分子筛

分子筛又称泡沸石或沸石。一种多孔性的铝硅酸盐，有自然生长和合成的两大类，其组成通式是：

Mx/n〔(AlO2)x(SiO2)y〕·mH2O

式中m代表结晶水数;M代表金属正离子;n代表金属正离子的电荷数;x/n表示金属正离子的个数。分子筛具有由SiO4和AlO4四面体结构单元组成的空间立体结构，其特点是有直径固定而均匀的孔穴，且表面积很大。分子筛经脱水处理后，便具有吸附某些分子的能力，直径比孔径直径小的分子能进入孔穴中，直径比孔径直径大的分子留在孔穴外，起着筛选分子的作用，故称分子筛。

自然生长的分子筛是晶体泡沸石。人工合成的分子筛是以水玻璃、偏铝酸钠和烧碱为原料进行合成晶化，再经洗涤、干燥、成型和脱水而制得。分子筛按硅(铝)氧骨架连接方式和组成的不同可分为若干类型，常见的有以下几种：

A型：M12〔(AlO2)12(SiO2)12〕·27H2O

X型：M86〔(AlO2)86(SiO2)106〕·264H2O

Y型：M56〔(AlO2)56(SiO)2)136〕·250H2O

A型、X型分子筛又各分为若干种，如A型分为3A型(孔径300pm)、4A型(孔径420pm)、优良型(孔径500pm)等。

分子筛不仅具有强吸附性，而且有良好的热稳定性和耐酸性，加之具有原料便宜、制备工艺简单、易于生产(可重复使用)等优点，故分子筛为许多工业和研究部门广泛采用。它的主要用途是作为一种优良的吸附剂和干燥剂，用于物质的分离和提纯，重要的用途是作催化剂和催化剂载体。目前A型分子筛主要用于气体的干燥和净化、富氧及轻油脱蜡等方面。X型及Y型分子筛主要用作催化剂或催化剂载体，常用于石油的催化裂化，不仅效果好，而且选择性也较强。

效果吸附特性

分子筛对于H2O、NH3、H2S、CO2等高分子极性具有很高的亲和力，特别是对于水，在低分压（甚至在133帕以下）或低浓度，高温（甚至在100℃以上）等好苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。

1、低分压或低浓度下的吸附

在相对湿度30%时分子筛的吸水量比硅胶,活性氧化铝都高。随着相对湿度的降低，分子筛的优良性越发显著，而硅胶，活性氧化铝随着湿度的增加，吸附量不断增加，在相对湿度很低时，它们的吸附量很少。

2、高温吸附

分子筛是求实创新可用的高温吸附剂。在100℃和1.3%相对湿度时分子筛可吸附15%重量的水分,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大10倍;而比硅胶大20倍以上。所以在较高的温度下，分子筛仍能吸附相当数量的水分，而活性氧化铝，特别是硅胶，优良丧失了吸附能力。

3、高速吸附

分子筛对像水等极性分子在分压或浓度很低时的吸附速率要远远超过硅胶，活性氧化铝。虽然在相对湿度很高时，硅胶的平衡吸水量要高于分子筛，但随着吸附质的线速度的提高，硅胶的吸水率越来越不如分子筛效率好。

分子筛的催化性能分子筛晶体具有均匀的孔结构，孔径的大小与通常分子相当；它们具有很大的表面积。而且表面极性很高；平衡骨架负电荷的阳离子，可进行离子交换；一些具有催化活性的金属也可以交换导入晶体，然后以高的分散度还原为元素状态；同时分子筛骨架结构的稳定性很高。这些结构性质，使分子筛不仅成为优良的吸附剂，而且成为效果优良的催化剂和催化剂载体。