Компоненты скелета молекулярных сит

Молекулярное сито — это алюмосиликатное неорганическое соединение, которое может выдерживать высокие температуры и обладает хорошей термической стабильностью. Его легко регенерировать и можно использовать повторно много раз. Скелет не будет разрушен микроорганизмами и т. д. Основными компонентами молекулярных сит являются силоксановые тетраэдры и алюминий-кислородные тетраэдры. Поскольку валентность алюминия равна 3, валентность атома кислорода в алюминий-кислородном тетраэдре AlO4 не сбалансирована, что делает всю алюминий-кислородную тетраэдрическую полосу отрицательно заряженной. Для поддержания электронейтральности должны быть положительно заряженные ионы металла вблизи алюминий-кислородного тетраэдра, чтобы компенсировать его отрицательный заряд. Между положительно заряженными ионами металла и отрицательно заряженным остовом цеолита создается сильное электрическое поле, которое оказывает огромное влияние на адсорбционные характеристики цеолита. Адсорбционная способность молекулярных сит по отношению к полярным веществам намного выше, чем у неполярных веществ. В то же время виды, содержащие двойные или большие π-связи, также обладают значительной адсорбционной способностью, вызывая поляризацию из-за сильного электрического поля. В общем, чем больше заряда несет катион, тем меньше ионный радиус, тем сильнее генерируемое электрическое поле, тем больше индукция двойных связей и тем больше адсорбционная способность этих видов. Например, молекулярные сита способны адсорбировать большие количества олефинов и алкинов, таких как этилен и пропилен.