沸石分子篩性能、合成

沸石是含水的架狀硅鋁酸鹽礦物，分為天然和人造兩種，可用作分子篩。由于天然沸石雜質(zhì)含量多，且空洞尺寸大小不一等問題，致使其分子篩的性能受限而難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。因此，在實(shí)際生產(chǎn)生活中，應(yīng)用很廣的是人工合成的沸石分子篩。

沸石分子篩化學(xué)通式為：Mp/n[(AlO2)p·(SiO2)q]·yH2O。其中M是金屬離子，n表示其價(jià)態(tài)數(shù)，p是AlO2分子數(shù)，q是SiO2分子數(shù)，y表示水合數(shù)。沸石分子篩具有均勻的孔道結(jié)構(gòu)，比表面積和孔體積較大，水熱穩(wěn)定性好及較強(qiáng)的酸性。因其特殊的結(jié)構(gòu)和性能而具有篩分分子、吸附、離子交換和催化等良好性能，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于石油化工、環(huán)保、生物工程、食品工業(yè)、醫(yī)藥化工等領(lǐng)域。

起初制備沸石分子篩的方法是模擬天然泡沸石形成的地球化學(xué)過程來實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)長期的探索后，國內(nèi)外研究者們?cè)趥鹘y(tǒng)的方法上不斷地進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，目前沸石分子篩的合成主要包括：水熱合成法、溶劑熱合成法、氣相轉(zhuǎn)移法、干法轉(zhuǎn)換法、(無溶劑)干粉體系合成法、組合化學(xué)水熱法、離子熱合成法和微波輻射合成法等方法。