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分子筛是个多孔性的物质,其中密布着大大小小的空穴,假如把这些孔都展开,它的表面积非常之大。1克分子筛只有一片较大的药片这么大体积, 可是它里面的孔表面积竟能达到300~1000平方米,比一般的一户家居面积还要大得多。分子筛里的空穴也叫笼子,笼子有大有小,不同大小的物质分子可进 入不同的空穴而筛分开来。
分子筛有天然沸石和合成沸石两种。
①天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成。目前已发现有1000多种沸石矿,较为重要的有35种,常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等国,中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床,日本是天然沸石开采量的国家。
②因天然沸石受资源限制,从20世纪50年代开始,大量采用合成沸石。早在200多年前,B.克龙施泰特个把铝硅酸盐命名为泡沸石,化学组成通式为 式中M与n是金属离子及其价数;x是二氧化硅的分子数;y是水的分子数;p是铝的原子数;q是硅的原子数。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂,被其吸附的物质可以解吸,分子筛用后可以再生。还用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收。20世纪60年代开始,在石油炼制工业中用作裂化催化剂,现在已开发多种适用于不同催化过程的分子筛催化剂。
分子筛是具有形状选择性的吸附、催化材料,不仅可望通过选择性催化以减少副产品的生成、提高反应原料的利用率,而且可以通过结构调整、负载改性等手段形成生产所需的功能催化材料,因此越来越多被研究利用到诸多领域,使用也越来越广泛。
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