แนวคิดและโครงสร้างของตะแกรงโมเลกุล

I. แนวคิด

โมเลกุล ตะแกรง เป็น a ลูกบาศก์ ตาข่าย อะลูมิโนซิลิเกต สารประกอบ. โมเลกุล ตะแกรง มี a ชุดยูนิฟอร์ม รูพรุนขนาดเล็ก โครงสร้าง. การ เส้นผ่านศูนย์กลาง ของ ของพวกเขา รูพรุน เป็น ชุดยูนิฟอร์ม. เหล่านี้ รูพรุน สามารถ ดูดซับ โมเลกุล เล็กกว่า กว่า ของพวกเขา เส้นผ่านศูนย์กลาง เข้าไปข้างใน เดอะ ภายใน ของ เดอะ รูพรุน โพรงฟัน และ มี a สิทธิพิเศษ การดูดซับ ความสามารถ สำหรับ ขั้วโลก โมเลกุล และ ไม่อิ่มตัว โมเลกุล. ดังนั้น, พวกเขา สามารถ แยก โมเลกุล กับ แตกต่าง องศา ของ ขั้ว, ความอิ่มตัว, ขนาด, และ การเดือด คะแนน. ที่ เป็น, พวกเขา มี เดอะ การทำงาน ของ " การร่อน" โมเลกุล, ดังนั้น พวกเขา เป็น เรียกว่า โมเลกุล ตะแกรง. เนื่องจาก ถึง เดอะ ข้อดี ของ สูง การดูดซับ ความจุ และ แข็งแกร่ง เทอร์มอล ความมั่นคง ที่ อื่น สารดูดซับ ทำ ไม่ มี, โมเลกุล ตะแกรง มี เคย อย่างกว้างขวาง ใช้แล้ว.

ครั้งที่สอง. โมเลกุล ตะแกรง โครงสร้าง

ใน a แคบ ความรู้สึก, โมเลกุล ตะแกรง เป็น ผลึก ซิลิเกต หรือ อะลูมิโนซิลิเกต. พวกเขา เป็น เกิดขึ้น โดย ซิลิคอน-ออกซิเจน ทรงสี่หน้า หรือ อลูมิเนียม-ออกซิเจน ทรงสี่หน้า เชื่อมต่อ โดย ออกซิเจน สะพาน พันธบัตร ถึง รูปร่าง a รูพรุน และ โพรง ระบบ กับ โมเลกุล ขนาด (โดยปกติ 0.3 ถึง 2.0 นาโนเมตร), ดังนั้น มี เดอะ ลักษณะเฉพาะ ของ การร่อน โมเลกุล. อย่างไรก็ตาม, กับ เดอะ ใน-ความลึก วิจัย บน เดอะ สังเคราะห์ และ แอปพลิเคชัน ของ โมเลกุล ตะแกรง, นักวิจัย มี ค้นพบ อะลูมิโนฟอสเฟต โมเลกุล ตะแกรง. นอกจากนี้, เดอะ กรอบ องค์ประกอบ (ซิลิคอน, อลูมิเนียม, หรือ ฟอสฟอรัส) ของ โมเลกุล ตะแกรง สามารถ อีกด้วย เป็น แทนที่ โดย B, กา, เฟ, ครี, เกอ, ติ, V, เอ็มเอ็น, โค, สังกะสี, เป็น, และ ลูก้า. การ ขนาด ของ ของพวกเขา รูพรุน และ โพรงฟัน สามารถ อีกด้วย เข้าถึง มากกว่า กว่า 2 นาโนเมตร. ดังนั้น, โมเลกุล ตะแกรง สามารถ เป็น แยก เข้าไปข้างใน ซิลิกา-อะลูมินา โมเลกุล ตะแกรง, อะลูมิโนฟอสเฟต โมเลกุล ตะแกรง, และ กรอบ เฮเทอโรอะตอม โมเลกุล ตะแกรง ตาม ถึง ของพวกเขา กรอบ องค์ประกอบ องค์ประกอบ. ตาม ถึง รูพรุน ขนาด แผนก, โมเลกุล ตะแกรง กับ รูพรุน ขนาด น้อย กว่า 2 นาโนเมตร, 2 ถึง 50 นาโนเมตร, และ ยิ่งใหญ่กว่า กว่า 50 นาโนเมตร เป็น เรียกว่า รูพรุนขนาดเล็ก, เมโสพรุน, และ รูพรุนขนาดใหญ่ โมเลกุล ตะแกรง ตามลำดับ. เนื่องจาก ถึง ของพวกเขา ค่อนข้าง ใหญ่ รูพรุน เส้นผ่านศูนย์กลาง, พวกเขา กลายเป็น ดี ผู้ให้บริการ สำหรับ ปฏิกิริยาตอบสนอง ของ ใหญ่กว่า-ขนาด โมเลกุล. อย่างไรก็ตาม, เดอะ รูพรุน กำแพง ของ เมโสพรุน วัสดุ เป็น ไม่มีรูปร่างชัดเจน, ที่เกิดขึ้น ใน ของพวกเขา น้ำพุร้อน ความมั่นคง และ เทอร์มอล ความมั่นคง นิ่ง ไม่ สิ่งมีชีวิต สามารถ ถึง พบปะ เดอะ รุนแรง เงื่อนไข ที่จำเป็น สำหรับ ปิโตรเคมี แอปพลิเคชั่น.

เนื่องจากมีไอออนโลหะที่มีวาเลนซ์ต่ำกว่าและรัศมีไอออนิกที่ใหญ่กว่าและน้ำรวมกัน โมเลกุลของน้ำจึงสูญหายอย่างต่อเนื่องหลังจากถูกความร้อน แต่โครงสร้างกรอบผลึกยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โดยสร้างโพรงจำนวนมากที่มีขนาดเท่ากัน โพรงเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยรูพรุนขนาดเล็กจำนวนมากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน รูพรุนขนาดเล็กเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอและสามารถดูดซับโมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนเข้าไปในส่วนภายในของรูพรุนได้ ในขณะที่ผลักโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนออกไป ดังนั้น พวกมันจึงสามารถแยกโมเลกุลที่มีรูปร่าง ขนาด ระดับขั้ว จุดเดือด และระดับความอิ่มตัวที่แตกต่างกันได้ นั่นคือ พวกมันมีหน้าที่ในการร่อนโมเลกุล จึงเรียกว่าตะแกรงโมเลกุล ปัจจุบัน ตะแกรงโมเลกุลถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โลหะวิทยา อุตสาหกรรมเคมี อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมปิโตรเคมี และก๊าซธรรมชาติ