分子筛，工艺生产中的肾小球

分子筛，工艺生产中的肾小球
作者：酒窝紫

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说起分子筛，让化化想起了肾小球

分子筛的定义

狭义上讲，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。

广义上讲，结构中有规整而均匀的孔道，孔径为分子大小的数量级,它只允许直径比孔径小的分子进入,因此能将混合物中的分子按大小加以筛分。

Zeolite通常特指Si-Al分子筛。
    Molecular sieve 指具有筛分分子能力的材料。对于SAPO，一般用molecular sieve，也用于碳分子筛（非晶体）

分子筛的分类

分子筛按来源分为有天然沸石和合成沸石两种。天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成。目前已发现有1000多种沸石矿，较为重要的有35种，常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等国，中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床。

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；

按孔道大小划分，
小于2 nm    微孔分子筛   2～50 nm    介孔分子筛
大于50 nm    大孔分子筛

按硅铝比分为A型、X型、Y型等分子筛。
通式为：MO.Al2O3.xSiO2.yH2O，其中M代表K、Na、Ca等习惯上：1.SiO2/Al2O3摩尔比：2.2~3.0 叫X型分子筛。2.SiO2/Al2O3摩尔比：>3.0叫Y型分子筛。3.A型分子筛的硅铝比接近1：1。

气体行业常用的分子筛型号； 方钠型，如A型：钾A(3A），钠A(4A），钙A(5A）； 八面型，如X型：钙X(10X），钠X(13X）和Y型：钠Y，钙Y； 丝光型，（-M型）：高硅型沸石，如ZSM-5等。

沸石分子筛的主要成分是硅铝酸盐，不同型号的分子筛主要是硅/铝比不同。
     
沸石分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称为分子筛。目前分子筛在化工，电子，石油化工，天然气等工业中广泛使用。

沸石分子筛型号种类：
A型:钾A(3A)3A分子筛 ,钠A(4A)4A分子筛, 钙A(5A)5A分子筛,

X型:钙X(10X)10X分子筛,   钠X(13X)13X分子筛
Y型:,钠Y,钙Y3

商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类,如3A型、4A型、5A型分子筛。4A型即孔径4A。含Na+的A型分子筛记作Na-A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3A，即为3A型分子筛；如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约为5A，即为5A型分子筛。Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约为5A，即为5A型分子筛。

沸石分子筛
沸石分子筛的特点是它有相当均匀的孔径，如0.3nm、0.4nm、0.5nm、0.6nm、0.7nm 、0.8nm、0.9nm、1.0 nm细孔，比孔径小的分子，可以通过微孔孔口进入孔穴内，吸附于孔穴表面，并在一定条件下解吸放出；比孔径大的分子则不能进入，从而把分子直径大小不同的混合分离开来，分子筛由此而得名。
沸石分子筛主要用于化学工业的各种原料气(液)体的干燥及利用分子筛作用来分离正烷烃等。

沸石的结构：

M x/n [ (AlO2) x (SiO2) y ]·ωH2O

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，物理吸附水分子在一定的条件下可发生可逆的吸附和脱附

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。

多元环 Ring :

沸石的次级结构单元SBU

笼 Cage

三维空间的多面体，是构成沸石分子筛的主要结构单元

笼形结构单元，三维空间的多面体，根据确定它们多面体面的 n 元环来描述。不同的分子筛骨架会含有相同的笼形结构单元，即同一笼形结构单元通过不同的连接方式会形成不同的骨架结构类型

链状结构单元和层状结构单元
Fig. The framework of mordenite

Fig. The framework of ZSM-5

几种重要的沸石的骨架结构：

A型沸石(LTA):

　　理想晶胞组成：Na96 [Al96 Si96 O384]·216 H2O

　　基本组成单元：含192个正四面体，相当于8个β笼，分别位于立方体的顶点上，以四元环通过TOT键相互联结，围成一个26面体笼，即α笼

　　孔道：互相垂直的三维孔道体系，主孔道为八元环，直径约0.42nm，α笼的最大直径为1.14nm

　　阳离子分布：A型沸石晶胞中每个β笼有12个Na+离子，其中8个分布在六元环附近，4个分布在3个八元环附近。阳离子的改变，会使孔道直径发生变化，KA：0.3nm    NaA：0.4nm    CaA：0.5nm

　　水分子： A型沸石晶胞中的水分子处于β笼和α笼中，在β笼中，水分子与沸石骨架表面的氧原子形成氢键，而在α笼中，水分子几乎是以液体状态的方式存在

Si/Al：A型沸石的Si/Al=1:1

X 型沸石、 Y 型沸石和八面沸石(FAU):

理想晶胞组成：X型 Na86[Al86Si106 O384]·264 H2O

Y型 Na56[Al56 Si136 O384]·264 H2O

基本结构单元：8个β笼，按金刚石晶体方式排列，金刚石结构中每个碳原子由β笼替代，相邻的β笼通过六元环以TOT键相互联结，围成一个26面体笼，即八面沸石笼，或称超笼

孔道：与金刚石晶体结构类似的三维孔道体系，主孔道为十二元环，孔口直径约0.7~0.8nm，八面沸石笼的最大直径为1.18nm

阳离子分布：一般分布在比较确定的位置，影响因素有吸附的水分子，沸石表面的OH基团，阳离子的种类

Si/Al：X型沸石的Si/Al=1.1~1.5 ，Y型沸石的Si/Al>1.5

理想晶胞组成：Na8 [Al8 Si40 O96 ]·24H2O

结构特征：以五元环为其结构特征，由五元环和四元环组成的链状结构围成八元环和十二元环的层状结构。许多这样的层叠起来形成丝光沸石，但每层上的原子并不在一个平面上，而且层与层之间也不是正对着的，相互之间有一定的位移

孔道：丝光沸石的主孔道为椭圆形的十二元环直筒形孔道，孔径约0.65*0.70nm，主孔道之间有八元环孔道，八元环孔道尺寸为0.26*0.57nm，丝光沸石的孔道体系是二维的

阳离子分布：丝光沸石的晶胞中有8个阳离子，4个位于主孔道周围的八元环孔道中，另外4个位置不固定

Si/Al：丝光沸石的Si/Al约为10   

ZSM-5(MFI)：

理想晶胞组成：Nan [Aln Si96-n O192 ]·16 H2O

结构特点：由8个五元环组成的结构单元通过共边联结成链状结构，然后扩展成层状，许多这样的层叠起来形成ZSM-5沸石     

孔道： ZSM-5的主孔道窗口为十元环，孔道体系是三维的，骨架中平行于c轴方向的十元环孔道呈直线形，孔径约为0.51*0.55nm；平行于a轴方向的十元环孔道呈“Z”字形，其拐角为150°左右，孔径约为0.53*0.56nm

Si/Al： ZSM-5沸石的Si/Al可高达50以上至无穷大，即纯硅分子筛Silicalite-I (MFI) 和Silicalite-II (MEI)

ZSM沸石家族：已超过50种结构，其中最重要的是ZSM-5，ZSM-11， ZSM-8， ZSM-48，ZSM-35

ZSM-11(MEL)：

结构特点：ZSM-11也存在像MFI中由Pentasil链构成的波状的网层，与MFI不同的是，相邻的层之间不是以对称中心相关，而是以镜面相关，由此而产生出平行于a和b方向的十元环直孔道。孔径约为0.53*0.54nm

β分子筛(BEA)：

理想晶胞组成：Nan[AlnSi64-nO128]

结构特点：由两个结构不同，但却紧密相关的多形体A和B的混晶组成，具有高度晶格缺陷

多形体A：手性对映体，结构单元层以RRRR或LLLL连接

多形体B：非手性，结构单元层以RLRL连接

孔道：三维的孔道体系，沿a和b方向具有十二元环直孔道，孔径约为0.73*0.60nm；沿c方向具有扭曲的十二元环孔道，孔径约为0.56*0.56nm

SSZ-23(STT)：

理想晶胞组成：(C13H24N+)4.1F-3.3(OH)0.8 [ Si64 O128 ]

结构特点：最小特征单元是由3个四元环和4个五元环组成的小笼，每个小笼内有3个F-离子，一些Si原子除了与氧原子配位外，还与F-离子配位，从而具有五配位状态

孔道：三维的孔道体系，平行于[001]面有七元环孔道，孔径约为0.24*0.35nm；平行于[101]面有九元环孔道，孔径约为0.37*0.53nm

在七元环和九元环孔道的交界处产生出笼状结构，有机胺模板剂就位于这些笼中间

非硅铝沸石：

磷酸铝分子筛 AlPO4-n

约有20多个品种，14种具有三维骨架，6种是二维的层状结构材料，大多是新型的

结构：由AlO4-四面体和PO4+四面体组成，AlO4-四面体和PO4+ 四面体互相交替排列，其结晶组成可用氧化物的摩尔比表示：

xR·Al2O3·P2O5·yH2O

R为有机胺或季铵盐，在合成中起模板作用

磷酸铝分子筛的特性

a) AlPO4-n的骨架是电中性的，没有可交换的阳离子

b) 孔径和孔容范围宽

c) 热稳定性和水热稳定性好

d) 具有中等的亲水性

合成：水热合成，模板剂起着重要的作用，如果不加模板剂，就得不到具有微孔结构的AlPO4-n分子筛

吸附性能：从有机物中优先吸附水，可用于有机溶剂的干燥，以及 Air, H2, O2, N2等气体的干燥

催化性能：整个骨架为弱酸性，可作催化剂载体，改性处理后，引入金属组分，可制成优良的烃类转化催化剂

AlPO4-5(AFI)

结构：三维，六方晶系，结构中磷氧四面体与铝氧四面体严格交替排列，4-6-12二维三连接网层沿c轴方向堆积主孔道由十二元环组成

晶胞组成为： (C12H28N+)(OH-) (H2O)x[Al12P12 O48 ]

孔道：具有平行于[001]方向的一维十二元环孔道体系，径约为0.73nm，

酸性：AlPO4-5分子筛的表面能量不均匀，存在范围很宽的分布，强酸点少，大多数是较弱的酸性中心，B酸和L酸同时存在，以L酸为主

硅磷酸铝分子筛SAPO-n

结构：骨架由PO4+, AlO4-, SiO4四面体组成，已确定的有13种三维的微孔型骨架结构，孔径在0.3~0.8nm之间，孔容约0.18~0.48cm3/g，它们具有从六元环到十二元环的孔道         

酸性：Si元素的引入，使SAPO系列的分子筛形成带负电性的骨架，因而晶内具有可交换的阳离子，并且具有质子酸性，按合成条件及含Si量的不同，可呈现中强酸到强酸的性质，SAPO分子筛上同时存在有B酸和L酸中心

钛硅分子筛：

钛硅分子筛可以看作为是由纯硅分子筛骨架中掺入杂原子钛所形成1984年，Taramasso 等人首次报道了钛硅分子筛的合成，取名为Titannium-Silicalite-1，即 TS-1，在随后的几年，又相继合成了 TS-2，Ti-Bate 等系列钛硅分子筛，TS-1 属正交晶系 MFI 相，结构与ZSM-5 相同，钛硅分子筛在以 H2O2水溶液为氧化剂的有机化合物氧化反应中具有独特的择形催化功能，与其它催化体系相比具有：

a) 反应条件温和（0~100°C，常压）

b) 不发生深度氧化

c) 无污染，环境友好

超大孔分子筛：

一般将孔径大于十二元环的分子筛称为超大孔分子筛，目前已合成的超大孔分子筛大部分是磷铝分子筛，合成过程中模板剂是必不可少的由于其热稳定性较差，在催化中的应用尚不多见

介孔催化材料：

1992年，Nature 杂志上首次报道，称为M41S家族，其中包括六方对称的MCM-41、立方对称的 MCM-48 和层状的 MCM-50

介孔材料按组成可以分为硅系和非硅系两类，并可在骨架中掺入多种金属，形成含杂原子的介孔材料

结构特点：均匀的六边形排列孔道，孔径可在 1.5~10nm  范围调变，孔壁一般为无定形结构，表面积超过 700m2/g ，孔壁厚度约1nm， XRD 衍射峰2θ小于6°，大多数情况只有一个衍射峰，位于2θ=2°附近

性质：热稳定性较好，但水热稳定性相对较差，耐酸，但用5%的KOH处理，结构几乎完全破坏

高硅的MCM-41是憎水性的，而低硅的MCM-41是弱亲水性的

催化性能：吡啶吸附的红外光谱测定和氨吸附程序升温脱附测定表明MCM-41只有弱的和中等强度的B酸和L酸中心

骨架可掺入多种金属、引入强酸功能基团和表面负载金属

应用：Cr-MCM-41：烯烃低聚

Ni, Mo-MCM-41：HDS，HDN，MHC

Ti(V, Cr)-MCM-41：催化氧化，2,6-DTBP的羟基化

W-MCM-41：催化氧化，壬二酸制备

H3PW12O40-MCM-41：固体超强酸

在生化物质和药物的吸附分离有潜在的应用

在非线性光学材料的制备中的应用

分子筛的特点  

结构特点
硅氧四面体与铝氧四面体构成骨架
相邻四面体氧桥连成环（有4,5,6,8,10,12元氧环等）
氧环通过氧桥相互连接，形成具有三维空间的多面体（α，β，六方柱笼等）
不同结构的笼再通过氧桥相互接成各种不同结构的分子筛
硅氧四面体和铝氧四面体
      沸石分子筛的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，它们通过氧桥相互联结。
多元环
      由四个四面体形成的环叫四元环，五个四面体形成的环叫五元环，依此类推还有六元环、八元环和十二元环等
笼
      各种环通过氧桥相互连接成三维空间的多面体叫晶穴或孔穴，也有称为空腔。通常以笼(cage)来称呼。
由笼再进一步排列即成各种沸石的骨架结构。
        
笼有多种多样，如 立方体(γ )笼、六方柱笼、α 笼、β 笼、八面沸石笼等。

γ笼（立方笼）由六个四元环组成，又叫立方体笼

六方柱笼：由六个四元环和两个六元环组成

β笼
可以看作为在离八面体每个顶角1/3处削去六个角而形成的。在削去顶角的地方形成六个正方形(四元环)。原来八个三角面变成正六边形 (六元环)，顶点成了24个(即24个硅铝原子)。
β笼的有效直径为0.66 nm，空腔体积0.16 nm3，由β笼进一步连接就可构成A型、X型和Y型分子筛。

β笼示意图

α笼总共由12个四元环、8个六元环和6个八元环组成的26面体。

分子筛的性能特点：
择形作用
离子可交换特性
表面酸碱性质
静电场效应

分子筛的主要特性
1、物理特性：
比热：约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX ℃
导热系数（脱水物）： 2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃
水吸附热：约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg)
2、热稳定性和化学稳定性：
分子筛能承受600—700℃的短暂高温，但再生温度一般在 400℃以下。分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用；在盐溶液中能交换某些金属阳离子。
3、分子筛的特性：
分子筛是一类结晶的硅铝酸盐，由于它具有均一的孔径和极高的比表面积，所以具有许多优异的特点。
(1)按分子的大小和形状不同的选择吸附作用，即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。
(2)对于小的极性分子和不饱和分子，具有选择吸附性能，极性越大，不饱和度越高，其选择吸附性越强。
(3)具有强烈的吸水性。哪怕在较高的温度、较大的空速和含水量较低的情况下，仍有相当高的吸水容量。
基本特性 ：
a)分子筛对水或各种气，液态化合物可逆吸附及脱附。
b)金属阳离子易被交换。
c)分子筛内部空腔和通道形成非常高的内表面积。其内表面可高于分子筛颗粒的外表面积的 10000-100000倍。
   
1.根据分子大小和形状的不同选择吸附 ——分子筛效应
分子筛晶体具有蜂窝状的结构，晶体内的晶穴和孔道相互沟通，并且孔径大小均匀，固定（分子筛空腔直径一般在6—15埃之间），与通常分子的大小相当，只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附，而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道，则不被分子筛吸附。而硅胶，活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径，孔径分布范围十分宽广，所以没有筛分性能。
2.根据分子极性，不饱和度和极化率的选择吸附
分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力；在非极性分子中，对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。此外，沸点越低的分子，越不易被分子筛所吸附。

分子筛的高效吸附特性：
分子筛对于H2O 、NH3 、H2S 、CO2 等高分子极性具有很高的亲和力，特别是对于水，在低分压（甚至在 133帕以下）或低浓度，高温（甚至在 100℃以上）等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。
1.低分压或低浓度下的吸附

在相对湿度30% 时分子筛的吸水量比硅胶 ,活性氧化铝都高。随着相对湿度的降低，分子筛的优越性越发显著，而硅胶，活性氧化铝随着湿度的增加，吸附量不断增加，在相对湿度很低时，它们的吸附量很少。
2.高温吸附
    分子筛是唯一可用的高温吸附剂。在 100 ℃和1.3 %相对湿度时分子筛可吸附 15%重量的水分,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大 10倍;而比硅胶大20倍以上。所以在较高的温度下，分子筛仍能吸附相当数量的水分，而活性氧化铝，特别是硅胶，大大丧失了吸附能力。
3.高速吸附
分子筛对像水等极性分子在分压或浓度很低时的吸附速率要远远超过硅胶，活性氧化铝。虽然在相对湿度很高时，硅胶的平衡吸水量要高于分子筛，但随着吸附质的线速度的提高，硅胶的吸水率越来越不如分子筛效率高。


分子筛的离子交换性
分子筛的一个重要性能是可以进行可逆的离子交换。通过这种交换，改进了分子筛的吸附和催化性能，从而获得了广泛的应用（如可用于软化水和废水处理）。

分子筛的催化性能
分子筛晶体具有均匀的孔结构，孔径的大小与通常分子相当；它们具有很大的表面积。而且表面极性很高；平衡骨架负电荷的阳离子，可进行离子交换；一些具有催化活性的金属也可以交换导入晶体，然后以极高的分散度还原为元素状态；同时分子筛骨架结构的稳定性很高。这些结构性质，使分子筛不仅成为优良的吸附剂，而且成为有效的催化剂和催化剂载体。

四、分子筛的应用
由于沸石的高选择性、强酸性等表面活性和规整的孔结构特点,可作为很好的催化材料,因而倍受重视。
1 择形作用
沸石分子筛规正均匀的孔口和孔道使得催化反应可以处于一种择形的条件下进行。这就是所谓的择形催化。
汽油的重整中，为提高汽油中异构烷烃的百分比，就可利用适当孔径的分子筛限制异构烷烃进入孔道，也就是说不让它们与分子筛的内表面接触，而正构烷烃却可自由出入，并在内表面的酸性中心上发生裂解反应而与异构烷烃分离。

3A分子筛
3A分子筛，又称KA分子筛。3A分子筛的孔径为3A，主要用于吸附水，不吸附直径大于3A的任何分子。适用于气体和液体的干燥，烃的脱水。可广泛应用于石油裂解气,乙烯，丙烯及天然气的深度干燥。根据工业上的应用特点，我们生产的分子筛具有更快的吸附速度、更多的再生次数、更高的抗碎强度及抗污染能力，提高了分子筛的利用效率并延长了分子筛的使用寿命，是石油、化工行业中气液相深度干燥、精炼、聚合所必需的首选干燥剂。
分子式：0.4K2O 0.6Na2O Al2O3 2.OSiO2 4.5H2O
技术指标:

具体应用：
各种液体(如乙醇)的干燥
空气的干燥
制冷剂的干燥
天然气、甲烷气的干燥
不饱和烃和裂解气、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。
注意事项：
分子筛在使用前应防止预吸附水、有机气体或液体，否则，应予以再生。

再生：

1.脱除水分：视再生气的压力、温度、含水量而定。一般情况下，200～350℃干燥气体在0.3～0.5Kg/平方厘米压力下，通过分子筛床层3～4小时，使出口温度到110～180℃，冷却。
　　2.脱有机物：用水蒸气代替有机物，然后脱除水份。
储存：室温，相对湿度不大于90%的室内：避免水、酸、碱、隔绝空气，密闭保存。

水分子的半径小于3A分子筛的孔径，可以被3A分子筛吸附。

4A分子筛：
4A分子筛的孔径为4A，吸附水，甲醇、乙醇、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、乙烯、丙烯，不吸附直径大于4A的任何分子（包括丙烷），对水的选择吸附性能高于任何其他分子。是工业上用量最大的分子筛品种之一。其主要适用于气体，液体的干燥。可吸附H2O, NH3, H2S, CO2，SO2，CO，氯甲烷，溴甲烷，乙炔，乙烷，乙烯，丙烯等。广泛用于油田伴生气，天然气等的干燥。也广泛用于乙醇的脱水。
分子式：Na2O·Al2O3·2.0SiO2·4.5H2O
技术指标：

应用：
*空气、天然气、烷烃、制冷剂等气体和液体的深度干燥。
*氩气的制取和净化。
*药品包装、电子元件和易变质物质的静态干燥。
*油漆、燃料、涂料中作为脱水剂。
*用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、电子材料及易变物质的干燥，氩气纯化，甲烷、乙烷、丙烷的分离。

再生

1、脱除水分：视再生气的压力、温度、含水量而定。一般情况下，200～350℃干燥气体在0.3～0.5Kg/平方厘米压力下，通过分子筛床层3～4小时，使出口温度到110～180℃，冷却。 2.脱有机物：用水蒸气代替有机物，然后脱除水份。

有没有合适的分子筛将氮气和氧气完全吸附掉？解答：4A分子筛

4A分子筛的具体应用
1.日化----涤剂助剂：
4A分子筛作为洗涤剂助剂的作用主要是交换水中的钙离子产生软化水，去除污垢和防止污垢再沉积。
4A分子筛是目前代磷助洗剂中应用最多和应用最成熟的产品。
4A分子筛替代三聚磷酸钠作洗涤助剂对解决环境污染有着重大作用。
4A分子筛还可用作香皂的成型剂、牙膏的摩擦剂等。

2.环保----污水处理：
　　4A分子筛可以去除污水中的NH3-N及Pb2+、Cu2+、Zn2+、、Cd2+等。工农业、民用及水产畜牧业排出的污水中含有氨态氮，不仅危害鱼类等的生存、污染内养殖环境，而且促进藻类生长，导致江河湖泊的阻塞。由于4A分子筛对NH4+的高选择交换性，已成功应用于该领域。来源于金属矿山、冶炼厂、金属表面处理和化学工业等部门排放的污水，其中所含重金属离子对人体危害极大。用4A分子筛处理这些污水除了能保证水质合格外，还能回收重金属。

3.其他用途：
　　（1）水处理----硬水软化剂,可以代替目前我国广泛使用的磺化煤，从而降低成本；
　　（2）冶金工业----分离剂,分离、提取卤水中的钾、铷、铯等。在工业上用于富集、分离和提取金属等工艺过程；
　　（3）石化工业----催化剂、干燥剂、吸附剂 ；
　　（4）农业----土壤改良剂 ；
　　（5）医药----载银沸石抗菌剂。

5A分子筛
5A分子筛的孔径为5A，一般称为钙分子筛。能吸附小于该孔径的任何分子，主要应用于正异构烃分离、变压吸附分离及水和二氧化碳的共吸附，基于5A分子筛的工业应用特点，我们生产的5A分子筛选择吸附性高、吸附速度快、特别适用于变压吸附，可适应各种大小的制氧、制氢、制二氧化碳等气体变压吸附装置，是变压吸附行业中的精品。它除具有3A，4A分子筛所具有的功效外，还可吸附C3—C4正构烷烃，氯乙烷，溴乙烷,丁醇等。可广泛用于制氧工业中吸附水分，二氧化碳及一些有机气体。
分子式：0.70CaO·0.30Na2O·Al2O3·2.0SiO2·4.5H2O
技术指标:

具体应用：
变压吸附。
空气净化脱水和二氧化碳。注意事项：
分子筛在使用前应防止预吸附水、有机气体或液体，否则，应予以再生。
再生：
　　1.脱除水分：视再生气的压力、温度、含水量而定。一般情况下，200～350℃干燥气体在0.3～0.5Kg/平方厘米压力下，通过分子筛床层3～4小时，使出口温度到110～180℃，冷却。
　　2.脱有机物：用水蒸气代替有机物，然后脱除水份。

10X分子筛
化学式：4/5CaO·1/5Na2O·Al2O3·（2.8±0.2) SiO2·（6-7)H2O
　　硅铝比：SiO2/ Al2O3≈2.6-3.0
技术指标：

13X分子筛
13X分子筛的孔径10A，吸附小于10A 任何分子，可用于催化剂协载体、水和二氧化碳共吸附、水和硫化氢气体共吸附，主要应用于医药和空气压缩系统的干燥，根据不同的应用有不同的专业品种。
具体应用：空气分离装置中气体净化，脱除水和二氧化碳。天然气、液化石油气、液态烃的干燥和脱硫。一般气体深度干燥。
分子式：Na2O. Al2O3 2.45SIO2. 6.OH2O
技术指标：

空分专用分子筛
13X空气分离专用分子筛是为满足深冷空分行业的特殊要求，进一步提高分子筛对二氧化碳和水的吸附能力，避免空分过程中出现冻塔现象而生产的专用分子筛，本产品适用于各种大小的深冷空气分离装置。具体应用：深冷法制氧制氮中将空气当中的水和二氧化碳清除干净。
分子式：Na2O·Al2O3·2.45SiO2·6.0H2O
技术指标:

富氧分子筛
5A小型富氧分子筛是一种特制的5A分子筛，是专为医疗保健制氧机而生产的，该分子筛具有制氧纯度高、速度快、使用寿命长的特点，是5A分子筛在医疗保健行业的一个重要应用。
技术指标：

该富氧分子筛在二塔工艺流程上（每塔分子筛装填量为1.3Kg，粒度大小为0.5-0.8mm），在吸附压力0.18**，常压解吸，空气流量为40NL/分的条件下，富氧性能如下：
性能指标:

XH系列制冷剂专用分子筛
XH-5分子筛主要用于R12、R22制冷剂的干燥和净化，提高制冷效果。
XH-7分子筛适用于冰箱、冰柜、空调用新型制冷剂R-134a及丁烷等制冷剂的脱水干燥。
XH-9分子筛适用于车船等用空调及冰箱冰柜等新型制冷剂的脱水干燥，是一种通用型的制冷剂用干燥剂。

中空玻璃专用分子筛

中空玻璃通用型分子筛可以同时吸附中空玻璃中的水分和残留有机物，使中空玻璃即使在很低温度下仍然保持光洁透明，同时，能充分降低中空玻璃因季节和昼夜温差巨大变化所承受的强大内外压力差，彻底解决普通中空玻璃干燥剂易使中空玻璃膨胀或收缩而导致的扭曲破碎问题，充分延长中空玻璃的使用寿命。
　　
主要用途：
　　吸附掉生产时密封于中空玻璃空气层内的水分及杂物。 在中空玻璃寿命期内连续吸附进入空气层内的水分，以保持和稳定中空玻璃内的低露点。 使用惰性气体（氩气和氮气）可以提高节能效果。为获得减少噪音及改善热传导效果而使用六氟化硫替代空气时，中空玻璃专用分子筛对六氟化硫几乎不吸附。

技术指标：

五、分子筛的生产方法
水热合成、水热转化和离子交换等法
①水热合成法　
用于制取纯度较高的产品，以及合成自然界中不存在的分子筛。将含硅化合物（水玻璃、硅溶胶等）、含铝化合物（水合氧化铝、铝盐等）、碱（氢氧化钠、氢氧化钾等）和水按适当比例混合，在热压釜中加热一定时间，即析出分子筛晶体。
合成过程可用下式表示：
工业生产流程中一般先合成Na-分子筛，如13X型与10X型分子筛的合成（见图）。在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变最终产品的结构，如加入季胺盐可得到ZSM-5型分子筛。
②水热转化法　
在过量碱存在时，使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。所用原料有高岭土、膨润土、硅藻土等，也可用合成的硅铝凝胶颗粒。此法成本低，但产品纯度不及水热合成法。
③离子交换法
通常在水溶液中将Na－分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛
例如Ca2+、Mg2+、Zn2+等，原料通常为氯化物、硫酸盐、硝酸盐。溶液中不同性质的阳离子交换到分子筛上的难易程度不同，称为分子筛对阳离子的选择顺序。
例如：13X型分子筛的选择顺序为Ag+、Cu2+、H+、Ba2+、Au3+、Th4+、Sr2+、Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Co2+、NH嬃、K+、Au2+、Na+、Mg2+、Li+。常用下列参数表示交换结果：交换度，即交换下来的Na+量占分子筛中原有Na+量的百分数；交换容量，为每100克分子筛中交换的阳离子毫克当量数；交换效率，表示溶液中阳离子交换到分子筛上的质量百分数。为了制取合适的分子筛催化剂，有时尚需将交换所得产物与其他组分调配，这些组分可能是其他催化活性组分、助催化剂、稀释剂或粘合剂等，调配好的物料经成型即可进行催化剂的活化。

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