天然沸石本來(lái)具有較大的離子交換能力,但經(jīng)適當(dāng)化學(xué)處理(即進(jìn)行改性又叫活化)后,其性能將更為突出。改性(活化)處理方法如下:
P型沸石
P型沸石可以用NaOH溶液處理天然沸石而形成,例如,將3g10~200目的天然斜發(fā)沸石,加入10mL5mol/ L Naoh溶液中,在(95±5)℃下加熱70h,即獲得P型沸石。圖3-4是沸石堿處理改型前后斜發(fā)沸石和絲光沸石對(duì)溶液中CdCl2的吸附情況。改型后的P型沸石對(duì)CdCl2的吸附量大大增加。但是堿處理時(shí),NaOH濃度不宜過(guò)高,否則會(huì)破壞沸石結(jié)構(gòu)。
cu型沸石
在用Cu2+交換制取銅型沸石時(shí),常因沸石中含有H+而使Cu2+交換受阻。因在交換前,需將沸石在濃氨水中浸漬,使NH∏扌先置換沸石中的H+。制備Cu型沸石主要是用硝酸銅(最佳)、硫酸銅或氯化銅處理沸石,同時(shí)使Cu交換率在50%以上。經(jīng)交換后的沸石可拌水成型并在適當(dāng)溫度下活化備用。也可用少量硬脂酸鋁、石墨等作黏合劑,或用氯化鋁和硅藻土等載體成型。
H型沸石
將天然絲光沸石用稀無(wú)機(jī)酸(HICl,H2SO4,HNO3,HClO4)處理,使H+交換率至少在20%以上,成型后在90~110℃千燥,最后用350~600℃溫度加熱活化即成。H型沸石具有很高的吸附速度和陽(yáng)離子交換容量。
Na型沸石
將天然絲光沸石用過(guò)量的鈉鹽溶液(NaCl,Na2SO4,NaNO3等)處理,使a+交換率至少在75%以上,成型后在90~110℃千燥,最后在350~600℃溫度加熱活化制成。Na型沸石將大大提高其對(duì)氣體的吸附容量,甚至比合成的5A型分子篩的吸附量還大。王萍等用NaCl作改性劑,對(duì)浙江縉云斜發(fā)沸石、甘肅白銀塊型斜發(fā)沸石進(jìn)行Na型沸石改性,改性后的沸石對(duì)苯酚(8mg/L)的去除率提高了6倍。
NH4型沸石
將天然沸石用2mol/NHI4Cl溶液處理,然后用2mol/KCl溶液作提洗劑,
能使陽(yáng)離子的交換容量達(dá)到145mmol/100g。
ca型沸石
將天然沸石用2 mol /L Caci2溶液處理,然后用2mol/NH4Cl溶液作提洗劑其陽(yáng)離子交換容量可達(dá)59mmol/100g
八面沸石
目前我國(guó)探明的沸石礦很大部分為斜發(fā)沸石,其致命弱點(diǎn)是比表面積小,孔徑小。如將斜發(fā)沸石改型為八面沸石,則可廣泛應(yīng)用于化工、煉油等領(lǐng)域,大大提高這種豐富而廉價(jià)礦物的使用價(jià)值。
將斜發(fā)沸石改型為八面沸石,其礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,由單斜晶系變?yōu)榱⒎骄?晶格參數(shù)及硅鋁比均有大的變化,這一改型過(guò)程的機(jī)理實(shí)際上是沸石再結(jié)晶過(guò)程,即是硅酸鹽陽(yáng)離子骨架再形成的過(guò)程。斜發(fā)沸石在NaOH和NaCl的水溶液中,固相晶態(tài)的斜發(fā)沸石軟化,受到介質(zhì)中OH-的催化而發(fā)生解聚,生成沸石結(jié)構(gòu)單元,晶核進(jìn)一步有序化,生成八面沸石晶體。