Skelettkomponenten von Molekularsieben

Molekularsiebe sind anorganische Aluminiumsilikatverbindungen, die hohen Temperaturen standhalten und eine gute thermische Stabilität aufweisen. Sie lassen sich leicht regenerieren und können viele Male wiederverwendet werden. Das Skelett wird nicht durch Mikroorganismen usw. zersetzt. Die Hauptbestandteile von Molekularsieben sind Siloxantetraeder und Aluminium-Sauerstofftetraeder. Da die Wertigkeit von Aluminium 3 beträgt, ist die Wertigkeit des Sauerstoffatoms im Aluminium-Sauerstofftetraeder AlO4 unausgeglichen, wodurch das gesamte Aluminium-Sauerstofftetraederband negativ geladen wird. Um die elektrische Neutralität aufrechtzuerhalten, müssen sich in der Nähe des Aluminium-Sauerstofftetraeders positiv geladene Metallionen befinden, um dessen negative Ladung aufzuheben. Zwischen den positiv geladenen Metallionen und dem negativ geladenen Zeolith-Rückgrat wird ein starkes elektrisches Feld erzeugt, das die Adsorptionsleistung des Zeoliths stark beeinflusst. Die Adsorptionskapazität von Molekularsieben für polare Substanzen ist viel stärker als die für unpolare Substanzen. Gleichzeitig verfügen Spezies mit Doppelbindungen oder großen π-Bindungen auch über eine beträchtliche Adsorptionskapazität, da sie aufgrund des starken elektrischen Felds eine Polarisation induzieren. Generell gilt: Je mehr Ladung ein Kation trägt, desto kleiner ist der Ionenradius, desto stärker ist das erzeugte elektrische Feld, desto größer ist die Induktion von Doppelbindungen und desto größer ist die Adsorptionskapazität dieser Spezies. Molekularsiebe können beispielsweise große Mengen an Olefinen und Alkinen wie Ethylen und Propylen adsorbieren.