淺談蜂窩型沸石分子篩的吸附原理

【資料簡(jiǎn)介】

　　沸石分子篩產(chǎn)生吸附的原因主要是分子引力作用在固體表面產(chǎn)生的一種“表面力”，當(dāng)流體流過時(shí)，流體中的一些分子由于做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞到吸附劑表面，在表面產(chǎn)生分子濃聚，使流體中的這種分子數(shù)目減少，達(dá)到分離、清除的目的。由于吸附不發(fā)生化學(xué)變化，只要設(shè)法將濃聚在表面的分子趕跑，沸石分子篩就又具有吸附能力，這一過程是吸附的逆過程，叫解析或再生。由于沸石分子篩孔徑均勻，只有當(dāng)分子動(dòng)力學(xué)直徑小于沸石分子篩孔徑時(shí)才能很容易進(jìn)入晶穴內(nèi)部而被吸附，所以沸石分子篩對(duì)于氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據(jù)分子的大小來決定是否被吸附。由于沸石分子篩晶穴內(nèi)還有著較強(qiáng)的極性，能與含極性基團(tuán)的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強(qiáng)的作用，或是通過誘導(dǎo)使可極化的分子極化從而產(chǎn)生強(qiáng)吸附。這種極性或易極化的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現(xiàn)出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。
 

　　蜂窩型沸石分子篩吸附原理
 

　　(1)依靠自身*的空隙結(jié)構(gòu)：沸石的孔徑大小整齊均勻、內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)。
 

　　(2)分子之間相互吸附的作用也叫“凡德瓦引力”。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當(dāng)一個(gè)分子被沸石內(nèi)孔捕捉到內(nèi)孔容中后，會(huì)導(dǎo)致更多分子不斷被吸入，直到沸石吸附飽和為止。
 

　　(3)物理吸附：主由于分子相互吸附的作用，沸石孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力， 就像磁力一樣，從而達(dá)到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。
 

　　(4)化學(xué)吸附：在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫，這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到沸石的內(nèi)部及表面。
 

　　應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
 

　　1)、吸附選擇性強(qiáng)：分子篩的孔徑大小整齊均勻，又是一種離子型吸附劑。因此它能根據(jù)分子的大小及極性的不同進(jìn)行選擇性吸附?？捎行У貜娘柡吞?xì)浠衔镏邪岩蚁?、丙烯除去，把乙炔從乙烯中除去，這一點(diǎn)是由它的強(qiáng)極性決定的;
 

　　2、吸附能力強(qiáng)：即使氣體的組成濃度很低，仍然具的吸附能力;
 

　　3、受溫度影響小：在較高的溫度下仍有較大的吸附能力，而其他吸附劑卻受溫度的影響很大，因而在相同溫度條件下，沸石分子篩的吸附容量大;
 

　　4、可高溫再生：再生效率高，安全性高;