Молекулярные сита обладают тремя основными свойствами.

1. Эффективность молекулярного просеивания

Молекулярные сита обладают чрезвычайно равномерным распределением размеров пор. Только вещества с молекулярным диаметром меньше размера пор могут проникать во внутренние полости кристаллов молекулярного сита. Например, молекулярные сита типа 3A имеют размер пор приблизительно 0,3 нанометра, пропуская только молекулы воды (диаметром около 0,27 нанометра) и отталкивая более крупные молекулы (такие как пропан, около 0,43 нанометра). Молекулярные сита типа 5A с размером пор примерно 0,5 нанометра используются для разделения кислорода (0,34 нанометра) и азота (0,36 нанометра). Эта точная способность к «молекулярному скринингу» делает их ключевыми материалами для процессов разделения и очистки.

2. Адсорбционные характеристики

Даже если молекулы меньше размера пор, молекулярные сита преимущественно адсорбируют полярные молекулы (такие как вода и диоксид углерода) и ненасыщенные молекулы (такие как алкены) за счет сил Ван дер Ваальса или водородных связей на поверхности пор. Это дополнительно повышает точность просеивания. Например, при производстве азота с использованием углеродных молекулярных сит достигается эффективное разделение азота за счет преимущественной адсорбции кислорода (который имеет несколько более высокую полярность).

3. Каталитические характеристики

Пористая структура молекулярных сит служит «микрореакторами» для химических реакций. Кислотные центры на их поверхности (образующиеся в результате баланса зарядов между отрицательным зарядом тетраэдров алюминий-кислород и катионами) могут катализировать реакции типа карбокатионов. Например, молекулярные сита Y-типа, как катализаторы крекинга нефти, могут расщеплять тяжелую нефть на легкое топливо, такое как бензин. В настоящее время они являются одними из наиболее широко используемых катализаторов в нефтеперерабатывающей промышленности.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вас что-то заинтересовало, добро пожаловать к нам! www.carbon-cms.com.