沸石濾料的物理化學性能有哪些

[發(fā)布日期：2021-01-06]　瀏覽：159次

沸石濾料的物理化學性能有哪些

沸石濾料的物理化學性能如下：

（1）選擇性吸附性和分子篩效應

沸石濾料的空隙結構使其具有很大的比表面積，脫水后因孔道結構的連通和空曠而具有更大的內表面積，巨大的內表面積形成了沸石高效的吸附性能。

選擇性吸附與分子篩效應是沸石吸附性能的重要特征。沸石中的孔道和孔穴一般大于晶體總體積的50%，且大小均勻，有固定尺寸，有規(guī)則的形狀，一般孔穴直徑為0.66-1.5nm，孔道為0.3-1.0nm。顯然，直徑小于沸石孔穴的分子可進入孔穴，而大于孔穴的分子則被拒之孔外，因而沸石具有被稱之為分子篩效應的篩選分子作用。

另外，被吸附分子的性質也對沸石的吸附行為產生重要影響，沸石對H2O、NH3、H2S、CO2等極性分子具有很強的親和力，吸附作用很強，并且濕度、溫度和濃度等條件對其影響很小。

沸石的硅鋁比因直接影響沸石晶體內部的靜電場，而影響吸附力的強弱。硅鋁比值越大，吸附力就越弱。

（2）離子交換性

沸石濾料的離子交換性源于因平衡沸石結構中Al3+替代Si4+后引起的電價不平衡而存在于沸石孔道中的可交換性陽離子，如K+、Na+和Ca2+等。

沸石濾料的離子交換表現(xiàn)出明顯的選擇性，例如方沸石中的Na+易被Ag+、Ti、Pb等交換，而被NH4+交換的量較低。

（3）催化性能

沸石濾料具有很高的催化活性，且耐高溫、耐酸，有抗中毒的性能，是優(yōu)良的催化劑及其載體。沸石濾料呈現(xiàn)催化性質的機理主要是由其晶體結構中的酸性位置、孔穴大小及其陽離子交換性能所決定的。

沸石催化的許多反應屬于正碳離子型，經過正碳離子中間體發(fā)生反應。沸石對一些游離基反應、氧化-還原反應也有相當的催化活性。

天然沸石一般不能作催化劑，只有采用離子交換法改性為H型沸石后，才能用做催化劑。天然沸石可以作為載體，承載具有催化活性的金屬（如Bi、Sb、Ag、Cu及稀土等），通過金屬作用表現(xiàn)出良好的催化性能。

（4）穩(wěn)定性

沸石濾料的耐熱穩(wěn)定性主要取決于其中Si+Al與平衡陽離子的比例，在其組成變化范圍內，一般Si含量越高，熱穩(wěn)定性越好。

天然沸石具有良好的耐酸性能，在低于100℃下與強酸作用2h，其晶格基本不受破壞，絲光沸石在王水中也能保持穩(wěn)定。因此天然沸石常用酸處理方法進行活化、再生利用和其他目的的利用。沸石濾料的耐堿性遠不如耐酸性好，這是由于沸石晶體格架中存在酸性位置所造成的。