分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛,可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等,但是使用化学原料合成分子筛的成本很高。常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小(通常为0.3~2 nm)的孔道和空腔体系,因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。
由于含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水,水分子在加热后连续地失去,但晶体骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,这些微小的孔穴直径大小均匀,能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来,而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子,极性程度不同的分子,沸点不同的分子,饱和程度不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称为分子筛。分子筛在冶金,化工,电子,石油化工,天然气等工业中广泛使用。目前,国内外治理有机废水的方法主要有化学氧化法、光氧化法、生物法等。这些方法存在氧化剂消耗量大、处理时间长等不足。采用价格低廉的分子筛处理有机废水,不仅简化了处理工艺,而且降低了成本。
以天然矿物为原料,经过较简单的工艺过程合成了13X分子筛,用其吸附水中的苯胺。研究结果表明:分子筛对苯胺的吸附速率非常快,吸附时间为10min时吸附基本饱和;当分子筛用量为10g/L时,对水中苯胺的吸附率达95%;随着pH的增加,苯胺在分子筛上的吸附率减小;温度增加,吸附率有所增加,但常温下苯胺的吸附率也能达到93%;分子筛对苯胺的最大吸附量可达10mg/g,其吸附规律较好地符合Freundlich吸附等温式;吸附饱和的分子筛,用质量分数为20%、温度为60℃的氯化钠溶液洗脱,解吸率接近100%,且解吸后的分子筛在未经任何处理的情况下仍能吸附苯胺。
改性斜发沸石对水中芳香族化合物的去除效果。斜发沸石与废水接触4h,对苯胺、苯酚、4一甲基苯胺、2一氨基酸、4一氨基酸、2一硝基酚、4一硝基酚、2一甲基一4一硝基酚的吸附率为45%-64%;斜发沸石经环糊精(CDS)改性后,对芳香族化合物的吸附效率可高达65%-74%。