分子篩的設(shè)計(jì)吸附原理與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-08-24 16:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件[13]，因此具有重大的科學(xué)研究意義和應(yīng)用價(jià)值。3 分子篩吸附劑的應(yīng)用研究有序介孔材料一誕生就在化學(xué)、材料學(xué)與生物醫(yī)藥學(xué)界得到高度重視，并迅速發(fā)展為跨學(xué)科的研究熱點(diǎn)。雖然有序介孔材料目前還未能獲得大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用，但它擁有合適的孔徑大小，孔道排列有序，孔徑大小可調(diào)節(jié)，比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，使得其在化學(xué)工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用意義。 在化工領(lǐng)域方面的應(yīng)用分子篩可作為催化劑以處理較大的分子或基團(tuán)，或者催化有大分子參加的反應(yīng)。用叔丁基過氧化氫可氧化α松油醇和降冰片[14]。當(dāng)然，作為載體可以負(fù)載過渡金屬有機(jī)化合物、金屬和金屬氧化物、雜多酸、有機(jī)堿、金屬絡(luò)合物、納米粒子或者金屬銅聚合物等。分子篩由于其孔徑較大還可用于高分子合成領(lǐng)域，將共扼高分子，如聚毗咯和熱解聚丙烯睛在分子篩介孔中進(jìn)行組裝已取得成功。還有變壓吸附（PSAH2）氫氣純化工藝，工業(yè)氣體和空氣分離ONH2和CO等高純度工業(yè)氣體的生產(chǎn)工藝有許多，分子篩以其具有的高吸附選擇性和高吸附容量的特性在這些化工生產(chǎn)工藝中起著關(guān)鍵作用[15]。 在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用介孔分子篩在降解有機(jī)污染物、水質(zhì)凈化和汽車尾氣處理等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。比如在有機(jī)污染物降解方面，分子篩具有大量的孔道和空穴，比表面積較大介孔比具有更高的光催化活性，其介孔結(jié)構(gòu)的高比表面積提高了材料與有機(jī)物分子的接觸，增加了表面的羥基自由基，而羥基自由基正是降解有機(jī)物的強(qiáng)氧化劑，可以把許多難降解有機(jī)物氧化為和水[16]。此外，通過一步合成或有機(jī)官能團(tuán)后嫁接，制備得到的有機(jī)無機(jī)復(fù)合介孔材料對多種重金屬離子具有很好的吸附性能。此外利用介孔材料極大的比表面積和嫁接的有機(jī)官能團(tuán)的絡(luò)合作用，可有效吸附廢水中的重金屬離子。研究表明，經(jīng)過氨基改性的有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料對多種重金屬離子（Cd2+、Cr6+、Pd2+、Hg2+、Zn2+、Cu2+等）都具有高效而廣泛的吸附能力[17]，而通過硫醚有機(jī)官能團(tuán)改性的介孔材料則對Hg2+表現(xiàn)出極高容量的選擇性吸附性能[18]。 在冷凍、干燥方面的應(yīng)用高干燥容量的分子篩干燥劑與制冷劑和潤滑劑相互兼容可有效防止設(shè)備故障。一些系列的分子篩干燥劑還具有的高機(jī)械強(qiáng)度和顆粒完整度，可防止干燥劑顆粒破碎和磨損，特別在振動(dòng)劇烈的汽車空調(diào)系統(tǒng)中這一點(diǎn)尤為重要。這些特性保證了分子篩干燥劑在經(jīng)濟(jì)性和操作的可靠性方面的優(yōu)勢[19]。 在石油煉制方面的應(yīng)用烷基化原料的干燥—分子篩有助于降低酸消耗，減少再生器的使用和侵蝕，并帶來烷基化質(zhì)量總體水平的提高[20]。煉廠氫的干燥和凈化，防止下游設(shè)備的腐蝕，濾除從催化劑中再生出來的氯。煉廠氣的干燥—分子篩用于防止重整氣體在深冷加工時(shí)發(fā)生管線凍堵。煉廠產(chǎn)品的干燥凈化—分子篩用于液化石油氣（LPG）的干燥和脫硫，以及石腦油和煤油的干燥。 在干燥凈化領(lǐng)域
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