筛的应用领域将进一步扩展。
在石化工业、环境保护和新能源领域，分子筛的应用前景十分广阔。
分子筛名词解释
分子筛名词解释分子筛亦称“分子筛选择性吸附剂”、“吸附剂”、“工业分子筛”、“分子筛”等。
它是由天然沸石分子筛的天然晶体，经粉碎、筛选、提纯而制得的一种新型多孔无机吸附剂，具有沸石的全部结构，同时具有分子筛所固有的筛分性能，也就是吸附性能和催化性能，从而成为理想的气体分离、净化材料和催化剂载体。
分子筛的特点是分子筛对各种极性和非极性分子的吸附量相当，且吸附速度快，又可通过改变外界条件（如温度、压力、流速等）调节吸附容量，适用于分离和提纯含碳物质。
在液相反应和气固相催化反应中应用较多，例如石油裂解、重质油催化裂化、加氢脱硫、合成氨和甲醇合成等。
石油中的烯烃，裂化催化剂常用分子筛。
分子筛是由天然沸石分子筛的天然晶体，经粉碎、筛选、提纯而制得的一种新型多孔无机吸附剂，其孔径大小介于Ⅰs50a之间，是沸石的倍，吸附量是沸石的，表面积大于体积的，空隙率是，不但比表面积大，而且吸附能力强，容易再生。
分子筛由硅元素、氧元素、氮元素组成，其中SiO2占81%~87%， Al2O3占5%~9%，其余为Fe2O3、 MgO、 FeO、TiO2等；晶胞参数： a=23.1(2)A， b=27.9(2)A， c=21.3(4)A，β=100(5)°；孔径D=10(6) nm，比表面积A/g=2.3(6) m2/g，微孔透气速率最小表面张力80kN/m2·h；外观呈淡蓝色细粉末状，微溶于水，具有沸石所固有的分子筛所固有的孔道结构，且比表面积大、活性高、表面吸附力强、吸附速度快、容易再生等特点。
分子筛作为一种吸附剂，在工业上主要是指沸石分子筛，可广泛应用于气体分离、液体分离、固体干燥、除湿、水质净化、色谱分离、催化剂载体等领域。
分子筛还是固体粉末活性炭、微孔硅胶、微孔沸石的原料。
石油产品精制（加氢精制）、石油产品深加工（石油产品催化裂化、延迟焦化、选择性加氢、柴油加氢脱硫醇等）、轻质燃料油的脱臭、废水处理（饮用水、工业用水、污水）、炼油厂、水煤浆厂、垃圾焚烧发电厂等行业的气体净化和分离以及制备超细分子筛。
分子筛知识概述
分子筛知识概述(一)分子筛的品种型号分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。
在分子筛晶格中存在金属阳离子（如Na，K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。
分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X 型，Y型等A型：主要成分是硅铝酸盐，孔径为4A（1A=10-10米），称为4A（又称纳A 型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+，形成5A的孔径，即为5A（又称钙A型）分子筛；用K+交换4A分子筛的Na+，形成3A的孔径，即为3A（又称钾A型）分子筛。
X型：硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为9—10A的分子筛晶体，称为13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+，形成孔径为9A的分子筛晶体，称为10X（又称钙X型）分子筛Y型：Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。
(二)分子筛的主要特性1、物理特性：比热：约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃导热系数（脱水物）：2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃水吸附热：约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)2、热稳定性和化学稳定性：分子筛能承受600—700℃的短暂高温，但再生温度一般在400℃以下。
分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用；在盐溶液中能交换某些金属阳离子。
3、分子筛的特性分子筛是一类结晶的硅铝酸盐，由于它具有均一的孔径和极高的比表面积，所以具有许多优异的特点。
(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。
3．1、基本特性：a)分子筛对水或各种气，液态化合物可逆吸附及脱附。
分子筛的结构应用说明
分子筛的结构应用说明分子筛是一种具有大孔径和小孔径的结晶微孔物质，常用于吸附和分离，催化反应以及气体吸附等领域。
它的结构独特，具有广泛的应用前景。
在本文中，将详细介绍分子筛的结构和其相关应用。
一、分子筛的结构分子筛的结构由SiO4和AlO4四面体构成的骨架和骨架中的阳离子组成。
其中，四面体的氧原子是骨架的连接点，阳离子（如Na+、K+）位于氧的位置上，保持电中性。
骨架中有很多的孔洞，在分子中起到筛选、吸附和分离的作用。
分子筛的孔径可以根据其骨架结构来调节和控制。
大孔径分子筛具有孔径大于1纳米的孔洞，适用于吸附和分离较大分子。
小孔径分子筛具有孔径小于1纳米的孔洞，适用于吸附和分离较小分子。
二、分子筛的应用1.吸附和分离分子筛具有高度有序的通道和孔洞结构，在吸附和分离中具有很强的选择性。
它可以通过分子尺寸、形状和极性来选择性地吸附和分离分子。
例如，分子筛可以用于分离石脑油中的芳烃和烷烃，从而提高燃料的质量。
此外，分子筛还可以用于分离空气中的氧气和氮气，提供纯净的氧气用于医疗、工业和生活用途。
2.催化反应分子筛具有丰富的酸性和碱性位点，可以用作催化剂进行各种化学反应。
例如，分子筛可以用作裂化催化剂，在重油中加热的条件下将长链烷烃裂解为较短的烃烃，从而提高燃料的产率。
此外，分子筛还可以用作酸催化剂，在化学合成中促进酯化、醇醚化和酮化等反应。
3.气体吸附分子筛可以吸附和储存气体，特别是CO2和甲烷等温室气体。
由于分子筛具有较高的吸附容量和选择性，因此可以在气体分离和净化中发挥重要作用。
例如，分子筛可以用于从天然气中去除CO2，从而提高天然气的质量和可用性。
4.分子感应和传感分子筛的孔洞结构可以容纳特定大小和形状的分子，从而用于分子感应和传感。
例如，分子筛可以用于制备化学传感器，通过吸附特定分子来检测环境中的污染物。
此外，分子筛还可以用于制备荧光探针，通过吸附荧光分子来实现分子的荧光信号增强。
三、分子筛的优势和挑战分子筛具有以下优势：1.高度有序的孔洞结构，具有选择性吸附和分离的能力；2.能够调节和控制孔径和孔隙尺寸，适应不同的应用需求；3.可以通过改变骨架结构和阳离子组成来调节催化性能；4.可以在广泛的温度和压力范围内工作。
分子筛结构和性质
分子筛结构和性质分子筛是一种孔隙具有有序结构的固体材料，由正交的SiO4和AlO4四面体串联而成。
它广泛应用于分离、吸附、催化等领域，并且具有高稳定性、可调孔径和较大比表面积等优点。
本文将从分子筛的结构和性质两个方面进行详细介绍。
一、分子筛结构1.晶体结构：分子筛晶体结构通常由正交SiO4和AlO4四面体组成。
这些四面体以共边连接形成无限长链，然后通过氧桥键连接成为三维网络。
其中的硅原子可以由铝原子部分取代，形成Si/Al沙雷尔振荡序列，其比例可以调控孔径大小和化学性质。
2.单元胞：分子筛的最小单元胞可由1-3个四面体组成。
其中最基本的单元胞是由一对四面体组成的12元环单元胞，被称为LTA (Linde Type A) 结构。
12元环单元胞是最简单也是最常见的分子筛单元胞，孔径为4.2Å，用于许多应用中。
3.框架类型：分子筛可以分为许多不同的框架类型，例如：ZSM、MFI、Y等。
不同的框架类型能够提供不同的孔径大小和形状，适用于不同的应用需求。
例如，ZSM-5具有较小的孔径(约为0.5nm)，适用于分离和催化反应；而Y型分子筛具有较大的孔径(约为1.2nm)，适用于吸附和催化反应。
二、分子筛性质1.孔隙结构性质：分子筛具有调控孔径和孔隙结构的能力，可以根据需要设计孔隙结构的大小和形状。
例如，通过选择不同的硅铝比和晶格构造，可以调控孔隙结构的大小，使其适应不同大小的分子。
这种可调控的孔隙结构性质使分子筛在分离、吸附等领域具有广泛的应用前景。
2.表面特性：分子筛具有较大的比表面积，通常可以达到500-800m2/g。
这种较大的比表面积可以增加底物分子与分子筛表面的接触面积，提高吸附、分离和催化反应的效率。
此外，分子筛表面上的羟基和酸性中心可以提供活性位点，实现催化反应。
3.热稳定性：分子筛具有较高的热稳定性，能够在较高温度下保持其结构不变。
这种热稳定性使得分子筛可以在高温催化反应中应用，例如催化裂化反应和选择性催化还原反应等。
分子筛的概念
分子筛的概念分子筛的概念一、引言分子筛是一种高度有序的多孔晶体，具有特殊的化学和物理性质。
它们具有非常小的孔径，可以选择性地吸附和分离不同大小和形状的分子。
因此，它们在化学、材料科学、环境科学等领域中具有广泛的应用。
二、分子筛的结构1. 分子筛晶体结构分子筛晶体结构由三维网状骨架组成，其中包含孔道系统。
其骨架由氧化硅或氧化铝等氧化物组成，通过硅氧键或铝氧键连接在一起。
2. 分子筛孔道分子筛晶体中存在不同大小和形状的孔道，这些孔道对于吸附和分离不同大小和形状的分子非常重要。
根据孔径大小，可以将分子筛分类为微孔（直径小于2nm）、介孔（直径为2-50nm）和大孔（直径大于50nm）。
3. 分子筛骨架类型根据不同元素（如硅、铝、钾等）在骨架中的存在情况以及它们之间连接方式的不同，可以将分子筛骨架分为不同类型。
例如，硅铝比为1的ZSM-5是一种常见的分子筛骨架类型。
三、分子筛的制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备分子筛晶体的方法。
该方法通常涉及将硅源和铝源（或其他元素源）与模板剂混合，并在适当条件下进行水解和聚合反应。
2. 水热合成法水热合成法是另一种制备分子筛晶体的方法。
该方法涉及将硅源和铝源（或其他元素源）与模板剂混合，并在高温高压下反应。
3. 直接合成法直接合成法是一种简单而有效的制备分子筛晶体的方法。
该方法涉及将硅源和铝源（或其他元素源）与模板剂混合，并在适当条件下进行水解和聚合反应。
四、分子筛的应用1. 催化剂由于其孔道大小和结构可调性，因此分子筛被广泛应用于催化剂领域。
例如，ZSM-5可以用作汽油催化裂化催化剂，而SAPO-34可以用作选择性还原NOx催化剂。
2. 吸附剂分子筛的孔道大小和结构可调性使其在吸附剂领域中具有广泛的应用。
例如，MFI型分子筛可以用于去除甲烷中的水和二氧化碳。
3. 分离剂由于分子筛可以选择性地吸附和分离不同大小和形状的分子，因此它们在分离剂领域中具有广泛的应用。
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！
负
自
任
责
P MAS NMR (TMP/H-ZSM-5/26) www部.ch交e流m资j.c料n，外传
31
内
Assignments
-4 ppm:
B L Spinning Rate = 7 kHz
TMPH+/Brønsted acid sites -50 ppm:
CP/MAS
TMP/Lewis acid sites
XRD测定结晶度
Sum of peak heights (unknown) % Crystalinity =
Sum of peak heights (standard)
一般测定8个主峰即可
也可用于测定杂晶相对结晶度
DICP
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
XRD测定Si/Al比
Spinning Rate = 5.0 kHz
HZSM-5/75
*
*
120 80
40
0
-40
Chemical shift (ppm)
Spinning Rate = 5.5 kHz
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
Introducing the Players
O
TMPO
** *
HZSM-5/26
** *
HZSM-5/75
** *
*
¾ TMPO can probes both
internal and external
acid sites
¾ Upto five 31P resonance were
**
observed @ 86, 75, 67, 63 and
53 ppm for TMPO/Brønsted
TMPO (TBPO) Adsorption
H-ZSM-5
31P MAS NMR
723 K; 24 h dehydration
add TMPO/TBPO dissolved in CH2Cl2 under N2 glovebox
packing into MAS rotor Loaded CH2Cl2 evacuation
O
Al
Si
(downfield)
Ionic Pair Complex
Hydrogen Bonded Complex
Lunsford et al., J. Am. Chem. Soc., 107, 1540 (1985) Mueller et al., J. Phys. Chem. B, 102, 2890 (1998)
TPD和IR最常用
DICP
！ 负 自 任 责
www部.ch交e流m资j.c料n，外传 H-MAS-NMR spectrum of HY zeolite 内
DICP
！
负
自
IR任
责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传
spectra
of HY zeolite without adsorbed pyridine
-62 ppm:
*
*
Physisorbed TMP
Lunsford et al., JACS, 107, 1540 (1985)
NOTE: Acid sites with different strengths cannot be differentiated !!
50
*o
*
Decoupling
*o
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
5.分子筛的表征
XRD： 晶相，晶胞参数，晶体结构
电子显微镜：晶貌，组成
吸附－脱附：比表面积，孔径，孔容、 酸碱性等
红外光谱（IR)：－OH；酸碱性质；骨架；表面物种
NMR：结构微环境分析；酸碱性质
热重－差热：热稳定性，酸碱性，吸附（脱附）性
+
+
(B, L)
+
(B, L)
Weaker basicity
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
NH3-TPD of H-ZSM-5
Symbols Si/Al 15 26 75
300 400 500 600 700 800 900
Temperature ( K )
Zhao et al., J. Phys. Chem. B, 106, 4462 (2002)
晶粒必须大于0.3微米
组成变化引起晶胞参数变化，XRD呈现规 律性
可以测定Si/Al
判断晶体中是否有不均匀Al分布
DICP
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
HZSM-5
DICP
％Al＝16.5－30.8Δ
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
！
负
自
H & Al MAS NMR of H-ZSM-5 1任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
27
AlFtet 56ppm
-ZSM-5/15
HZSM-5/15
*
AlNFoct 0ppm
*
-ZSM-5/26
HZSM-5/26
*
*
-ZSM-5/75
5
0
-5
Chemical shift (ppm)
*
*
* *
7 kH z
* *
**
** * *
4 kHz
* ** ** *
120 60
0
-6 0 -1 2 0
C h e m ic a l s h ift (p p m )
！
负 自 任 责
Acid
Properties
of
H-ZSM-5
Determined
by
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组成规律变 化会体现在 IR光谱中
IR法测定Si/Al
只对特定体
系适用
DICP
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
DICP
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
分子筛酸性的测定
酸碱中和（指示剂法）
TPD
IR
1H-NMR
31P-NMR
Zhao et al., J. Phys. Chem. B, 106, 4462 (2002)
！ 负 自 任
P MAS NMR of Crystalline TBPO 31 责
www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
47 ppm
* *
S p in n in g R a te
10 kH z
*
*
Size ca. 0.82 nm
CH2
CH3
ZSM-5
(10-MR)
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
Sample Preparation Procedures
TMP Adsorption
thermal decomposition of trimethylphosphine silver iodide complex onto the dehydrated H-ZSM-5 at 473 K
and
with
内
⎯⎯ HY …… HY+Pyridine
DICP
(sodalite) (supercage)
(Lewis) (B)
！ 负 自 任 责
Pyridine www部.ch交e流m资j.c料n，外传 adsorption on different zeolites samples 内
DICP
under N2 glovebox
Sample
323 K
vessel agitated at RT; 12 h
！
负
www部.ch交e流m资j.c料n，外M传责任自oleInctuelreasctaionndsBBrøentwsteeedn
Probe Acid Sites
内
TMP / Brønsted acid site
31P MAS NMR in Conjunction with ICP
内
TMPO (Internal + External)
δ ( Δδ )/ppm Sample (Si/Al)
H-ZSM-5/15
H-ZSM-5/26
H-ZSM-5/75
86 (47)
0.5% (--- , 0.005)
6.9% (0.014, 0.010) 3.5% (0.003, 0.002)
*
mobile TMPO
150 120 90 60 30
0
Chemical shift (ppm)
！ 负
www部.ch交e流m资j.c料n，外传责任C自 orrelationTMofPROeasnudltsTBOPbOtained from 内
64 48 (P) (a) TMPO
Spinning Rate = 10 kHz
质，积碳分析
DICP
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
注意：XRD图随组 成也有变化
DICP
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
去除模板剂前后 XRD图有变化
DICP
！ 负 自 任 责 www部.ch交e流m资j.c料n ，外传 内
TBPO