什么是分子筛，分子筛的结构和组成是什么，基本性质是什么？

分子筛定义及基本性质

　　分子筛是一类具有均匀孔径的不溶性的硅铝酸盐。传统的分子筛是沸石型、具有微孔结构(孔径<2nm)的硅铝酸盐，但随着分子筛科学的发展，出了磷铝酸盐、磷硅铝酸盐等新型分子筛与多孔化合物。至2003年，具有独特骨架结构的分子筛已达145种，而组成微孔的骨架元素已超过30种。

　　分子筛具有与一般物质分子大小数量级相当的均匀微孔，空旷的骨架结构，孔体积占总体积的30%~50%,大的比表面积(300~1000m2/g)和小的外表面(约为总表面积的1%)及高热稳定性。

　　人工合成分子筛后为白色晶体粉末，用天然矿物作原料或在合成过程中混入杂质时，产品有时略带颜色，其粒度范围为1~10μm，平均颗粒大小为1~5μm，不溶于水及有机溶剂，一般溶于强酸。为了适应工业应用的需要，一般分子筛原粉用粘土等黏合剂黏结，制成一定的形状，常见的有：颗粒状、条状、块状、蜂窝状等。分子筛的基本性质主要体现在：离子交换性、吸附性能及其催化性能

各种分子筛的化学组成与结构

　　1、分子筛的化学组成。由硅铝酸盐组成的多孔分子筛材料，一般称为分子筛，其化学组成为：

　　Mr/n[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O

　　式中，M是金属阳离子;n是它的价数(分子筛不同，M表示的金属阳离子也不同，经验中的M可以是Na、K、Ca、Mg等金属，也可以是有机胺或复合离子),当金属离子的化合价n=1时，M的原子数等于Al的原子数，若n=2，M的原子数为Al原子数的一半;x是AlO2的分子数，当式中x数值不同时，分子筛的抗酸性、热稳定性以及催化活性都不同，一般x值越大，耐酸性和热稳定性越高;y是SiO2分子数;z是水分子数。

　　因为AlO2带负电荷，金属阳离子的存大可使分子筛保持电中性。

　　通常，沸石分子筛的分类主要是依据其化学组成中硅铝比x:y的不同。例如沸石A、沸石X、沸石Y和丝光沸石的硅铝比分别为1.5~2、2.1~3.0、3.1~6.0和9~11。

　　2、磷酸铝分子筛与微孔磷酸盐组成。1892年，作为分子筛家族的新成员——磷酸盐分子筛AlPO4-n(n为编号)问世了。磷酸盐分子筛不仅包括具有大孔、中孔与小孔的AlPO4-n分子筛，而且可以将13种元素Li、Be、B、Mg、Si、Ga、Ge、Ti、Mn、Fe、Co、Zn，包括主族金属与过渡金属以及非金属引入微孔骨架，生成具有24种开放骨架结构类型的六大类微孔化合物：AlPO4-n、SAPO-n、MeAPO-n、MeASO-n、ElAPO-n与ElAPSO-n。其中后面的四类还可生成多个元素的衍生物，因此这个家族的微孔化合物成员总数已达200种以上。

　　1988年，人们又成功合成出第一个具有十八元环圆形孔口(12.7A×12.7A)的磷酸铝——VPI-5。之后又陆续合成出JDF-20、ULM-4等具有超大微孔结构的分子筛。