由此構成的蛋白多糖聚合體曲折盤繞,形成多微孔的篩狀結構,稱為?分子篩。分子篩只允許小于其微?分子篩孔的物質通過,對大于其微孔的大分子物質、細菌等則具有屏障作用。使基質成為限制細菌等有害物質擴散的防御屏障。溶血性鏈球菌和癌細胞等能產生透明質酸酶,分解蛋白多糖,破壞基質結構,得以擴散。蛋白多糖聚合體上還結合著許多親水基團,能結合大量水分子,形成細胞外“儲水庫”。
其實在2001年科學家在英國《自然》雜志上報告說,他們發(fā)現(xiàn)一種稱為鈦硅酸鹽ETS-4的物質能夠作為良好的分子篩。當溫度升高時,ETS-4會逐漸脫水,微孔的尺寸隨之減小。利用這種方法,可以在3到4埃(1埃等于十億分之一米)的范圍內精細地調整微孔尺寸。 科學家說,一些常見分子如氮氣、甲烷、氧氣、氬氣和水分子等尺寸都在3至4埃左右,彼此大小相差無幾,用ETS-4制作的分子篩可以有效地將它們分開。 研究人員已經嘗試用ETS-4從氮氣和甲烷混合物中將氮氣的含量由18%降到5%以下,并在分離氬氣與氧氣、氮氣與氧氣的實驗中也取得了成功。據認為這一技術將有重要的商業(yè)應用前景。
離子交換法 通常在水溶液中將Na-分子篩轉變?yōu)楹兴桕栯x子的分子篩,通式如下:
式中 Z-表示陰離子骨架,Me+表示需交換的陽離子,例如NH嬃、Ca2+、Mg2+、Zn2+等,原料通常為?中空玻璃分子篩氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽。溶液中不同性質的陽離子交換到分子篩上的難易程度不同,稱為分子篩對陽離子的選擇順序,例如:13X型分子篩的選擇順序為Ag+、Cu2+、H+、Ba2+、Au3+、Th4+、Sr2+、Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Co2+、NH嬃、K+、Au2+、Na+、Mg2+、Li+。常用下列參數表示交換結果:交換度,即交換下來的Na+量占分子篩中原有Na+量的百分數;交換容量,為每100克分子篩中交換的陽離子毫克當量數;交換效率,表示溶液中陽離子交換到分子篩上的質量百分數。為了制取合適的分子篩催化劑,有時尚需將交換所得產物與其他組分調配,這些組分可能是其他催化活性組分、助催化劑、稀釋劑或粘合劑等,調配好的物料經成型即可進行催化劑的活化。
干燥技術
微波干燥技術解決了傳統(tǒng)干燥分子篩中干燥速度緩慢,能量損耗大,產品品質差的問題,具體表現(xiàn)在:
1、微波干燥分子篩速度快 , 一般幾分鐘就可達到微波干燥目的;
2、微波干燥分子篩均勻,實現(xiàn)深度干燥,產品品質好;
3、靜態(tài)干燥,不燒帶,粉塵少;
4、非接觸式干燥,避免了對分子篩的污染;
5、微波干燥分子篩工藝安全、節(jié)能、環(huán)保 使用電能,內外同時干燥,比電熱干燥節(jié)能50%以上;
6、縮短生產周期,的減少生產流動資金占用;
7、微波干燥設備箱體溫度在40℃以下,改善工人工作環(huán)境;
8、設備操作簡單方便。
分子篩是一種具有規(guī)則、有序、均勻孔道結構的無機非金屬材料。其晶體結構中有規(guī)整而均勻的孔道,孔徑大小為分子數量級,允許直徑比孔徑小的分子進入,因此能將混合物中的分子按照直徑大小加以篩分,故稱分子篩,具有吸附、催化、離子交換三大功能。由于分子篩具有吸附能力高、熱穩(wěn)定性好等特點,使得分子篩得到廣泛應用。
我國分子篩行業(yè)起步較晚,一直扮演追趕者角色。20世紀50、60年代,我國開始了分子篩研究,合成了A型、X型、Y型等分子篩,開始進行工業(yè)生產,隨后我國陸續(xù)在上海、大連、河南等地建廠,主要用于生產分子篩吸附劑和脫水脫氧用分子篩。20世紀80年代,金陵石化、吉林大學、中科院大連化學物理研究所等單位開始研發(fā)和工業(yè)化生產分子篩催化劑。
在工業(yè)制氧和干燥領域:近年來,分子篩吸附劑行業(yè)在工業(yè)制氧和干燥領域的技術發(fā)展主要在水熱合成的主流技術路線基礎上進行技術創(chuàng)新和工藝優(yōu)化,不斷推出更節(jié)能、生產成本更低的產品來保持市場競爭力。
在醫(yī)療保健制氧方面:隨著分子篩吸附性能的提升,制氧設備開始朝小型化方向發(fā)展。分子篩變壓吸附制氧法因占地面積小,制氧,開始在醫(yī)院供氧系統(tǒng)得到應用,未來將向中小醫(yī)院進一步普及。分子篩式制氧機因制氧濃度高、使用方便、攜帶安全等特點開始成為家用制氧機的重要品種。未來,隨著人民日益關注身體健康,分子篩制氧機作為醫(yī)療保健用氧的關鍵設備將廣泛應用于高原和家用制氧人群。
在環(huán)境修復方面:近年來,部分科研機構開始嘗試運用分子篩對鹽堿地進行修復改良,取得了良好的修復效果。未來,利用分子篩治理鹽堿地的方法將會在更大范圍實驗推廣。