沸石分子筛的基础知识

分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。其疏水性能就有不吸附水分子。

 分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成的分子尺寸大小（通常为0.3nm至2.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。然而随着分子筛合成与应用研究的深入，发现了磷铝酸盐类分子筛，并且分子筛的骨架元素（硅或铝或磷）也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代，其孔道和空腔的大小也可达到2 nm以上，因此分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛；

沸石结构

沸石晶胞的化学式： M x/n [ (AlO2) x (SiO2) y ] × w H2O

M x/n ： 阳离子，保持晶体的电中性

(AlO2) x (SiO2) y ： 沸石晶体的骨架，具有不同形状的孔和孔道

H2O ： 化学吸附和物理吸附的水分子，物理吸附的水分子在一定的条件下可发生可逆的吸附和脱附。

四面体结构

沸石的初级结构单元PBU

 硅氧四面体和铝氧四面体相互联结时遵守如下规则：

  (a)  四面体中的每个氧原子都是共用的

 (b)  相邻的两个四面体之间只能共用一个氧原子

 (c)  两个铝氧四面体不直接相联

沸石的次级结构单元 SBU

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