分子筛的定义,中文名称:分子筛 英文名称:molecular sieve;定义:具网状结构的天然或人工合成的化学物质。如交联葡聚糖、沸石等,当作为层析介质时,可按分子大小对混合物进行分级分离。所属学科: 生物化学与分子生物学(一级学科) ;方法与技术(二级学科)。分子筛,狭义上讲,分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子筛分子尺寸大小(通常为0.3~2.0 nm)的孔道和空腔体系,从而具有筛分分子的特性。目前人们习惯叫分子筛类物质为沸石或沸石分子筛。湖北分子筛定制
由此构成的蛋白多糖聚合体曲折盘绕,形成多微孔的筛状结构,称为分子筛。分子筛只允许小于其微孔的物质通过,对大于其微孔的大分子物质、细菌等则具有屏障作用。使基质成为限制细菌等有害物质扩散的防御屏障。溶血性链球菌和病细胞等能产生透明质酸酶,分解蛋白多糖,破坏基质结构,得以扩散。蛋白多糖聚合体上还结合着许多亲水基团,能结合大量水分子,形成细胞外“储水库”。分子筛是由结晶硅酸盐(硅铝酸钠和硅铝酸钙)组成的一类吸附剂。通过加热除去结晶水,在晶格内即遗漏下分子尺寸大小的孔穴。这些空穴有均匀的尺寸并容许小分子进入晶体,但大分子不能进入。这种筛分作用解释了它为什么能用作气体和液体的很有效的干燥剂。这类分子筛的孔径随着构成晶格的阳离子的变化可以得到修饰(在一定范围内)。湖北分子筛定制分子筛应相互交替工作和再生,以保证设备连续运行。
如何得知分子筛上的酸中心是B或L酸呢?通常可以用氨气等碱性物质在固体表面吸附的红外光谱测定B酸和L酸。酸性测定思路,对于制备的分子筛催化剂,需要对其活性进行测试,来检验哪种催化剂的效果更好,对于选出来的效果好的催化剂,再对其进行表征,了解其晶体结构、表面形貌、各物种的含量和分布、活性位点等。分子筛的酸性也是对分子筛检测的重点,包括酸类型、酸密度、酸位置、酸强度等,涉及多种方法,后续再慢慢了解。测活:制备好的分子筛头一步就是测活性,只有活性好的分子筛才值得进行下一步的表征。催化剂的活性就是催化效果,一般用转化率表示。
分子筛再生有两种基本方法:1改变温度,即“温度变化”。它通过加热分子筛去除吸附物质。在工业上,它通常由预热的再生气体加热,将分子筛吹扫至200℃左右,并去除解吸的吸附质。2、改变相对压力,即“可变压力”。它通常用于气相吸附过程。基本方法是保持吸附剂温度不变,并通过降低惰性气体压力和反吹去除吸附剂。再生通常与吸附相反,因此吸附床入口中包含的大多数吸附剂不必穿过整个吸附床,并且一些分子筛可能不会接触吸附床。热湿气体,从而提高分子筛的使用寿命。再生气体应尽可能干燥,否则会影响吸附效率。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂,被其吸附的物质可以解吸,分子筛用后可以再生。
分子筛是一种具有均匀大小的孔(非常小的孔)的材料。这些孔径大小上与化学小分子相似,因此大分子不能进入分子筛或被吸附,而小分子可以。当分子的混合物迁移和通过被称为筛子(或基质)的多孔半固体物质的固定床时,分子量较高的组分(不能进入分子孔)首先离开床层,随后是依次较小的分子。一些分子筛被用于色谱分析,这是一种根据分子大小对分子进行分类的分离技术。其他分子筛被用作干燥剂(例如活性炭和硅胶)。分子筛直径的测量单位为埃(Å)或纳米(nm)。分子筛的晶穴内还有着较强的极性,能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用。湖北分子筛定制
4A型分子筛,结晶型硅铝酸钠,孔径大约是0.4nm,因而除水外,可以吸附乙烷分子。湖北分子筛定制
分子筛的特性:(1) 根据分子大小和形状的不同选择吸附——分子筛效应,分子筛晶体具有蜂窝状的结构,晶体内的晶穴和孔道相互沟通,并且孔径大小均匀,固定(分子筛空腔直径一般在6—15埃之间),与通常分子的大小相当,只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附,而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道,则不被分子筛吸附。而硅胶,活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径,孔径分布范围十分宽广,所以没有筛分性能。(2)根据分子极性,不饱和度和极化率的选择吸附,分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力;在非极性分子中,对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。此外,沸点越低的分子,越不易被分子筛所吸附。湖北分子筛定制