由此構(gòu)成的蛋白多糖聚合體曲折盤(pán)繞,形成多微孔的篩狀結(jié)構(gòu),稱(chēng)為?分子篩。分子篩只允許小于其微?分子篩孔的物質(zhì)通過(guò),對(duì)大于其微孔的大分子物質(zhì)、細(xì)菌等則具有屏障作用。使基質(zhì)成為限制細(xì)菌等有害物質(zhì)擴(kuò)散的防御屏障。溶血性鏈球菌和癌細(xì)胞等能產(chǎn)生透明質(zhì)酸酶,分解蛋白多糖,破壞基質(zhì)結(jié)構(gòu),得以擴(kuò)散。蛋白多糖聚合體上還結(jié)合著許多親水基團(tuán),能結(jié)合大量水分子,形成細(xì)胞外“儲(chǔ)水庫(kù)”。
其實(shí)在2001年科學(xué)家在英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說(shuō),他們發(fā)現(xiàn)一種稱(chēng)為鈦硅酸鹽ETS-4的物質(zhì)能夠作為良好的分子篩。當(dāng)溫度升高時(shí),ETS-4會(huì)逐漸脫水,微孔的尺寸隨之減小。利用這種方法,可以在3到4埃(1埃等于十億分之一米)的范圍內(nèi)精細(xì)地調(diào)整微孔尺寸。 科學(xué)家說(shuō),一些常見(jiàn)分子如氮?dú)?、甲烷、氧氣、氬氣和水分子等尺寸都?至4埃左右,彼此大小相差無(wú)幾,用ETS-4制作的分子篩可以有效地將它們分開(kāi)。 研究人員已經(jīng)嘗試用ETS-4從氮?dú)夂图淄榛旌衔镏袑⒌獨(dú)獾暮坑?8%降到5%以下,并在分離氬氣與氧氣、氮?dú)馀c氧氣的實(shí)驗(yàn)中也取得了成功。據(jù)認(rèn)為這一技術(shù)將有重要的商業(yè)應(yīng)用前景。
離子交換法 通常在水溶液中將Na-分子篩轉(zhuǎn)變?yōu)楹兴桕?yáng)離子的分子篩,通式如下:
式中 Z-表示陰離子骨架,Me+表示需交換的陽(yáng)離子,例如NH嬃、Ca2+、Mg2+、Zn2+等,原料通常為?中空玻璃分子篩氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽。溶液中不同性質(zhì)的陽(yáng)離子交換到分子篩上的難易程度不同,稱(chēng)為分子篩對(duì)陽(yáng)離子的選擇順序,例如:13X型分子篩的選擇順序?yàn)锳g+、Cu2+、H+、Ba2+、Au3+、Th4+、Sr2+、Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Co2+、NH嬃、K+、Au2+、Na+、Mg2+、Li+。常用下列參數(shù)表示交換結(jié)果:交換度,即交換下來(lái)的Na+量占分子篩中原有Na+量的百分?jǐn)?shù);交換容量,為每100克分子篩中交換的陽(yáng)離子毫克當(dāng)量數(shù);交換效率,表示溶液中陽(yáng)離子交換到分子篩上的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。為了制取合適的分子篩催化劑,有時(shí)尚需將交換所得產(chǎn)物與其他組分調(diào)配,這些組分可能是其他催化活性組分、助催化劑、稀釋劑或粘合劑等,調(diào)配好的物料經(jīng)成型即可進(jìn)行催化劑的活化。
干燥技術(shù)
微波干燥技術(shù)解決了傳統(tǒng)干燥分子篩中干燥速度緩慢,能量損耗大,產(chǎn)品品質(zhì)差的問(wèn)題,具體表現(xiàn)在:
1、微波干燥分子篩速度快 , 一般幾分鐘就可達(dá)到微波干燥目的;
2、微波干燥分子篩均勻,實(shí)現(xiàn)深度干燥,產(chǎn)品品質(zhì)好;
3、靜態(tài)干燥,不燒帶,粉塵少;
4、非接觸式干燥,避免了對(duì)分子篩的污染;
5、微波干燥分子篩工藝安全、節(jié)能、環(huán)保 使用電能,內(nèi)外同時(shí)干燥,比電熱干燥節(jié)能50%以上;
6、縮短生產(chǎn)周期,的減少生產(chǎn)流動(dòng)資金占用;
7、微波干燥設(shè)備箱體溫度在40℃以下,改善工人工作環(huán)境;
8、設(shè)備操作簡(jiǎn)單方便。
分子篩是一種具有規(guī)則、有序、均勻孔道結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)非金屬材料。其晶體結(jié)構(gòu)中有規(guī)整而均勻的孔道,孔徑大小為分子數(shù)量級(jí),允許直徑比孔徑小的分子進(jìn)入,因此能將混合物中的分子按照直徑大小加以篩分,故稱(chēng)分子篩,具有吸附、催化、離子交換三大功能。由于分子篩具有吸附能力高、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn),使得分子篩得到廣泛應(yīng)用。
我國(guó)分子篩行業(yè)起步較晚,一直扮演追趕者角色。20世紀(jì)50、60年代,我國(guó)開(kāi)始了分子篩研究,合成了A型、X型、Y型等分子篩,開(kāi)始進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn),隨后我國(guó)陸續(xù)在上海、大連、河南等地建廠,主要用于生產(chǎn)分子篩吸附劑和脫水脫氧用分子篩。20世紀(jì)80年代,金陵石化、吉林大學(xué)、中科院大連化學(xué)物理研究所等單位開(kāi)始研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)分子篩催化劑。
在工業(yè)制氧和干燥領(lǐng)域:近年來(lái),分子篩吸附劑行業(yè)在工業(yè)制氧和干燥領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展主要在水熱合成的主流技術(shù)路線基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和工藝優(yōu)化,不斷推出更節(jié)能、生產(chǎn)成本更低的產(chǎn)品來(lái)保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
在醫(yī)療保健制氧方面:隨著分子篩吸附性能的提升,制氧設(shè)備開(kāi)始朝小型化方向發(fā)展。分子篩變壓吸附制氧法因占地面積小,制氧,開(kāi)始在醫(yī)院供氧系統(tǒng)得到應(yīng)用,未來(lái)將向中小醫(yī)院進(jìn)一步普及。分子篩式制氧機(jī)因制氧濃度高、使用方便、攜帶安全等特點(diǎn)開(kāi)始成為家用制氧機(jī)的重要品種。未來(lái),隨著人民日益關(guān)注身體健康,分子篩制氧機(jī)作為醫(yī)療保健用氧的關(guān)鍵設(shè)備將廣泛應(yīng)用于高原和家用制氧人群。
在環(huán)境修復(fù)方面:近年來(lái),部分科研機(jī)構(gòu)開(kāi)始嘗試運(yùn)用分子篩對(duì)鹽堿地進(jìn)行修復(fù)改良,取得了良好的修復(fù)效果。未來(lái),利用分子篩治理鹽堿地的方法將會(huì)在更大范圍實(shí)驗(yàn)推廣。