分子筛

硅酸盐多孔材料
分子筛(molecular sieve)是包含沸石在内的一类具有规则孔道结构的硅酸盐(硅铝酸盐)多孔材料,又名沸石分子筛,具有筛分小分子的能力,大分子不能通过。其是由TO4(T=Si,Al,P等)四面体为基本构筑单元,通过桥氧原子共顶点连接而成的具有三维有序结构的无机多孔晶体材料,其化学通式为[M1(Ⅰ),M2(Ⅱ)]·Al2O3·aSiO2·bH2O。[2][3]分子筛可以分为天然与人工合成分子筛,其中人工合成的分子筛也可以根据其尺寸分为微孔、介孔、大孔分子筛。[4]最早的沸石分子筛于1756年由矿物学家克龙斯泰特(A.F.Cronstedt)发现并命名,并于1948年首批人工合成。[3][5]
由于其均匀的孔径分布、大的比表面积,可调变化学元素骨架,以及稳定的化学性质吸附、高效催化、离子较换等优异性能,[3]分子筛被用做各种气体、液体的深度干燥,气体、液体的分离和提纯,催化剂载体等,广泛应用于化工、环保、轻工、医药、农业等领域。[6][5]

定义

分子筛从传统意义上讲,分子筛是一类天然的、具有规则孔道结构的硅酸盐(硅铝酸盐矿石材料。其严格定义是指由TO4(T=Si,Al,P等)四面体为基本构筑单元,通过桥氧原子共顶点连接而成的具有三维有序结构的无机多孔晶体材料,具有分子尺度的规则孔道结构,能够选择性地筛分分子。[3]从学术研究普遍通性上角度来说是一类无机微孔(孔径小于2nm)晶体材料,具有大的比表面积、规整的孔道结构以及可调控的活性中心和功能基元。[6][5]

发展历史