浅谈蜂窝沸石分子筛的吸附原理

2023-08-28 来源：柚子资讯

浅谈蜂窝沸石分子筛的吸附原理

沸石分子筛晶体具有吸附性、可交换性等诸多优良性能，所以被广泛应用于石油化工工业、洗涤剂工业、精细化工等工业。

蜂窝沸石分子筛它具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架，内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接，分子由孔道经过。由于孔穴的洁净性质，分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子。

沸石分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”，当流体流过时，流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，在表面产生分子浓聚，使流体中的这种分子数目减少，达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化，只要设法将浓聚在表面的分子赶跑，沸石分子筛就又具有吸附能力，这一过程是吸附的逆过程，叫解析或再生。由于沸石分子筛孔径均匀，只有当分子动力学直径小于沸石分子筛孔径时才能很容易进入晶穴内部而被吸附，所以沸石分子筛对于气体和液体分子就犹如筛子一样，根据分子的大小来决定是否被吸附。由于沸石分子筛晶穴内还有着较强的极性，能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用，或是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。这种极性或易极化的分子易被极性沸石分子筛吸附的特性体现出沸石分子筛的又一种吸附选择性。

蜂窝沸石分子筛的吸附原理介绍

(1)依靠自身的空隙结构。

沸石的孔径大小整齐均匀、内部空隙结构发达、比表面积大、吸附能力强，含有大量肉眼看不到的孔径，1克沸石材料中的孔径，将其展开后比表面积可高达500-1000m2，特殊用途的更高。

(2)分子之间相互吸附的作用

也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被沸石内孔捕捉到内孔容中后，会导致更多分子不断被吸入，直到沸石吸附饱和为止。

(3)物理吸附

主要发生在沸石去除液相和气相中杂质的过程中，沸石的多孔结构提供了大量的比表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的，由于分子相互吸附的作用,沸石孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力, 就像磁力一样，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。

(4)化学吸附

除了物理吸附之外,化学反应也经常发生在沸石的表面，在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢,这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到沸石的内部及表面。