沸石分子篩對產物特有的選擇性
2023.08.20
科學家研究了定向含硼MFI型沸石分子篩對純氣體的滲透性以及對乙醇/水體系的分離選擇性,使沸石在有效分離(去除)有害氣體的應用方面拓寬了新的領域研究定向含硼MFI型沸石分子篩和原多孔玻璃基材對純氣體的滲透性以及對乙醇/水體系的分離選擇性。
純氣體透過焙燒后的B-AL-ZSM-5沸石分子篩,H2,He,Ne,Ar,O2,CO2對N2的理想選擇性分別為16.8,15.6,12.6,9.41,8.60,5.32，CO和SO2對N2的理想選擇性分別為0.135和0.0179;O2對CO和SO2的理想選擇性分別為63.7和480.2。這表明該類沸石分子篩對純氣體的透過不僅具有良好的理想選擇性,而且可能為新型防毒面具提供一種很好的可選材料。
滲透氣化實驗表明,在測定溫度范圍內原多孔玻璃基材對3種不同濃度的乙醇/水體系幾乎沒有分離性能。焙燒后的B-Al-ZSM-5沸石分子篩對5%,50和95%(質量分數)乙醇(水體系的分離,水的分離系數分別為28.2,135.7和518.5,且溫度均為303K。表明該MFI型沸石分子篩具有強的親水性。
沸石分子篩能從海水中選擇性吸鉀,可應用于從海水中提取鉀。
因此,沸石的吸鉀量是一個重要的工業評價指標。這樣以1mol幾氯化銨溶液煮沸改型,用致密濾紙加紙漿過濾,并用熱的氯化銨溶液洗滌。這時沸石已充分改型,然后用海水交換,直至流出液中無銨離子。由于試樣少,粒度細,所以交換很快達到平衡。再用蒸餾水洗去多余的海水,后用熱的氯化銨溶液置換沸石中的鉀,以火焰光度法測試吸鉀量。
(1)所用試劑人工海水:按K+:Na+:Ca2+:Mg2+=1:30:1:4的比例配制人工海水。稱取72.5g、2897g氯化鈉、1551g硫酸鎂(MgSO4·7H2O)和105.2g氯化鈣(CaCl2),溶解于100L蒸餾水中,混勻備用。此人工海水每升含0.38gK+。硫酸鋁溶液:稱取65g硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶于蒸餾水,加蒸餾水稀釋至1000mL。其他試劑與沸石陽離子交換容量相同。
（2）測試流程稱取0.2000g試樣置于100mL燒杯中,加入少量紙漿和1mol幾氯化銨溶液50mL,蓋上表面皿,煮沸30min。用9cm致密濾紙過濾,并用煮沸的1mol幾L氯化銨溶液洗滌,直至無鈣、鎂離子(以pH=10的-氯化銨緩沖溶液和1滴酸性鉻藍K指示劑檢査,如溶液不變紅色,說明已洗凈)。再用冷蒸餾水洗滌,直至無銨離子(用鈉氏試劑檢查),然后用人工海水洗滌試樣,直至無銨離子。再用蒸餾水洗滌多余的海水,直至無氯離子(0.1%溶液檢查)。用00mL容量瓶承接,在漏斗中加入20mL煮沸的1molL氯化銨溶液置換鉀離子,重復操作3次。在容量瓶中加入10mL硫酸鋁溶液和1mL1:1,冷卻后加蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,火焰光度法測試鉀的含量。含鉀量除以稱樣質量即得吸鉀量(ngK/1g沸石)。
