沸石分子筛

制氧机准备臭氧采用沸石分子筛法，经过查询其原理如下：沸石分子筛对氧和氮吸附量有很大的差异。沸石子筛是一种内部有很多微孔的物质，变压吸附的原理就是在一定的压力下，利用空气中氧、氮在沸石分子筛微孔中的吸附量的差异（如下图），达到氧氮分离的目的。在压力升高时，沸石分子筛吸氮产氧，压力降至常压时，沸石分子筛脱附氮气再生。变压吸附制氧设备通常有两只吸附塔，一只吸氮产氧，另一只脱氮再生，如此交替循环不断产出氧气。

由此可知：在进气的成分、沸石分子筛吸附能力及吸附压力不变时制氧机发生的臭氧的浓度是不会发生变化的。

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"。

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。

分子筛对催化科学和技术有巨大的影响。60年代初分子筛裂化催化剂的发明，引发了炼油工业的一场技术革命。70年代发现ZS M－5分子筛的择形性，使得重要的石油炼制和石油化工新工业过程（乙苯生产、甲苯歧化、重油脱蜡等）开发成功。80年代TS－1变价元素杂原子分子筛的出现使分子筛“氧化催化”的领域异常活跃。近年来分子筛在“环保催化”中应用亦发展很快。分子筛在工业催化过程的成功应用激励了分子

筛合成、改性、表征、应用研究的广泛开展。分子筛改性最基本的办法是通过二次合成、杂原子同晶取代等途径，改变其骨架组成。AEM对检测纳米级范围的元素及其组成变化十分有利。下面以脱铝Y分子筛和TS－1分子筛为例，介绍AEM在分子筛合成中的应用。

70年代炼油工业面临渣油加工和高辛烷值汽油生产的问题。FCC催化剂必须具有高的水热稳定性、抗重金属污染、减少积炭生成、抑制氢转移反应等特点。

人们发现Y分子筛经脱铝，提高其骨架Si／Al比会带来一系列结构和化学性质的变化，包括晶胞收缩、表面酸中心浓度降低、酸中心强度增加、酸中心分布分散、同时产生二次中孔。这些正适应炼油催化剂性能新的要求。脱铝Y分子筛已被广泛用作FCC催化剂活性组份。实际上因晶化时间较长，工业规模直接合成具有Si／Al比大于5的Y沸石是十分困难的。所以合成后脱铝或用模板剂是仅有可能制备高Si超稳Y沸石的方法。脱铝Y分子筛最先由Grace公司的Mcdanniel和Maher于1968年提出的。在有水蒸汽存在条件下，NH4Y分子筛经高温焙烧制得，称超稳Y分子筛（USY）。目前，制备脱铝Y分子筛的方法主要有：水热深床处理（工业大规模生产采用此种方法）；化学法（液相或气相）脱铝；水热－化学法等。