沸石的特殊孔结构和人为调变性,使其不但在各大领域占有举足轻重的位置,而且在农业、食品、环境保护、建材等领域逐渐发挥了其特殊的作用。国内外对沸石的研究已取得了重大的进步,特别在近代物理、近代光学及新材料的研究和应用方面得到了长足的发展。未来对沸石的研究,应继续在传统领域进行深入研究。通过研制出附加值更高的沸石新材料,从而产生更好的社会效益、经济效益及生态环境效应。
在一般情况下,沸石结构中的孔道和孔穴都充满了水分子,分子围绕着可交换的阳离子形成水化球,常在350℃或 400℃下加热数小时或更长时间沸石将会失去水分子。
这时,些有效直径小到足,通过孔道的分子将易于被沸石吸附在脱水孔道和孔穴中,直径过大无法进入孔道的分子将被排斥,这就是人们熟悉的沸石的选择性吸附。选择性吸附1925年发现脱水菱沸石能强烈地吸附水、、乙醇,而完全不能吸附、和苯,即具有选择性吸附的特性。
如上所述,沸石晶体内部存在很多孔穴和孔道,它们的体积占沸石晶体总体积的50%以上,而且孔穴、孔道大小均匀、固定,和普通分子的大小相当。一般孔穴直径在6?15A之间,孔道直径约在3?10A之间。表2-8是沸石、硅胶和活性炭对直链烃选择吸附的实验结果,从表中数据可以看出,活性炭对各种烃类的吸附量都很高,而硅胶在室温下对挥发性丁烷-正丁烷和异丁烷的吸附量则很低,说明它们的吸附作用是没有选择性的。只有5A分子筛具有选择性吸附作用,很明显只有那些直径比较小的分子,才能通过沸石孔道(5A分子筛的孔径为5人)被吸附,而直径大的分子,由于不能进入沸石孔穴,则不能被沸石吸附,因此沸石的选择吸附、筛分分子性能决定于沸石的孔径和被吸附分子的大小。
1>结构改性即改变沸石的 SiO2/M2O3M=Al、Fe、B、Ca从而达到沸石改性的目的。此类改性沸石的主要方法有水热脱铝、化学法脱铝、水热与化学法结合脱铝。
2>沸石内孔结构改性即改变沸石的酸性位置或限制沸石内孔的大小。此类改性如金属阳离子交换、酸碱处理改性、高温活化改性等。其中离子交换即指补偿阳离子的交换目前应用较多。沸石骨架外的补偿离子一般是质子和碱金属或碱土金属离子它们很容易在金属盐的水溶液中被离子交换制成各种价态的其他金属离子型沸石。
3>沸石晶体表面改性。例如加入不能进入沸石孔道的大分子金属有机化合物以达到改性目的。近期发展起来的三种沸石表面改性方法有沸石内配位化学、化学气相沉积和沸石的表面有机金属化学。
为什么说沸石是地球救命石?
为什么说沸石是地球救命石?
在1986年切尔诺贝利事件,造成整个美丽小城,一夜之间全部毁灭,所幸的是人员基本全部逃出,只有部分人因当时的造成和伤残。这也是历严重的事故,造成那座美丽的城市,变成荒野城市。 但是的辐射物是有害,且容易扩撒,一旦沾上人就可能致残,甚至是。而当时在处理这些辐射物使用的就是沸石,靠沸石去吸收大量的辐射物,得以慢慢恢复。2011年3月12日的“福岛核事故”造成,这也是历第二大事故,在当时辐射物被泄漏之后,福岛地区的人员,撤离30公里以外,可想而知是有多大的灾害性。而大量的辐射物漂流海面,在不断的进行扩散,因此也带来大量的海水污染。幸亏有沸石,这个救命石头,日本利用它吸收辐射物,后才得以控制沸石继续扩撒带来的损害。
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