分子篩金屬離子交換的目的
① 什麼是分子篩,分子篩的作用是什麼
分子篩是指具有均勻的微孔,其孔徑與一般分子大小相當的一類物質。分子篩的應回用非常廣泛,可答以作高效乾燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等,但是使用化學原料合成分子篩的成本很高。常用分子篩為結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,是由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小(通常為0.3~2 nm)的孔道和空腔體系,因吸附分子大小和形狀不同而具有篩分大小不同的流體分子的能力。
作用:可以區分粒徑不同的分子以及吸附不飽和分子和極性分子。
工作原理:
吸附功能:分子篩對物質的吸附來源於物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內部有很強的極性和庫侖場,對極性分子(如水)和不飽和分子表現出強烈的吸附能力。
篩分功能:分子篩的孔徑分布非常均一,只有分子直徑小於孔穴直徑的物質才可能進入分子篩的晶穴內部。
通過吸附的優先順序和尺寸大小來區分不同物質的分子,所以被形象的稱為「分子篩」。
結構:
由此構成的蛋白多糖聚合體曲折盤繞,形成多微孔的篩狀結構,稱為分子篩。分子篩只允許小於其微孔的物質通過,對大於其微孔的大分子物質、細菌等則具有屏障作用。使基質成為限制細菌等有害物質擴散的防禦屏障。
② 幾種常見分子篩的用途
一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分別為一價、二價陽離子如鉀離子、鈉離子和鈣離子、鋇離子等。它在結構上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴,不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開。根據二氧化硅和氧化鋁的分子比不同,得到不同孔徑的分子篩。其型號有:3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強、耐高溫。廣泛用於有機化工和石油化工,也是煤氣脫水的優良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。
自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽,它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。這種天然物質稱為沸石,人工合成的沸石也稱為分子篩。分子篩的化學組成通式為:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M代表金屬離子(人工合成時通常為Na),n代表金屬離子價數, x代表SiO2的摩爾數,也稱為硅鋁比,p代表水的摩爾數。分子篩骨架的最基本結構是 SiO4和AlO4四面體,通過共有的氧原子結合而形成三維網狀結構的結晶。這種結合形式,構成了具有分子級、孔徑均勻的空洞及孔道。由於結構不同,形式不同,「籠」形的空間孔洞分為α、β、γ、六方柱、八面沸石等 「籠」的結構。A型、X型和Y型分子篩的晶體結構見圖1,圖2。
由於AlO4四面體具有一個負電荷,可以結合鈉等離子,成為電中性。在水溶液中,鈉離子很容易與其他陽離子交換。大多數分子篩催化劑是多價金屬陽離子或H的交換物,分子篩具有酸性和對分子大小的選擇性,可以作為催化劑或載體使用。高二氧化硅沸石對有機基團表現出很高的親和力,相比之下,低二氧化硅沸石由於具有Lewis和Bronsted酸特性而表現出親水性。硅及鋁原子通過氧構成氧環,氧環的大小決定沸石的細孔孔徑。每個氧環的氧原子數目為4~12個。通常具有分子篩作用的有八元環(0.4~0.5nm)、十元環 (0.5~0.6nm) 及十二元環 (0.7~ 0. 9nm)。
具有十二元氧環的有Y型分子篩 (x= 3.1~6.0)和絲光沸石(x=9~11)。前者可用做裂化催化劑、雙功能催化劑,後者可用作甲苯的歧化催化劑。
十元氧環的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子篩。
八元氧環的有A型分子篩(x=2)、T型分子篩及ZSM-34等。它們的孔很小,只有直鏈烴才能進入到細孔中。以分子篩為催化活性組分或主要活性組分的催化劑稱為分子篩催化劑。分子篩具有離子交換性能、均一的分子大小的孔道、優異的酸催化活性、並有良好的熱穩定性和水熱穩定性。可製成對許多反應有高活性、高選擇性的催化劑。
希望我能幫助你解疑釋惑。
③ 為什麼要對沸石分子篩進行銨離子交換
為什麼要對沸石分子篩進行銨離子交換
沸石分子篩的陽離子交換改性
④ GST標簽蛋白的純化,目的蛋白在GST標簽切除後的濃縮、純化(離子交換和分子篩)過程中出現了聚集和降解。
gst-tag切除後直接過一個gst柱,tag就掛柱上了,目標蛋白就在穿透里了。
如果帶著標簽純化內的容話,過離子柱不是還要摸索條件嗎,而且分子篩的純化量很低。
建議先過gst柱,然後柱上酶切掉標簽,這樣穿透里就會是目標蛋白,也不容易發生聚集啥的
⑤ 要通過分子篩、離子交換、親和層析從一稀蛋白混合物中純化出目的蛋白,上述三種層析的順序怎麼安排合理
濃度低的話可以先親和,減小體積。然後離子交換,最後分子篩,順便除鹽。但離子交換下來體積不能太大。否則就要先分子篩了。
⑥ 什麼是分子篩離子交換 具體原理是什麼
舉個例子,你要做ZSM-5分子篩,做出來以後,裡面是含有Na的,但是你用的時候不想它有含有Na,那就要用到離子交換,可以用氯化銨把分子篩裡面的鈉離子用銨離子替換出來,其實就是個反應,不知道你懂了沒!
⑦ 通過離子交換法可以將金屬引入沸石篩骨架嗎
金屬離子進入沸石骨架的方法有如下幾種:
1.原位合成。即在沸石合成時引回入金屬陽離子,則在沸石骨架中答引入金屬陽離子來充當正電位來平衡骨架電荷。
2.浸漬。即將沸石做成一定的形狀,用金屬陽離子溶液來浸泡,靠毛細管壓力將金屬離子滲透到內部。
3.離子交換。即利用沸石分子篩的通性-離子交換性,用金屬離子溶液與沸石原粉進行離子交換。
目前,用得最多的可能是離子交換法,主要原因是1.操作簡單;2沸石離子交換可與與改性同時進行,它們之間有相通性。其次離子交換效果好。
至於說到表徵我們一般就是分析粉體中陽離子含量。比如NaY沸石想引入La離子,則在交換完成後分析粉體中的La2O3含量。 另外較為先進的就是利用分子探針分析其在骨架上的分布情況,不過我們還未做過。
這方面成功的例子不少,如NaA沸石中引入K、Ca,NaY沸石中引入稀土離子,ZSM-5分子篩中引入Pt、Pd、Zn等等。
⑧ 分子篩是什麼分子篩有什麼作用
分子篩是通過吸附的優先順序和尺寸大小來區分不同物質的分子,稱為「分子篩版」。是一種權硅鋁酸鹽多微孔晶體。
吸附功能:分子篩對物質的吸附來源於物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內部有很強的極性和庫侖場,對極性分子(如水)和不飽和分子表現出強烈的吸附能力。
3.篩分功能:分子篩的孔徑分布非常均一,只有分子直徑小於孔穴直徑的物質才可能進入分子篩的晶穴內部。
4種類:天然沸石或合成沸石,
5.分子篩常用類型:3A分子篩、4A分子篩、5A分子篩、10X分子篩、13X分子篩、13XAPG分子篩、富氧分子篩、XH系列製冷劑,中空玻璃專用。
⑨ 為什麼沸石材料可以應用於離子交換
藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除版溶液中某些離權子的目的,是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低,隨顆粒的減小而增大。離子交換是一種液固相反應過程,必然涉及物質在液相和固相中的擴散過程。
沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早應用的無機離子交換劑,是含有水的鈉、鈣以及鋇、鍶、鉀等硅鋁酸的鹽類。色淺,具玻璃光澤,是陽離子交換劑。
⑩ 【求助】分子篩焙燒的目的是什麼
主要的方法是高溫灼燒和溶劑萃取。然而熱處理對產物的結果影響較大,無機骨架網路的收縮是最常見的影響。例如對含有ctab模板劑的MCM-41需在550度下焙燒。只知道這些,等待高人。:tiger38:liuzy73(站內聯系TA)分子篩合成的原粉一般是Na型的,本身酸性很弱,需要進行交換後才能得到酸性強的H型分子篩。而在交換過程中多使用硝酸銨(或者氯化銨)來交換Na離子,所得到的是NH4型的產品,經過焙燒後才能變成真正的H型分子篩。
焙燒時除了脫除模板劑外,還可以脫除吸附的水分;對於合成溫度較低的過程來講,焙燒過程中可能還伴隨著一定程度的晶化。wanyi20088(站內聯系TA)焙燒過程也是一個晶化過程,高溫焙燒可以破壞一些陰離子基團,形成復雜多組分金屬氧化物的形態baby521(站內聯系TA)分子篩原粉焙燒除了脫出模板劑外,還可以引入部分孔結構,也可能是分子篩的晶型發生變化。。。。。