蜂窩體沸石分子篩沸石分子篩是一類具有規(guī)則微孔結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽晶體，其不僅具有一般無機膜材料的固有的物理化學(xué)特性，更為優(yōu)異的是，其均一的規(guī)則的、具有特定的空間走向的結(jié)晶孔道系統(tǒng)以及可調(diào)變的骨架Si/Al比等特性賦予沸石分子篩膜擁有篩分、擇形功能特性和可調(diào)變的膜的表面特性，使其成為實現(xiàn)分子水平上高效分離及膜催化反應(yīng)一體化的優(yōu)良多孔膜材料，是具潛力及前途的膜材料之一。
沸石分子篩活化后，水分子被除去，余下的原子形成籠形結(jié)構(gòu)。分子篩晶體中有許多一定大小的空穴，空穴之間有許多同直徑的孔(也稱“窗口”)相連。由于分子篩能將比其孔徑小的分子吸附到空穴內(nèi)部，而把比孔徑大的分子排斥在其空穴外，起到篩分分子的作用，故得名分子篩。
蜂窩體沸石分子篩的吸附機理緊要包括兩種類型：吸附和解吸。當溶液中的分子進入蜂窩狀沸石分子篩時，它們會與孔壁發(fā)生作用，形成物理或化學(xué)鍵。這些鍵將分子吸附在沸石分子篩孔中。當外部環(huán)境的條件更改時，例如溶液中的濃度發(fā)生變化，吸附的分子可能會被蜂窩狀沸石分子篩解吸出來。
通常所說的離子交換是指沸石分子篩骨架外的補償陽離子的交換。沸石分子篩骨架外的補償離子一般是質(zhì)子和堿金屬或堿土金屬，它們很容易在金屬鹽的水溶液中被離子交換成各種價態(tài)的金屬離子型沸石分子篩。
離子在一定的條件下，如水溶液或受較高溫度時比較容易遷移。在水溶液中，由于沸石分子篩對離子選擇性的不同，則可表現(xiàn)出不同的離子交換性質(zhì)。金屬陽離子與沸石分子篩的水熱離子交換反應(yīng)是自由擴散過程。擴散速度制約著交換反應(yīng)速度。
通過離子交換可以改變沸石分子篩孔徑的大小，從而改變其性能，達到擇形吸附分離混合物的目的。
沸石分子篩經(jīng)離子交換后，陽離子的數(shù)目、大小和位置發(fā)生改變，如高價陽離子交換低價陽離子后使沸石分子篩中的陽離子數(shù)目減少，往往造成位置空缺使其孔徑變大；而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后，則易使其孔穴受到一定的阻塞，使有效孔徑有所減小。
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