沸石是一种含有水架状结构的铝硅酸盐矿物。因为有一类天然铝硅酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象,因此被命名为沸石。沸石因为可以筛分不同大小的分子,所以又被称为「分子筛」(Molecularsieve)的概念。沸石用作分子筛,可以吸取或过滤其他物质的分子。虽然沸石只是分子筛的一种,但是沸石在其中最具代表性,因此「沸石」和「分子筛」这两个词经常被混用。除了天然产品外,也可由人工合成。沸石的用途广泛,可以用作吸附剂和干燥剂、催化剂或助催化剂、洗涤剂、建筑材料等,其他用途包括污水处理、土壤改良剂、肥料添加剂、药物载体、饲料添加剂等。
(1)依靠自身独特的空隙结构。
沸石孔径整齐均匀,内部空隙结构发达,比表面积大,吸附能力强。它含有大量肉眼看不到的毛孔。1g沸石材料中的孔径可以扩大到-m2的比表面积。使用率更高。
(2)分子间的相互作用
也称为“万德瓦引力”。分子运动的速度虽然受温度、材料等因素的影响,但始终在微环境中运动。由于分子之间的相互吸引力,当一个分子被沸石的孔隙捕获到内部孔隙体积中时,更多的分子将不断被吸入,直到沸石吸附饱和。
(3)物理吸附
它主要发生在沸石去除液相和气相中的杂质过程中。沸石的多孔结构提供了大量的比表面积,很容易达到吸附和收集杂质的目的。由于分子的相互吸附,大量的分子可以产生强大的引力,就像磁力一样,从而将介质中的杂质吸引到孔径中。
(4)化学吸附
除物理吸附外,沸石表面还经常发生化学反应,沸石表面含有少量以氧和氢形式存在的化学键合官能团。这些表面含有可与吸附物质相互作用的地球氧化物或复合物。发生化学反应,与吸附的材料结合并在沸石的内部和表面上堆积。