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閱讀：2812發(fā)布時(shí)間：2020-12-18
中空狀沸石制備方式
吸附劑之制備方式分為五大步驟： （1）沸石（zeolite）與粘合劑（binder）均勻混合； （2）膠化（gelling）； （3）成型（forming）； （4）干燥（drying）； （5）煅燒（calcine）。 首先利用二氧化硅為粘合劑，將沸石與二氧化硅均勻混合，再慢慢加入調(diào)制好之堿性溶液（NaOH），此時(shí)會(huì)慢慢形成膠狀體，再經(jīng)由攪拌機(jī)攪拌、揉合成面團(tuán)狀，放入擠壓成型機(jī)中制成中空?qǐng)A柱狀之沸石吸附劑。 制作出的吸附劑先放入烘箱中去除水份，再以450℃煅燒4小時(shí)，此時(shí)沸石吸附劑便制作完成。
沸石吸附劑的選取
沸石是具有分子大小孔洞通道的多空性結(jié)晶固體，又稱分子篩，其主要結(jié)構(gòu)是以硅八面體（SiO4）所構(gòu)成之三維空間晶體。在沸石結(jié)構(gòu)中，有些硅可被三價(jià)鋁同構(gòu)置換，于是整個(gè)結(jié)構(gòu)由SiO4和AlO4配合堿金屬、堿土金屬或稀土金屬組成之硅鋁酸鹽之晶體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)之基本單元為以硅或鋁為中心，其中SiO4和AlO4是以各種則之排列方式，共有氧原子為四角而結(jié)合在一起之四面體，由于其堆積方式之不同，因而形成各種不同沸石。硅在被三價(jià)鋁取代時(shí)，不平衡的電價(jià)可由一價(jià)或二價(jià)的陽離子平衡，主要是鈣、鎂、鉀、鈉。沸石的硅鋁比不可小于1，但沒有上線。高硅鋁比沸石具有疏水性，其吸附性質(zhì)與一般含富鋁沸石大不相同，它對(duì)水和其他極性分子親和力很低。因此選擇適當(dāng)硅鋁比，孔隙架構(gòu)和陽離子形式，可制造出各種吸附性質(zhì)大不相同的沸石。
從結(jié)構(gòu)來看，ZSM-5的硅鋁比可由12改變至純硅的silicalite。硅鋁比從1變至∞，熱穩(wěn)定性隨之增加，表面性質(zhì)從親水性變成疏水性，酸性中心的強(qiáng)度會(huì)增加但酸量會(huì)減少。
與其它吸附劑比較，沸石因具有晶體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)均一整齊的孔洞直徑，且這些孔洞具有很大的內(nèi)表面積，可大量吸附和儲(chǔ)存分子。沸石亦屬于一種離子型吸附劑，可根據(jù)分子大小和極性不同做選擇性吸附。
ZSM型沸石系由一系列含豐富硅質(zhì)沸石所組成，其結(jié)構(gòu)是以； 兩個(gè)五元環(huán)單元形成之單層結(jié)構(gòu)，單層再以不同順序堆疊，可以得到不同的孔道結(jié)構(gòu)： （1）ZSM-5和（2）ZSM-11.其孔道特征為10個(gè)氧環(huán)，其自由直徑約為6?的沸石。 其典型的硅鋁比約為30，但可能大幅變化，特征為具有高熱穩(wěn)定性及水熱穩(wěn)定性，并具有許多的觸媒特性，另其亦可用來吸附廢氣或廢水中的有機(jī)物。
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