一、沸石分子篩是什么

沸石分子篩是(shi)一(yi)種無機晶體材(cai)料，是(shi)結晶鋁硅酸金屬鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)水合(he)物，其(qi)(qi)化(hua)學通式為：Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表(biao)陽離子(zi)，m表(biao)示其(qi)(qi)價(jia)態(tai)數，z表(biao)示水合(he)數，x和y是(shi)整(zheng)數。沸(fei)石分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)活化(hua)后，水分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)被除去，余下的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)形成籠(long)形結構，孔(kong)徑(jing)為3～10&Aring。分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)晶體中有(you)(you)許多(duo)一(yi)定大(da)(da)小的(de)(de)(de)(de)空(kong)穴(xue)，空(kong)穴(xue)之間有(you)(you)許多(duo)同直徑(jing)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)（也稱“窗(chuang)口”）相(xiang)連。由(you)于分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)能將比其(qi)(qi)孔(kong)徑(jing)小的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)吸附(fu)(fu)到空(kong)穴(xue)內部，而把比孔(kong)徑(jing)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)排斥在其(qi)(qi)空(kong)穴(xue)外，起到篩(shai)(shai)分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)，故得(de)名(ming)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)。沸(fei)石分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)因具有(you)(you)規整(zheng)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)道結構、較強的(de)(de)(de)(de)酸性(xing)和高的(de)(de)(de)(de)水熱穩定性(xing)而廣泛應(ying)用(yong)于催化(hua)、吸附(fu)(fu)和離子(zi)交換等(deng)領(ling)域(yu)中，并起著(zhu)不可替代的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。沸(fei)石分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)在自然界中即可存在，人工大(da)(da)量合(he)成是(shi)從上世紀70年代開始。

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二、沸石分子篩的吸附特性

沸石分子篩的吸附是一種物理變化過程。產生吸附的原因主要是分子引力作用在固體表面產生的一種“表面力”，當流體流過時，流體中的一些分子由于做不規則運動而碰撞到吸附劑表面，在表面產生分子濃聚，使流體中的這種分子數目減少，達到分離、清除的目的。由于吸附不發生化學變化，只要設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，只有當分子動力學直徑小于沸石分子篩孔徑時才能很容易進入晶穴內部而被吸附，所以沸石分子篩對于氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據分子的大小來決定是否被吸附。由于沸石分子篩晶穴內還有著較強的極性，能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發生強的作用，或是通過誘導使可極化的分子極化從而產生強吸附。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出沸石分子篩的又一種吸(xi)附選擇性。