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沸石离子交换分子筛是一类具有均匀微孔,主要由硅、铝、氧及其它一些金属阳离子构成的吸附剂或薄膜类物质,其孔径与一般分子大小相当,据其有效孔径来筛分各种流体分子。沸石分子筛是指那些具有分子筛作用的天然及人工合成的晶态硅铝酸盐。沸石分子筛由于其特有的结构和性能,已成为一门独立的学科,沸石分子筛的应用已遍及石油化工、环保、生物工程、食品工业、医药化工等领域。随着国民经济各行业的发展,沸石分子筛的应用前景日益广阔。
早发现的是天然沸石,大约有50多种,早期对它们的用途很少开发.其应用主要局限于气体的干燥、纯化及分离。二十世纪50年代A和x型沸石,特别是Y型沸石的人工合成及其在催化裂解上的应用被看成是沸石材料工业和商业化的开端。从那时到现在的半个世纪里,沸石分子筛的研究经历了三个主要发展阶段,即七十年代ZSM-5的合成、八十年代AIPO4-n系列分子筛的合成和九十年 代M4lS介孔类分子筛的合成。现今沸石分子筛的种类已至少超过120多种,孔道尺寸从微孔扩展到了中孔,骨架化学组成从硅酸铝扩展到了含有各种杂原子的硅铝酸盐及磷铝酸盐,已成为石油加工和精细化工中不可缺少的催化和吸附材料。
沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物,其化学通式为:Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表阳离子,m表示其价态数,z表示水合数,x和y是整数。沸石分子筛活化后,水分子被除去,余下的原子形成笼形结构,孔径为3~10Å。分子筛晶体中有许多一定大小的空穴,空穴之间有许多同直径的孔(也称“窗口”)相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部,而把比孔径大的分子排斥在其空穴外,起到筛分分子的作用,故得名分子筛。沸石分子筛在自然界中即可存在,人工大量合成是从上世纪70年代开始。
要计算沸石水的分子折射度,就要知道沸石成份的玻璃的折射率和密度,这是比较复杂的过程。
沸石离子交换脂肪酸或树脂作封端剂,可以得到端羧基聚酯。该聚酯在某些情况下可直接用作超分散剂(如用于金属氧化物粉末在芳烃溶剂中的分散),也可以通过一定的化学反应与锚固基团相连。例如,端羧基聚酯可以和多元胺及醇胺类物质反应生成以一C一NH一或一C一0—为桥基、以胺为锚固基团的超分散剂。该超分散剂还可以与矿物酸、有机羧酸及颜料磺化衍生物反应,将锚固基团转变为胺盐。也可以和硫酸二甲酯、硫酸二乙酯等烷基化试剂反应将锚固基团转变为季铵盐。合适的多元胺或醇胺类物质的例子有多乙烯多胺、N,N-二甲基氨基丙胺、十八氨基丙胺、二乙基乙醇胺等。
聚丙烯酸酯型超分散剂丙烯酸酯单体的选择范围非常广泛,其溶剂化链的极性与溶解度参数可以通过改变共聚单体的投料比方便地进行调节,因此适用范围较广。为了得到单官能团化的溶剂化链,一般选用巯基酸、巯基醇等物质作为链转移剂。溶剂化链的相对分子质量可以通过改变引发剂与链转移剂的用量来进行控制
沸石离子交换这为不同物料选择载体和稀释剂的规格提供了极大的方便。沸石耐酸,容重为1.2~1.4kg/升,不含油脂和粗纤维又无静电现象,这些特性都符合载体和稀释剂应具备的条件。因此应进一步研究开发利用。沸石表面粗糙和具有的多孔结构,使其具有较强的携载能力,不但能使物料均匀地吸附在表面,而且能吸附到孔穴和通道内,提高了物料的可利用性也大大改善混合的均匀性。同时能适当延长微量成份的释放时间更有利于动物吸收。另外,沸石可以按要求加工,一般可在30目到200目之间任意选择。这为不同物料选择载体和稀释剂的规格提供了极大的方便。沸石耐酸,容重为1.2~1.4kg/升,不含油脂和粗纤维又无静电现象,这些特性都符合载体和稀释剂应具备的条件。因此应进一步研究开发利用。
沸石是硅氧、铝氧四面体构成的架状硅酸盐,有较大的比表面积和孔体体积。我矿沸石经321、803地质队勘探储量约一亿吨以上
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