分子筛的定义、分类、特点和应用
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分子筛吸附或排斥的功能受分子的电性影响。合成沸 石具有根据分子的大小和极性而进行选择性吸附的特殊功 能，因而可以对气体或液体进行干燥或纯化，这也是分子 筛可以进行分离的基础。合成沸石可以满足工业界对吸附 和选择特性产品的广泛需求，在工业分离中也大量应用到 合成沸石分子筛。
商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不
气体行业常用的分子筛型号； 方钠型，如A型：钾A(3A），钠A(4A），钙A(5A）； 八面型，如X型：钙X(10X），钠X(13X）和Y型：钠Y，钙Y； 丝光型，（-M型）：高硅型沸石，如ZSM-5等。ຫໍສະໝຸດ Baidu
沸石分子筛的主要成分是硅铝酸盐， 不同型号的分子筛主要是硅/铝比不同。
沸石分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过 氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整 齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离 子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变， 形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微 小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来， 而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子，极性程 度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来，即具有 “筛分”分子的作用，故称为分子筛。目前分子筛在化工，电子，石油化 工，天然气等工业中广泛使用。 沸石分子筛型号种类： A型:钾A(3A)3A分子筛 ,钠A(4A)4A分子筛, 钙A(5A)5A分子筛, X型:钙X(10X)10X分子筛, 钠X(13X)13X分子筛 Y型:,钠Y,钙Y3
沸石分子筛的基本结构单元是硅氧四 面体和铝氧四面体，它们通过氧桥相互联 结。
3.1.2 多元环
由四个四面体形成的环叫四元环，五 个四面体形成的环叫五元环，依此类推还 有六元环、八元环和十二元环等
3.1.3 笼
各种环通过氧桥相互连接成三维空间 的多面体叫晶穴或孔穴，也有称为空腔。 通常以笼(cage)来称呼。由笼再进一步排 列即成各种沸石的骨架结构。
• Zeolite通常特指Si-Al分子筛。
Molecular sieve 指具有筛分分子能力 的材料。对于SAPO，一般用molecular sieve，也用于碳分子筛（非晶体）。
二 分子筛的分类
• 分子筛按来源分为有天然沸石和合成沸石 两种。天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝 灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应 而形成。目前已发现有1000多种沸石矿， 较为重要的有35种，常见的有斜发沸石、 丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布 于美、日、法等国，中国也发现有大量丝 光沸石和斜发沸石矿床。
沸石分子筛
沸石分子筛的特点是它有相当均匀的孔径，如0.3nm、 0.4nm、0.5nm、0.6nm、0.7nm 、0.8nm、0.9nm、1.0 nm细孔， 比孔径小的分子，可以通过微孔孔口进入孔穴内，吸附于孔 穴表面，并在一定条件下解吸放出；比孔径大的分子则不能 进入，从而把分子直径大小不同的混合分离开来，分子筛由 此而得名。
沸石分子筛主要用于化学工业的各种原料气(液)体的干 燥及利用分子筛作用来分离正烷烃等。
什么是沸石分子筛
沸石分子筛具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架， 内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互 连接，分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质，分子筛的 孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对 分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥 较大物质的分子，因而被形象地称为“分子筛”。
同的分子筛加以分类,如3A型、4A型、5A型 分子筛。4A型即孔径4A。含Na+的A型分子筛 记作Na-A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3A， 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5A，即为5A型分子筛。 Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约 为5A，即为5A型分子筛。
三 分子筛的特点
3.1 结构特点 • 硅氧四面体与铝氧四面体构成骨架 • 相邻四面体氧桥连成环（有4,5,6,8,10,12
元氧环等） • 氧环通过氧桥相互连接，形成具有三维空
间的多面体（α，β，六方柱笼等） • 不同结构的笼再通过氧桥相互接成各种不
同结构的分子筛
3.1.1 硅氧四面体和铝氧四面体
• 分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子 筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛；
• 按孔道大小划分， 小于2 nm 微孔分子筛
2～50 nm 介孔分子筛
大于50 nm 大孔分子筛
• 按硅铝比分为A型、X型、Y型等分子筛。 通式为：MO.Al2O3.xSiO2.yH2O，其中M代
表K、Na、Ca等
习惯上： 1.SiO2/Al2O3摩尔比：2.2~3.0 叫X型分子筛。 2.SiO2/Al2O3摩尔比：>3.0叫Y型分子筛。 3.A型分子筛的硅铝比接近1：1。
笼有多种多样，如 立方体( )笼、 六方柱笼、 笼、 笼、八面沸石笼等。
笼（立方笼）
• 笼：由六个四元环 组成，又叫立方体笼
六方柱笼
• 六方柱笼：由六个四 元环和两个六元环组 成
笼
• 可以看作为在离八面体每个顶角1/3处削 去六个角而形成的。在削去顶角的地方形 成六个正方形(四元环)。原来八个三角面 变成正六边形 (六元环)，顶点成了24个 (即24个硅铝原子)。
• 笼的有效直径为0.66 nm，空腔体积0.16 nm3，由笼进一步连接就可构成A型、X型 和Y型分子筛。
笼示意图
笼
• 笼总共由12个四元环、8个六元环和6个 八元环组成的26面体。
分子筛的定义 、分类、特点和应用
目录
一 分子筛的定义 二 分子筛的分类 三 分子筛的特点 四 分子筛的应用 五 分子筛的生产
一 分子筛的定义
• 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。
• 广义上讲，结构中有规整而均匀的孔道， 孔径为分子大小的数量级,它只允许直径比 孔径小的分子进入,因此能将混合物中的分 子按大小加以筛分。
商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不
气体行业常用的分子筛型号； 方钠型，如A型：钾A(3A），钠A(4A），钙A(5A）； 八面型，如X型：钙X(10X），钠X(13X）和Y型：钠Y，钙Y； 丝光型，（-M型）：高硅型沸石，如ZSM-5等。ຫໍສະໝຸດ Baidu
沸石分子筛的主要成分是硅铝酸盐， 不同型号的分子筛主要是硅/铝比不同。
沸石分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过 氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整 齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离 子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变， 形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微 小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来， 而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子，极性程 度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来，即具有 “筛分”分子的作用，故称为分子筛。目前分子筛在化工，电子，石油化 工，天然气等工业中广泛使用。 沸石分子筛型号种类： A型:钾A(3A)3A分子筛 ,钠A(4A)4A分子筛, 钙A(5A)5A分子筛, X型:钙X(10X)10X分子筛, 钠X(13X)13X分子筛 Y型:,钠Y,钙Y3
沸石分子筛的基本结构单元是硅氧四 面体和铝氧四面体，它们通过氧桥相互联 结。
3.1.2 多元环
由四个四面体形成的环叫四元环，五 个四面体形成的环叫五元环，依此类推还 有六元环、八元环和十二元环等
3.1.3 笼
各种环通过氧桥相互连接成三维空间 的多面体叫晶穴或孔穴，也有称为空腔。 通常以笼(cage)来称呼。由笼再进一步排 列即成各种沸石的骨架结构。
• Zeolite通常特指Si-Al分子筛。
Molecular sieve 指具有筛分分子能力 的材料。对于SAPO，一般用molecular sieve，也用于碳分子筛（非晶体）。
二 分子筛的分类
• 分子筛按来源分为有天然沸石和合成沸石 两种。天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝 灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应 而形成。目前已发现有1000多种沸石矿， 较为重要的有35种，常见的有斜发沸石、 丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布 于美、日、法等国，中国也发现有大量丝 光沸石和斜发沸石矿床。
沸石分子筛
沸石分子筛的特点是它有相当均匀的孔径，如0.3nm、 0.4nm、0.5nm、0.6nm、0.7nm 、0.8nm、0.9nm、1.0 nm细孔， 比孔径小的分子，可以通过微孔孔口进入孔穴内，吸附于孔 穴表面，并在一定条件下解吸放出；比孔径大的分子则不能 进入，从而把分子直径大小不同的混合分离开来，分子筛由 此而得名。
沸石分子筛主要用于化学工业的各种原料气(液)体的干 燥及利用分子筛作用来分离正烷烃等。
什么是沸石分子筛
沸石分子筛具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架， 内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互 连接，分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质，分子筛的 孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对 分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥 较大物质的分子，因而被形象地称为“分子筛”。
同的分子筛加以分类,如3A型、4A型、5A型 分子筛。4A型即孔径4A。含Na+的A型分子筛 记作Na-A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3A， 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5A，即为5A型分子筛。 Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约 为5A，即为5A型分子筛。
三 分子筛的特点
3.1 结构特点 • 硅氧四面体与铝氧四面体构成骨架 • 相邻四面体氧桥连成环（有4,5,6,8,10,12
元氧环等） • 氧环通过氧桥相互连接，形成具有三维空
间的多面体（α，β，六方柱笼等） • 不同结构的笼再通过氧桥相互接成各种不
同结构的分子筛
3.1.1 硅氧四面体和铝氧四面体
• 分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子 筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛；
• 按孔道大小划分， 小于2 nm 微孔分子筛
2～50 nm 介孔分子筛
大于50 nm 大孔分子筛
• 按硅铝比分为A型、X型、Y型等分子筛。 通式为：MO.Al2O3.xSiO2.yH2O，其中M代
表K、Na、Ca等
习惯上： 1.SiO2/Al2O3摩尔比：2.2~3.0 叫X型分子筛。 2.SiO2/Al2O3摩尔比：>3.0叫Y型分子筛。 3.A型分子筛的硅铝比接近1：1。
笼有多种多样，如 立方体( )笼、 六方柱笼、 笼、 笼、八面沸石笼等。
笼（立方笼）
• 笼：由六个四元环 组成，又叫立方体笼
六方柱笼
• 六方柱笼：由六个四 元环和两个六元环组 成
笼
• 可以看作为在离八面体每个顶角1/3处削 去六个角而形成的。在削去顶角的地方形 成六个正方形(四元环)。原来八个三角面 变成正六边形 (六元环)，顶点成了24个 (即24个硅铝原子)。
• 笼的有效直径为0.66 nm，空腔体积0.16 nm3，由笼进一步连接就可构成A型、X型 和Y型分子筛。
笼示意图
笼
• 笼总共由12个四元环、8个六元环和6个 八元环组成的26面体。
分子筛的定义 、分类、特点和应用
目录
一 分子筛的定义 二 分子筛的分类 三 分子筛的特点 四 分子筛的应用 五 分子筛的生产
一 分子筛的定义
• 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。
• 广义上讲，结构中有规整而均匀的孔道， 孔径为分子大小的数量级,它只允许直径比 孔径小的分子进入,因此能将混合物中的分 子按大小加以筛分。