由此構成的蛋白多糖聚合體曲折盤繞,形成多微孔的篩狀結構,稱為?分子篩。分子篩只允許小于其微?分子篩孔的物質通過,對大于其微孔的大分子物質、細菌等則具有屏障作用。使基質成為限制細菌等有害物質擴散的防御屏障。溶血性鏈球菌和癌細胞等能產(chǎn)生透明質酸酶,分解蛋白多糖,破壞基質結構,得以擴散。蛋白多糖聚合體上還結合著許多親水基團,能結合大量水分子,形成細胞外“儲水庫”。
分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物。分子篩具有均勻的微孔結構,它的孔穴直徑大小均勻,這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內部,并對極性分子和不飽和分子具有吸附能力,因而能把極性程度不同,飽和程度不同,分子大小不同及沸點不同的分子分離開來,即具有“篩分”分子的作用,故稱分子篩。由于分子篩具有吸附能力高,熱穩(wěn)定性強等其它吸附劑所沒有的優(yōu)點,使得分子篩獲得廣泛的應用。
在生物大分子領域,常見的有bio-rad SEC分子篩預裝柱。
美國科學家發(fā)現(xiàn),通過調整溫度,能夠地控制一種鈦硅酸鹽材料中的孔洞大小,制造出精密的新型分子篩。 一些晶體材料內部有著大量均勻的微孔,尺寸比孔洞小的分子能夠穿過,而大分子不能穿過,因此可以起到分離不同分子的作用,這類材料被稱為分子篩。
有水熱合成、水熱轉化和離子交換等法:
?、佟∷疅岷铣煞ā∮糜谥迫〖兌容^高的產(chǎn)品,以及合成自然界中不存在的分子篩。將含硅化合物(水?分子篩玻璃、硅溶膠等)、含鋁化合物(水合氧化鋁、鋁鹽等)、堿(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)和水按適當比例混合,在熱壓釜中加熱一定時間,即析出分子篩晶體。合成過程可用下式表示:
工業(yè)生產(chǎn)流程中一般先合成Na-分子篩,如13X型與10X型分子篩的合成。在水熱合成過程中添加某些添加劑可以改變終產(chǎn)品的結構,如加入季胺鹽可得到ZSM-5型分子篩。
② 水熱轉化法 在過量堿存在時,使固態(tài)鋁硅酸鹽水熱轉化成分子篩。所用原料有高嶺土、膨潤土、硅藻土等,也可用合成的硅鋁凝膠顆粒。此法成本低,但產(chǎn)品純度不及水熱合成法。
干燥技術
微波干燥技術解決了傳統(tǒng)干燥分子篩中干燥速度緩慢,能量損耗大,產(chǎn)品品質差的問題,具體表現(xiàn)在:
1、微波干燥分子篩速度快 , 一般幾分鐘就可達到微波干燥目的;
2、微波干燥分子篩均勻,實現(xiàn)深度干燥,產(chǎn)品品質好;
3、靜態(tài)干燥,不燒帶,粉塵少;
4、非接觸式干燥,避免了對分子篩的污染;
5、微波干燥分子篩工藝安全、節(jié)能、環(huán)保 使用電能,內外同時干燥,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)流動資金占用;
7、微波干燥設備箱體溫度在40℃以下,改善工人工作環(huán)境;
8、設備操作簡單方便。
我國分子篩行業(yè)起步較晚,一直扮演追趕者角色。20世紀50、60年代,我國開始了分子篩研究,合成了A型、X型、Y型等分子篩,開始進行工業(yè)生產(chǎn),隨后我國陸續(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80年代,金陵石化、吉林大學、中科院大連化學物理研究所等單位開始研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)分子篩催化劑。
2016年至2018年,全球分子篩吸附劑消費量復合增長率為5.01%,預計2018年至2025年,全球分子篩吸附劑消費量復合增長率達5.52%。全球分子篩吸附劑的消費數(shù)量和市場容量呈穩(wěn)步增長趨勢。