分子篩基礎(chǔ)知識演示文稿

1、分子篩基礎(chǔ)知識演示文稿第一頁，共四十二頁。分子篩的歷史沸石（zeolite）科學(xué)家早在1756年就發(fā)現(xiàn)了天然沸石第二頁，共四十二頁。天然沸石的形態(tài)第三頁，共四十二頁。分子篩的發(fā)展19世紀(jì)末，模擬天然沸石的生長環(huán)境，在高溫高壓下合成人工沸石20世紀(jì)40年代，大規(guī)模低溫水熱合成沸石興起1954年末，A型、X型分子篩工業(yè)化生產(chǎn)1959年，我國科學(xué)家也成功合成第四頁，共四十二頁。分子篩的由來一般我們所說的分子篩，都是指人工合成的沸石，也就是沸石分子篩。分子篩利用其自身均一的，和分子直徑大小相當(dāng)?shù)奈⒖卓讖?，來“篩分”不同尺寸的分子。因此，被形象的稱為分子篩。第五頁，共四十二頁。分子篩的形態(tài)第六頁，共四十

2、二頁。分子篩的數(shù)據(jù)10g 分子篩的表面積就超過一個足球場第七頁，共四十二頁。分子篩數(shù)據(jù)第八頁，共四十二頁。分子篩簡介結(jié)構(gòu)組成分析測定物化特征第九頁，共四十二頁。分子篩結(jié)構(gòu)組成基本結(jié)構(gòu)組成：陰離子骨架晶穴、孔道金屬陽離子“看門人”，晶孔第十頁，共四十二頁。陰離子骨架結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)單元：硅（鋁）氧骨架結(jié)構(gòu)第十一頁，共四十二頁。陰離子骨架結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)單元：多元環(huán)每個端點(diǎn)代表一個硅（鋁）原子每條邊代表一個氧橋=第十二頁，共四十二頁。陰離子骨架結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)晶體的形成：第十三頁，共四十二頁。典型骨架結(jié)構(gòu)的形成1. A型分子篩籠第十四頁，共四十二頁。典型骨架結(jié)構(gòu)的形成2. X型分子篩籠第十五頁，共四十二頁。典

3、型骨架結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)晶體：A型分子篩晶體結(jié)構(gòu)X（Y）型分子篩晶體結(jié)構(gòu)第十六頁，共四十二頁。陰離子骨架結(jié)構(gòu)1.晶穴 有效體積最大的晶穴，就是主晶穴 晶穴的體積決定著可容納的分子數(shù)目籠第十七頁，共四十二頁。陰離子骨架結(jié)構(gòu)2.(主)晶孔 (主)晶穴與(主)晶穴間相通的部位 主晶孔的孔徑?jīng)Q定著各種分子能否進(jìn)入內(nèi)部籠八元環(huán)D第十八頁，共四十二頁。金屬陽離子由于鋁氧四面體帶一單位負(fù)電荷，需要陽離子來平衡整個晶體結(jié)構(gòu)它們在分子篩骨架結(jié)構(gòu)中的位置，對分子篩的性質(zhì)影響巨大第十九頁，共四十二頁。金屬陽離子對分子篩的改性A型分子篩：3A、4A、5A1）Ca交換Na，Ca優(yōu)先占據(jù)六元環(huán)，Na優(yōu)先從八元環(huán)位置被交換，當(dāng)有

4、4個Na被交換時，必有一個八元環(huán)位置會空出，當(dāng)70%以上Na被交換時，即籠中有8個Na被交換時，占據(jù)八元環(huán)位置的Na就被全部交換，八元環(huán)就全部空出。主晶孔的孔徑就放大到5。2）K交換Na，K優(yōu)先占據(jù)八元環(huán)的位置，由于K離子半徑1.33大于Na離子的半徑0.95，孔徑縮小至3。NaCa2第二十頁，共四十二頁。分子直徑（）CO22.8NaA44A型5A型CaA5異丁烷5.6正丁烷4.9第二十一頁，共四十二頁。鈉源鋁源鋁酸鈉硅源分子篩生產(chǎn)流程圖硅鋁酸鹽原粉滾球、擠條半成品中間產(chǎn)品初步干燥檢驗(yàn)活化成品第二十二頁，共四十二頁。分子篩的物化特性1. 物理性質(zhì)2. 吸附性質(zhì)第二十三頁，共四十二頁。分子篩的物

5、理性質(zhì)1.孔徑：具有大量均勻的微孔，孔徑與一般物質(zhì)的分子數(shù)量級相當(dāng)，孔徑分布相對均一。2.孔容：具有中空的骨架結(jié)構(gòu)，晶穴體積約占總體積的40%50%3.比表面：單位質(zhì)量固體所占有的表面積，m2/g第二十四頁，共四十二頁。第二十五頁，共四十二頁。第二十六頁，共四十二頁。分子篩的吸附性質(zhì)1. 吸水性2. 吸附應(yīng)用第二十七頁，共四十二頁。分子篩的吸水性1.吸水量2.低分壓下的吸水性濕度30%以下，相比硅膠、氧化鋁優(yōu)勢明顯3.高溫下的吸水性室溫以上，吸水量下降慢，高溫下仍有吸水能力4.高速氣流中的吸水性隨著氣體線速度的增加，吸水量的衰減很慢5.干燥效率吸水處理后氣體的露點(diǎn)第二十八頁，共四十二頁。吸水量

6、第二十九頁，共四十二頁。低分壓下的吸水性第三十頁，共四十二頁。高溫下的吸水性進(jìn)口空氣相對濕度(%)溫度上升()1050206830865012270144第三十一頁，共四十二頁。高速氣流中的吸水性第三十二頁，共四十二頁。分子篩的分析測定 (略)外形、物相的測定化學(xué)組成測定吸附性能測定第三十三頁，共四十二頁。我司分子篩的分析測定原粉，活化粉：PH值測定，交換度測定，升溫?zé)釡y定成品分子篩：粒度測定靜態(tài)水吸附量測定堆積密度測定靜態(tài)CO2吸附量測定抗壓強(qiáng)度測定(干、濕)含水量測定粉塵含量測定(干、濕)升溫?zé)釡y定(水、甲醇)磨耗率測定(干、濕)交換度測定特定介質(zhì)吸附量測定第三十四頁，共四十二頁。謝謝！第

7、三十五頁，共四十二頁。外形、物相的測定1.電子顯微技術(shù)光學(xué)顯微鏡，電子顯微鏡 掃描電鏡(SEM) 透射電鏡(TEM)2.X射線衍射(XRD)晶胞尺寸，晶體結(jié)構(gòu)，物相組成的定性和定量分析3.核磁共振4.紅外光譜第三十六頁，共四十二頁。A型分子篩掃描電鏡照片第三十七頁，共四十二頁。A型分子篩透射電鏡照片X型分子篩透射電鏡照片第三十八頁，共四十二頁?；瘜W(xué)組成測定1.水分的測定（含水量）灼燒失重法，575卡爾費(fèi)休法2.氧化硅的測定（硅鋁比）3.氧化鋁的測定（硅鋁比）4.氧化鈉的測定（交換度）火焰光度法（氧化鉀、氧化鈣亦可）第三十九頁，共四十二頁。吸附性能測定1.吸附量的測定2.孔徑(分布)的測定比表面、孔容的測定吸附等溫線，穿透曲線第四十頁，共四十二頁。吸附量的測定1）靜態(tài)吸附法 A.真空重量法 B.真空容量