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分子筛金属离子交换的目的

发布时间: 2021-02-11 08:55:53

① 什么是分子筛,分子筛的作用是什么

分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应回用非常广泛,可答以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等,但是使用化学原料合成分子筛的成本很高。常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小(通常为0.3~2 nm)的孔道和空腔体系,因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。
作用:可以区分粒径不同的分子以及吸附不饱和分子和极性分子。

工作原理:
吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。
筛分功能:分子筛的孔径分布非常均一,只有分子直径小于孔穴直径的物质才可能进入分子筛的晶穴内部。
通过吸附的优先顺序和尺寸大小来区分不同物质的分子,所以被形象的称为“分子筛”。

结构:
由此构成的蛋白多糖聚合体曲折盘绕,形成多微孔的筛状结构,称为分子筛。分子筛只允许小于其微孔的物质通过,对大于其微孔的大分子物质、细菌等则具有屏障作用。使基质成为限制细菌等有害物质扩散的防御屏障。

② 几种常见分子筛的用途

一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。其化学通式为(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分别为一价、二价阳离子如钾离子、钠离子和钙离子、钡离子等。它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴,不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开。根据二氧化硅和氧化铝的分子比不同,得到不同孔径的分子筛。其型号有:3A(钾A型)、4A(钠A型)、5A(钙A型)、10Z(钙Z型)、13Z(钠Z型)、Y(钠Y型)、钠丝光沸石型等。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂。在废气净化上也日益受到重视。

自然界中存在一种天然硅铝酸盐,它们具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用。这种天然物质称为沸石,人工合成的沸石也称为分子筛。分子筛的化学组成通式为:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M代表金属离子(人工合成时通常为Na),n代表金属离子价数, x代表SiO2的摩尔数,也称为硅铝比,p代表水的摩尔数。分子筛骨架的最基本结构是 SiO4和AlO4四面体,通过共有的氧原子结合而形成三维网状结构的结晶。这种结合形式,构成了具有分子级、孔径均匀的空洞及孔道。由于结构不同,形式不同,“笼”形的空间孔洞分为α、β、γ、六方柱、八面沸石等 “笼”的结构。A型、X型和Y型分子筛的晶体结构见图1,图2。

由于AlO4四面体具有一个负电荷,可以结合钠等离子,成为电中性。在水溶液中,钠离子很容易与其他阳离子交换。大多数分子筛催化剂是多价金属阳离子或H的交换物,分子筛具有酸性和对分子大小的选择性,可以作为催化剂或载体使用。高二氧化硅沸石对有机基团表现出很高的亲和力,相比之下,低二氧化硅沸石由于具有Lewis和Bronsted酸特性而表现出亲水性。硅及铝原子通过氧构成氧环,氧环的大小决定沸石的细孔孔径。每个氧环的氧原子数目为4~12个。通常具有分子筛作用的有八元环(0.4~0.5nm)、十元环 (0.5~0.6nm) 及十二元环 (0.7~ 0. 9nm)。

具有十二元氧环的有Y型分子筛 (x= 3.1~6.0)和丝光沸石(x=9~11)。前者可用做裂化催化剂、双功能催化剂,后者可用作甲苯的歧化催化剂。

十元氧环的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子筛。

八元氧环的有A型分子筛(x=2)、T型分子筛及ZSM-34等。它们的孔很小,只有直链烃才能进入到细孔中。以分子筛为催化活性组分或主要活性组分的催化剂称为分子筛催化剂。分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、优异的酸催化活性、并有良好的热稳定性和水热稳定性。可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。

希望我能帮助你解疑释惑。

③ 为什么要对沸石分子筛进行铵离子交换

为什么要对沸石分子筛进行铵离子交换
沸石分子筛的阳离子交换改性

④ GST标签蛋白的纯化,目的蛋白在GST标签切除后的浓缩、纯化(离子交换和分子筛)过程中出现了聚集和降解。

gst-tag切除后直接过一个gst柱,tag就挂柱上了,目标蛋白就在穿透里了。
如果带着标签纯化内的容话,过离子柱不是还要摸索条件吗,而且分子筛的纯化量很低。
建议先过gst柱,然后柱上酶切掉标签,这样穿透里就会是目标蛋白,也不容易发生聚集啥的

⑤ 要通过分子筛、离子交换、亲和层析从一稀蛋白混合物中纯化出目的蛋白,上述三种层析的顺序怎么安排合理

浓度低的话可以先亲和,减小体积。然后离子交换,最后分子筛,顺便除盐。但离子交换下来体积不能太大。否则就要先分子筛了。

⑥ 什么是分子筛离子交换 具体原理是什么

举个例子,你要做ZSM-5分子筛,做出来以后,里面是含有Na的,但是你用的时候不想它有含有Na,那就要用到离子交换,可以用氯化铵把分子筛里面的钠离子用铵离子替换出来,其实就是个反应,不知道你懂了没!

⑦ 通过离子交换法可以将金属引入沸石筛骨架吗

金属离子进入沸石骨架的方法有如下几种:
1.原位合成。即在沸石合成时引回入金属阳离子,则在沸石骨架中答引入金属阳离子来充当正电位来平衡骨架电荷。
2.浸渍。即将沸石做成一定的形状,用金属阳离子溶液来浸泡,靠毛细管压力将金属离子渗透到内部。
3.离子交换。即利用沸石分子筛的通性-离子交换性,用金属离子溶液与沸石原粉进行离子交换。
目前,用得最多的可能是离子交换法,主要原因是1.操作简单;2沸石离子交换可与与改性同时进行,它们之间有相通性。其次离子交换效果好。
至于说到表征我们一般就是分析粉体中阳离子含量。比如NaY沸石想引入La离子,则在交换完成后分析粉体中的La2O3含量。 另外较为先进的就是利用分子探针分析其在骨架上的分布情况,不过我们还未做过。
这方面成功的例子不少,如NaA沸石中引入K、Ca,NaY沸石中引入稀土离子,ZSM-5分子筛中引入Pt、Pd、Zn等等。

⑧ 分子筛是什么分子筛有什么作用

  1. 分子筛是通过吸附的优先顺序和尺寸大小来区分不同物质的分子,称为“分子筛版”。是一种权硅铝酸盐多微孔晶体。

  2. 吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。

3.筛分功能:分子筛的孔径分布非常均一,只有分子直径小于孔穴直径的物质才可能进入分子筛的晶穴内部。
4种类:天然沸石或合成沸石,

5.分子筛常用类型:3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、10X分子筛、13X分子筛、13XAPG分子筛、富氧分子筛、XH系列制冷剂,中空玻璃专用。

⑨ 为什么沸石材料可以应用于离子交换

借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换,以达到提取或去除版溶液中某些离权子的目的,是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。离子交换树脂充夹在阴阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。离子交换速度随树脂交联度的增大而降低,随颗粒的减小而增大。离子交换是一种液固相反应过程,必然涉及物质在液相和固相中的扩散过程。
沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早应用的无机离子交换剂,是含有水的钠、钙以及钡、锶、钾等硅铝酸的盐类。色浅,具玻璃光泽,是阳离子交换剂。

⑩ 【求助】分子筛焙烧的目的是什么

主要的方法是高温灼烧和溶剂萃取。然而热处理对产物的结果影响较大,无机骨架网络的收缩是最常见的影响。例如对含有ctab模板剂的MCM-41需在550度下焙烧。只知道这些,等待高人。:tiger38:liuzy73(站内联系TA)分子筛合成的原粉一般是Na型的,本身酸性很弱,需要进行交换后才能得到酸性强的H型分子筛。而在交换过程中多使用硝酸铵(或者氯化铵)来交换Na离子,所得到的是NH4型的产品,经过焙烧后才能变成真正的H型分子筛。
焙烧时除了脱除模板剂外,还可以脱除吸附的水分;对于合成温度较低的过程来讲,焙烧过程中可能还伴随着一定程度的晶化。wanyi20088(站内联系TA)焙烧过程也是一个晶化过程,高温焙烧可以破坏一些阴离子基团,形成复杂多组分金属氧化物的形态baby521(站内联系TA)分子筛原粉焙烧除了脱出模板剂外,还可以引入部分孔结构,也可能是分子筛的晶型发生变化。。。。。

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