分子筛基础知识ppt课件

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 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 Ca2 4A型 5A型 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 m2 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 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 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