沸石分子筛对产物特有的选择性
2023.08.20
科学家研究了定向含硼MFI型沸石分子筛对纯气体的渗透性以及对乙醇/水体系的分离选择性,使沸石在有效分离(去除)有害气体的应用方面拓宽了新的领域研究定向含硼MFI型沸石分子筛和原多孔玻璃基材对纯气体的渗透性以及对乙醇/水体系的分离选择性。
纯气体透过焙烧后的B-AL-ZSM-5沸石分子筛,H2,He,Ne,Ar,O2,CO2对N2的理想选择性分别为16.8,15.6,12.6,9.41,8.60,5.32，CO和SO2对N2的理想选择性分别为0.135和0.0179;O2对CO和SO2的理想选择性分别为63.7和480.2。这表明该类沸石分子筛对纯气体的透过不仅具有良好的理想选择性,而且可能为新型防毒面具提供一种很好的可选材料。
渗透气化实验表明,在测定温度范围内原多孔玻璃基材对3种不同浓度的乙醇/水体系几乎没有分离性能。焙烧后的B-Al-ZSM-5沸石分子筛对5%,50和95%(质量分数)乙醇(水体系的分离,水的分离系数分别为28.2,135.7和518.5,且温度均为303K。表明该MFI型沸石分子筛具有强的亲水性。
沸石分子筛能从海水中选择性吸钾,可应用于从海水中提取钾。
因此,沸石的吸钾量是一个重要的工业评价指标。这样以1mol几氯化铵溶液煮沸改型,用致密滤纸加纸浆过滤,并用热的氯化铵溶液洗涤。这时沸石已充分改型,然后用海水交换,直至流出液中无铵离子。由于试样少,粒度细,所以交换很快达到平衡。再用蒸馏水洗去多余的海水,后用热的氯化铵溶液置换沸石中的钾,以火焰光度法测试吸钾量。
(1)所用试剂人工海水:按K+:Na+:Ca2+:Mg2+=1:30:1:4的比例配制人工海水。称取72.5g、2897g氯化钠、1551g硫酸镁(MgSO4·7H2O)和105.2g氯化钙(CaCl2),溶解于100L蒸馏水中,混匀备用。此人工海水每升含0.38gK+。硫酸铝溶液:称取65g硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于蒸馏水,加蒸馏水稀释至1000mL。其他试剂与沸石阳离子交换容量相同。
（2）测试流程称取0.2000g试样置于100mL烧杯中,加入少量纸浆和1mol几氯化铵溶液50mL,盖上表面皿,煮沸30min。用9cm致密滤纸过滤,并用煮沸的1mol几L氯化铵溶液洗涤,直至无钙、镁离子(以pH=10的-氯化铵缓冲溶液和1滴酸性铬蓝K指示剂检査,如溶液不变红色,说明已洗净)。再用冷蒸馏水洗涤,直至无铵离子(用钠氏试剂检查),然后用人工海水洗涤试样,直至无铵离子。再用蒸馏水洗涤多余的海水,直至无氯离子(0.1%溶液检查)。用00mL容量瓶承接,在漏斗中加入20mL煮沸的1molL氯化铵溶液置换钾离子,重复操作3次。在容量瓶中加入10mL硫酸铝溶液和1mL1:1,冷却后加蒸馏水稀释至刻度,摇匀,火焰光度法测试钾的含量。含钾量除以称样质量即得吸钾量(ngK/1g沸石)。
