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微孔分子篩的應用領域與發展前景

日期:2018年05月18日 | 17:16 作者:河南銘澤科技 瀏覽:

微孔分子篩的應用領域與發展前景
    半個世紀以來,分子篩作為主要的催化材料、吸附分離材料與離子交換材料三大主要應用領域在石油加工、石油化工與精細化工和環境化工中起著越來越重要的作用。雖然如此,分子篩在上述三大傳統領域中的作用尚有很大的發展前景,首先,至今(2013年)已知結構的分子篩已達213種,且從組分元素與骨架結構的多樣性來看,尚有很大的發展空間。然而至今為止真正以用于工業規模的僅A型、X型與Y型八面沸石、絲光沸石、ZSM-5、ZSM-11、MCM-22、L型、B型、毛沸石、RHO、CHA、AEL型與TS,以及SAPO-34、SAPO-11、SAPO-31等不到二十種。

ZSM-5分子篩

    據推測,在未來的、二十年中,由于精細化工、中間體化工大量發展的需要以及石油加工、石油加工與煤化工傳統應用領域的更新與發展,將進一步推動分子篩在催化與吸附分離應用領域的大發展。
    其次,近20年來由于分子篩新催化領域的開拓,諸如分子篩的堿催化、超大微孔分子篩催化、氧化還原催化與分子篩的手性催化等,以及含微孔多級孔復合材料的興起,更促使雙功能以至多功能分子篩催化劑的進步。這將為分子篩在催化與吸附分離領域的進一步發展提供強有力的基礎。
    再次,由于上述結構與性能的多樣性和可調控性,在此基礎上發展且開拓出了大批以微孔物質為基體的先進功能材料,其中最重要的是微孔基主客體先進功能材料的開拓。
根據組裝客體物質的不同,可以將微孔主客體復合材料分為以下四類。第一類是多孔主體與金屬或金屬簇構成的復合體系;第二類是多孔主體與聚合物及碳物質形成的復合材料,其中碳物質包括碳納米管和富勒烯等;第三類主要是由多孔主體的孔道或腔籠中形成的無機半導體等功能納米粒子構成的主客體復合材料;第四類是多孔主體與有機分子、金屬配合物、簇合物、超分子 藥物分子等形成的主客體材料。考慮到主體材料孔徑大小、客體分子尺寸和性質,人們開發出了不同的組裝、嫁接、錨裝、負載等手段制備、合成出大批具有特定性能的復合客體材料,與其特定的聚集態諸如各種功能與類型的膜、納米態,特殊形貌與完美的晶體。這些材料借高分散客體物種的功能,或主客體物種的協同功效應,發展與開拓出大批特定功能,且形成了一個具有重要發展前景的新科學領域。

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