沸石分子筛性能、合成
沸石是含水的架状硅铝酸盐矿物,分为天然和人造两种,可用作分子筛。由于天然沸石杂质含量多,且空洞尺寸大小不一等问题,致使其分子筛的性能受限而难以实现实际应用。因此,在实际生产生活中,应用很广的是人工合成的沸石分子筛。
沸石分子筛化学通式为:Mp/n[(AlO2)p·(SiO2)q]·yH2O。其中M是金属离子,n表示其价态数,p是AlO2分子数,q是SiO2分子数,y表示水合数。沸石分子筛具有均匀的孔道结构,比表面积和孔体积较大,水热稳定性好及较强的酸性。因其特殊的结构和性能而具有筛分分子、吸附、离子交换和催化等良好性能,现已被广泛应用于石油化工、环保、生物工程、食品工业、医药化工等领域。
起初制备沸石分子筛的方法是模拟天然泡沸石形成的地球化学过程来实现的。经长期的探索后,国内外研究者们在传统的方法上不断地进行改进创新,目前沸石分子筛的合成主要包括:水热合成法、溶剂热合成法、气相转移法、干法转换法、(无溶剂)干粉体系合成法、组合化学水热法、离子热合成法和微波辐射合成法等方法。