En 1932, McBain introdujo el concepto de “tamiz molecular”. Se trata de un material poroso que puede tamizar sustancias a nivel molecular. La zeolita es un tipo de tamiz molecular, y la zeolita es el más representativo entre ellos.

Zeolita artificial: poliestireno sulfonado. Zeolita natural: silicato de aluminio y sodio. Los minerales de la familia de la zeolita se encuentran comúnmente en los poros de las rocas de eyecta, especialmente el basalto, pero también en rocas sedimentarias, rocas metamórficas y depósitos hidrotermales y algunos depósitos recientes de aguas termales.

Estructura del tamiz molecular de zeolita

La aplicación del material de tamiz molecular de zeolita es inseparable de sus características estructurales. Por ejemplo, el rendimiento de adsorción y separación depende del tamaño del canal de poros del tamiz molecular y del volumen de poros. El rendimiento del intercambio iónico depende del número y la posición de los cationes en el tamiz molecular y de la accesibilidad de sus poros.

La selectividad mostrada en el proceso catalítico está relacionada con el tamaño y la orientación de los poros del tamiz molecular. Y los productos intermedios en la reacción catalítica, así como los productos finales, están relacionados con la dimensión de los poros del tamiz molecular o su estructura de jaula. Los tamices moleculares de zeolita pueden clasificarse en tres grupos según su sistema de poros o canales: zeolitas de poros pequeños, mesoporosas y biporosas.

Diferencia entre zeolita natural y tamiz molecular de zeolita

Zeolita natural, tamaño de poro varía, hay vacuolas puede prevenir la explosión de ebullición, pero no hasta las necesidades de alta eficiencia de la producción industrial. Zeolita en la generación de un cierto grado de estado de equilibrio químico, por lo que pueden ser considerados como una fase mineral, llamada la fase de zeolita.

Esta fase de zeolita es un estado mesoestable, lo que significa que puede sintetizarse y estabilizarse hasta cierto punto. Las funciones de los tamices moleculares de zeolita son mucho más avanzadas. Como tamizar moléculas, como catalizadores, catalizadores de liberación lenta, etc., y por lo tanto tienen un cierto requisito para el tamaño de los poros, la distribución debe ser uniforme, a menudo sintético.

A continuación se describe detalladamente la diferencia entre ambos desde distintas perspectivas.

1. Diferente composición química

La principal composición química de la zeolita natural es el silicato de aluminio y sodio. El tamiz molecular es silicato cristalino o sílice-aluminato, formado por tetraedros de sílice-oxígeno o tetraedros de aluminio-oxígeno conectados por enlace puente de oxígeno.

2. Diferentes propiedades

La zeolita tiene un brillo similar al vidrio y puede reabsorber agua u otros líquidos. El tamiz molecular tiene las ventajas de una gran capacidad de adsorción y una gran estabilidad térmica que no tienen otros adsorbentes.

3. Diferentes características

El tamiz molecular es un cristal en polvo con brillo metálico, dureza de 3~5, densidad relativa de 2~2,8. La zeolita natural tiene color, la zeolita sintética es blanca, insoluble en agua, estabilidad térmica y resistencia a los ácidos con el aumento de la relación de composición de SiO2/Al2O3 y mejorar.

Método de preparación del tamiz molecular de zeolita

1. Método de síntesis hidrotermal, térmica con disolvente

El método de síntesis térmica con agua (disolvente) consiste en la síntesis del precursor de zeolita previamente dispersado en una solución de agua (disolvente). A continuación, a una determinada temperatura y presión autogenerada, a través de la nucleación, el crecimiento, la cristalización y otros procesos, se forman las zeolitas.

2. Síntesis en fase gaseosa

El método de síntesis en fase gaseosa consiste en preparar el precursor del tamiz molecular sin agente molde en un gel seco. Y luego en una pequeña cantidad de agua y aminas orgánicas como componentes de fase líquida de la atmósfera, a través de una cierta temperatura se transformará en tamices moleculares.

3. Método de gel seco

El método de gel seco consiste en mezclar bien una cierta cantidad de materias primas sintéticas de zeolita, agente de plantilla y agua desionizada después de filtrar, lavar, para obtener un gel amorfo, después de la formación del gel se secará en polvo seco. Finalmente en la atmósfera de vapor de agua para completar la síntesis.

4. Método de síntesis térmica iónica

Método de síntesis térmica iónica a líquidos iónicos o mezcla eutéctica baja al mismo tiempo que la reacción de síntesis del disolvente y agente de plantilla para la síntesis del método, el principio de este método es el mismo que el método de síntesis hidrotérmica.