分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物。分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu)，它的孔穴直徑大小均勻，這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內(nèi)部，并對(duì)極性分子和不飽和分子具有吸附能力，因而能把極性程度不同，飽和程度不同，分子大小不同及沸點(diǎn)不同的分子分離開(kāi)來(lái)，即具有“篩分”分子的作用，故稱分子篩。由于分子篩具有吸附能力高，熱穩(wěn)定性強(qiáng)等其它吸附劑所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，使得分子篩獲得廣泛的應(yīng)用。 在生物大分子領(lǐng)域，常見(jiàn)的有bio-rad SEC分子篩預(yù)裝柱。 美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整溫度，能夠地控制一種鈦硅酸鹽材料中的孔洞大小，制造出精密的新型分子篩。 一些晶體材料內(nèi)部有著大量均勻的微孔，尺寸比孔洞小的分子能夠穿過(guò)，而大分子不能穿過(guò)，因此可以起到分離不同分子的作用，這類材料被稱為分子篩。

有水熱合成、水熱轉(zhuǎn)化和離子交換等法： 　?、佟∷疅岷铣煞ā∮糜谥迫〖兌容^高的產(chǎn)品，以及合成自然界中不存在的分子篩。將含硅化合物（水 分子篩玻璃、硅溶膠等）、含鋁化合物（水合氧化鋁、鋁鹽等）、堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀等）和水按適當(dāng)比例混合，在熱壓釜中加熱一定時(shí)間，即析出分子篩晶體。合成過(guò)程可用下式表示： 　　工業(yè)生產(chǎn)流程中一般先合成Na-分子篩，如13X型與10X型分子篩的合成。在水熱合成過(guò)程中添加某些添加劑可以改變終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，如加入季胺鹽可得到ZSM-5型分子篩。 　?、凇∷疅徂D(zhuǎn)化法　在過(guò)量堿存在時(shí)，使固態(tài)鋁硅酸鹽水熱轉(zhuǎn)化成分子篩。所用原料有高嶺土、膨潤(rùn)土、硅藻土等，也可用合成的硅鋁凝膠顆粒。此法成本低，但產(chǎn)品純度不及水熱合成法。

離子交換法　通常在水溶液中將Na－分子篩轉(zhuǎn)變?yōu)楹兴桕?yáng)離子的分子篩，通式如下： 　　式中 Z-表示陰離子骨架，Me+表示需交換的陽(yáng)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(zhì)的陽(yáng)離子交換到分子篩上的難易程度不同，稱為分子篩對(duì)陽(yáng)離子的選擇順序，例如：13X型分子篩的選擇順序?yàn)锳g+、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(shù)表示交換結(jié)果：交換度，即交換下來(lái)的Na+量占分子篩中原有Na+量的百分?jǐn)?shù)；交換容量，為每100克分子篩中交換的陽(yáng)離子毫克當(dāng)量數(shù)；交換效率，表示溶液中陽(yáng)離子交換到分子篩上的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。為了制取合適的分子篩催化劑，有時(shí)尚需將交換所得產(chǎn)物與其他組分調(diào)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(diào)配好的物料經(jīng)成型即可進(jìn)行催化劑的活化。

分子篩是一種具有規(guī)則、有序、均勻孔道結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)非金屬材料。其晶體結(jié)構(gòu)中有規(guī)整而均勻的孔道，孔徑大小為分子數(shù)量級(jí)，允許直徑比孔徑小的分子進(jìn)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(diǎn)，使得分子篩得到廣泛應(yīng)用。

由于分子篩具有的吸附性能、離子交換性能和催化性能，被廣泛用作吸附材料、離子交換材料以及催化材料，其中：吸附材料主要用于工業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域各種氣體的分離、凈化與干燥，如天然氣、石油裂解氣等化工原料的脫水干燥、節(jié)能型建筑中空玻璃干燥劑、脫二氧化碳和脫硫、正異構(gòu)烷烴的分離、二甲苯異構(gòu)體的分離、烯烴分離、氧氮分離、制冷劑干燥等；離子交換材料主要應(yīng)用于洗滌助劑、放射性廢料與廢液的處理；催化材料主要應(yīng)用于石油煉制與加工、石油化工、煤化工與精細(xì)化工領(lǐng)域中大量工業(yè)催化過(guò)程。

2016年至2018年，全球分子篩吸附劑消費(fèi)量復(fù)合增長(zhǎng)率為5.01%，預(yù)計(jì)2018年至2025年，全球分子篩吸附劑消費(fèi)量復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)5.52%。全球分子篩吸附劑的消費(fèi)數(shù)量和市場(chǎng)容量呈穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)。

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