[拼音]:fenzishai
[外文]:molecular sieve
一类天然或人工合成的沸石型水合硅铝酸盐(见彩图)。具有多孔的骨架结构,在结构中有许多孔径均匀的通道和排列整齐、内表面相当大的空穴。这些晶体只能让直径比空穴孔径小的分子进入孔穴,从而可使不同大小的分子得以分离,起到筛选分子的作用。
![图 合成分子筛](/d/bkimg/2022110801/q0goh22xp0y.webp)
![图 A型分子筛模型](/d/bkimg/2022110801/zmyu1us42cf.webp)
![图 X和Y型分子筛模型](/d/bkimg/2022110801/gcek14fnqvf.webp)
![图 Y型分子筛微观笼子结构(放大80万倍)](/d/bkimg/2022110801/b5axsadg3yb.webp)
分子筛除了天然的各种沸石外,人工合成的已有几十种,最常用的有A型、X型、Y型和丝光沸石等几种(见表)。其化学式为:
![图](/d/bkimg/2022110801/3czjtc0om3c.webp)
![公式 符号](/d/bkimg/2022110801/1uktblmqhky.webp)
在硅铝酸根中Al3+和Si4+数目的总和与O2- 数目之比为1:2,表示它们都是骨架状硅酸盐。为了保持骨架的强度,酸根中Al3+的数目不得超过Si4+的数目。硅铝比高的分子筛强度大,耐酸、耐热。式中M为中和骨架电性的金属离子,通常是Na+、K+和Ca2+等,这些离子可以部分或全部被半径小、电荷多的金属正离子取代,这时骨架结构基本不变,但对分子筛的性能有很大影响;式中m为分子筛结构中水分子的摩尔数。这些水分子可以加热除去,使分子筛内表面增大。
在硅铝酸根中,SiO4四面体和AlO4四面体都是通过共用角顶氧原子连接而成多元环,最常见的有四元环和六元环,多元环的孔径是分子筛的窗口,被吸附的分子可通过窗口进入内部。
在A型分子筛中有α笼、β笼和立方体笼;在X和Y型分子筛中有β笼、八面沸石笼和六方柱笼等(图1、图2)。
![图](/d/bkimg/2022110801/rjzj2x4c1oe.webp)
![图](/d/bkimg/2022110801/sbcz2yras0v.webp)
分子筛广泛用于分离技术,例如分离蛋白质、多糖和合成高分子等。分子筛还可用来干燥气体或液体和做催化剂或载体。