淺析沸石分子篩的吸附作用

沸石分子篩是一類天然存在或者人工合成的具有均勻孔徑和規則孔道的硅鋁酸鹽材料，硅鋁分子篩是以硅氧四面體和鋁氧四面體為基本結構，其內部主要結構是基本結構通過氧橋相互連接形成的多元環和多個多元環連接形成籠之間的各種孔道，且有孔道規模可控、孔徑穩定且單一、比表面積大的特點。

沸石分子篩具有晶體的結構和特征，表面為固體骨架，內部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接，分子由孔道經過。由于孔穴的結晶性質，分子篩的孔徑分布均一。分子篩依據其晶體內部孔穴的大小對分子進行選擇性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質的分子，因而被形象地稱為"分子篩"。

沸石分子篩的吸附作用有兩個特點：

（1）表面上的路易斯中心極性很強；

（2）沸石中的籠或通道的尺寸很小，使得其中的引力場很強。因此，其對吸附質分子的吸附能力遠超過其他類型的吸附劑。即使吸附質的分壓（或濃度）很低，吸附量仍很可觀。沸石分子篩的吸附分離效果不僅與吸附質分子的尺寸和形狀有關，而且還與其極性有關，因此，沸石分子篩也可用于尺寸相近的物質的分子。

沸石分子篩中的A型分子篩，它是類似于NaCl的立方晶系結構。若將NaCl晶格中的Na+和Cl-全部換成β籠，并將相鄰的β籠用γ籠聯結起來就得到A-型分子篩的晶體結構。8個β籠聯結后形成一個方鈉石結構，如用γ籠做橋聯結，就得到A-型分子篩結構。中心有一個大的α的籠。α籠之間通道有一個八元環窗口，其直徑為4?，故稱4A分子篩。