分子筛基础知识课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,分子筛简介,分子筛的历史,沸石（,zeolite,）,科学家早在,1756,年就发现了天然沸石,天然沸石的形态,分子筛的发展,19,世纪末，模拟天然沸石的生长环境，在高温高压下合成人工沸石,20,世纪,40,年代，大规模低温水热合成沸石兴起,1954,年末，,A,型、,X,型分子筛工业化生产,1959,年，我国科学家也成功合成,分子筛的由来,一般我们所说的分子筛，都是指人工合成的沸石，也就是沸石分子筛。,分子筛利用其自身均一的，和分子直径大小相当的微孔孔径，来,“,筛分,”,不同尺寸的分子。因此，被形象的称为分子筛。,分子筛的形态,分子筛的数据,10g,分子筛的表面积就超过一个足球场,分子筛数据,分子筛简介,结构组成,分析测定,物化特征,分子筛结构组成,基本结构组成：,阴离子骨架,晶穴、孔道,金属阳离子,“,看门人,”,，晶孔,阴离子骨架结构,一级结构单元：,硅（铝）氧骨架结构,阴离子骨架结构,二级结构单元：,多元环,每个端点代表一个硅（铝）原子,每条边代表一个氧桥,=,阴离子骨架结构,特征结构晶体的形成：,典型骨架结构的形成,1.,A,型分子筛,笼,典型骨架结构的形成,2.,X,型分子筛,笼,典型骨架结构,特征结构晶体：,A,型分子筛晶体结构,X,（,Y,）型分子筛晶体结构,阴离子骨架结构,1.,晶穴,有效体积最大的晶穴，就是主晶穴,晶穴的体积决定着可容纳的分子数目,笼,阴离子骨架结构,2.,(,主,),晶孔,(,主,),晶穴与,(,主,),晶穴间相通的部位,主晶孔的孔径决定着各种分子能否进入内部,笼,八元环,D,金属阳离子,由于铝氧四面体带一单位负电荷，需要阳离子来平衡整个晶体结构,它们在分子筛骨架结构中的位置，对分子筛的性质影响巨大,金属阳离子对分子筛的改性,A,型分子筛：,3A,、,4A,、,5A,1,）,Ca,交换,Na,，,Ca,优先占据六元环，,Na,优先从八元环位置被交换，当有,4,个,Na,被交换时，必有一个八元环位置会空出，当,70%,以上,Na,被交换时，即,笼中有,8,个,Na,被交换时，占据八元环位置的,Na,就被全部交换，八元环就全部空出。主晶孔的孔径就放大到,5,。,2,）,K,交换,Na,，,K,优先占据八元环的位置，由于,K,离子半径,1.33,大于,Na,离子的半径,0.95,，孔径缩小至,3,。,Na,Ca,2,分子直径,（,）,CO,2,2.8,NaA,4,4A,型,5A,型,CaA,5,异丁烷,5.6,正丁烷,4.9,钠源,铝源,铝酸钠,硅源,分子筛生产流程图,硅铝酸盐,原粉,滚球、挤条,半成品,中间产品,初步干燥,检验,活化,成品,分子筛的物化特性,1.,物理性质,2.,吸附性质,分子筛的物理性质,1.,孔径,：,具有大量均匀的微孔，孔径与一般物质的分子数量级相当，孔径分布相对均一。,2.,孔容：,具有中空的骨架结构，晶穴体积约占总体积的,40%50%,3.,比表面,：,单位质量固体所占有的表面积，,m,2,/g,分子筛的吸附性质,1.,吸水性,2.,吸附应用,分子筛的吸水性,1.,吸水量,2.,低分压下,的吸水性,湿度,30%,以下，相比硅胶、氧化铝优势明显,3.,高温下,的吸水性,室温以上，吸水量下降慢，高温下仍有吸水能力,4.,高速气流中,的吸水性,随着气体线速度的增加，吸水量的衰减很慢,5.,干燥效率,吸水处理后气体的露点,吸水量,低分压下的吸水性,高温下的吸水性,进口空气相对湿度,(%),温度上升,(),10,50,20,68,30,86,50,122,70,144,高速气流中的吸水性,分子筛的分析测定,(,略,),外形、物相的测定,化学组成测定,吸附性能测定,我司分子筛的分析测定,原粉，活化粉：,PH,值测定，交换度测定，升温热测定,成品分子筛：,粒度测定,静态水吸附量测定,堆积密度测定,静态,CO,2,吸附量测定,抗压强度测定,(,干,、,湿,),含水量测定,粉尘含量测定,(,干、湿,),升温热测定,(,水、甲醇,),磨耗率测定,(,干、湿,),交换度测定,特定介质吸附量测定,谢谢！,外形、物相的测定,1.,电子显微技术,光学显微镜，电子显微镜 扫描电镜,(,SEM,),透射电镜,(,TEM,),2.,X,射线衍射,(,XRD,),晶胞尺寸，晶体结构，物相组成的定性和定量分析,3.,核磁共振,4.,红外光谱,A,型分子筛扫描电镜照片,A,型分子筛透射电镜照片,X,型分子筛透射电镜照片,化学组成测定,1.,水分的测定（含水量）,灼烧失重法，,575,卡尔费休法,2.,氧化硅的测定（硅铝比）,3.,氧化铝的测定（硅铝比）,4.,氧化钠的测定（交换度）,火焰光度法（氧化钾、氧化钙亦可）,吸附性能测定,1.,吸附量的测定,2.,孔径,(,分布,),的测定,比表面、孔容的测定,吸附等温线,，,穿透曲线,吸附量的测定,1,）静态吸附法,A.,真空重量法,B.,真空容量法静态体积法,C.,折射法,2,）动态吸附法,A.,常压流动吸附法,3,）反推法,分子筛的吸附曲线,压力,吸附量,脱附压力,吸附压力,吸附温度,脱附温度,吸附等温线，,0,脱附等温线，,250,变压,PSA,变温,TSA,分子筛的穿透曲线,