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分子篩是什么?分子篩的工作原理

發(fā)布日期:2021-09-10 來源: 點(diǎn)擊:

分子篩是什么?

分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物。分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu),它的孔穴直徑大小均勻,這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內(nèi)部,并對極性分子和不飽和分子具有先吸附能力,因而能把極性程度不同,飽和程度不同,分子大小不同及沸點(diǎn)不同的分子分離開來,即具有“篩分”分子的作用,故稱分子篩。由于分子篩具有吸附能力高,熱穩(wěn)定性強(qiáng)等其它吸附劑所沒有的點(diǎn),使得分子篩獲得廣泛的應(yīng)用。
在生物大分子領(lǐng)域,常見的有bio-rad SEC分子篩預(yù)裝柱。
美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),通過調(diào)整溫度,能夠精確地控制一種鈦硅酸鹽材料中的孔洞大小,制造出精密的新型分子篩。 一些晶體材料內(nèi)部有著大量均勻的微孔,尺寸比孔洞小的分子能夠穿過,而大分子不能穿過,因此可以起到分離不同分子的作用,這類材料被稱為分子篩。分子篩是指具有均勻的微孔,其孔徑與一般分子大小相當(dāng)?shù)囊活愇镔|(zhì)。分子篩的應(yīng)用非常廣泛,可以作高效干燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等,但是使用化學(xué)原料合成分子篩的成本很高。常用分子篩為結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,是由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小(通常為0.3~2 nm)的孔道和空腔體系,因吸附分子大小和形狀不同而具有篩分大小不同的流體分子的能力。

分子篩的工作原理

吸附功能:分子篩對物質(zhì)的吸附來源于物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內(nèi)部有很強(qiáng)的極性和庫侖場,對極性分子(如水)和不飽和分子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附能力。
篩分功能:分子篩的孔徑分布非常均一,分子直徑小于孔穴直徑的物質(zhì)才可能進(jìn)入分子篩的晶穴內(nèi)部。
通過吸附的先順序和尺寸大小來區(qū)分不同物質(zhì)的分子,所以被形象的稱為“分子篩”。

分子篩主要用于汽車、建筑玻璃、醫(yī)藥、油漆涂料、包裝等領(lǐng)域。
分子篩的工作原理

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