一、沸石分子篩是什么

沸石分子篩是一種無機晶體(ti)(ti)材料，是結晶鋁硅酸金屬(shu)鹽的(de)水合物，其化學通式為(wei)(wei)：Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代(dai)(dai)表陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)，m表示其價態(tai)數，z表示水合數，x和y是整(zheng)數。沸(fei)石(shi)(shi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)篩(shai)(shai)活化后，水分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)被除去，余下的(de)原子(zi)(zi)(zi)(zi)形成(cheng)(cheng)籠形結構，孔徑(jing)為(wei)(wei)3～10&Aring。分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)篩(shai)(shai)晶體(ti)(ti)中有許(xu)多(duo)一定(ding)大小(xiao)(xiao)的(de)空穴，空穴之間有許(xu)多(duo)同直徑(jing)的(de)孔（也稱“窗(chuang)口”）相(xiang)連。由于(yu)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)篩(shai)(shai)能將(jiang)比其孔徑(jing)小(xiao)(xiao)的(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)吸(xi)附到空穴內(nei)部，而(er)(er)把比孔徑(jing)大的(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)排斥(chi)在其空穴外，起(qi)到篩(shai)(shai)分(fen)(fen)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)作(zuo)用，故(gu)得(de)名(ming)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)篩(shai)(shai)。沸(fei)石(shi)(shi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)篩(shai)(shai)因(yin)具有規整(zheng)的(de)孔道結構、較強(qiang)的(de)酸性和高(gao)的(de)水熱穩定(ding)性而(er)(er)廣(guang)泛應用于(yu)催(cui)化、吸(xi)附和離子(zi)(zi)(zi)(zi)交換等領域中，并起(qi)著不(bu)可替代(dai)(dai)的(de)作(zuo)用。沸(fei)石(shi)(shi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)篩(shai)(shai)在自然界(jie)中即可存(cun)在，人工大量合成(cheng)(cheng)是從上世紀(ji)70年代(dai)(dai)開(kai)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(de)又一種吸附選擇性。