离子交换改性NaX分子筛的交换规律研究

王春蓉

(辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001)

离子交换改性NaX分子筛的交换规律研究

王春蓉

(辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001)

在许多场合要求分子筛离子交换后的残余钠含量降至一定值，分子筛才具有更好的吸附或催化性能，因此进一步提高交换度是非常必要的。采用离子交换法通过K+和Ba2+复合改性NaX分子筛，测定交换母液的残留离子浓度来推断NaX分子筛的交换度，考察改性NaX分子筛的交换规律。实验结果表明：多次Ba2+交换的交换效率可达到80%；多次K+交换的交换效率可达到90%。增加K+和Ba2+交换次数均可提高NaX分子筛的交换效率，从而改善其吸附或催化性能。

离子交换；NaX分子筛；K+；Ba2+；交换效率

Abstract:The zeolite will have better properties of adsorption and catalysis if the residual sodium content falls to a certain value after ion-exchange in many occasions.Therefore，it is very necessary to further improve the exchange degree.The NaX zeolite is composite modified by ion-exchange with potassium and barium ion,according to residual ion concentration of exchange mother liquor,the exchange degree of NaX zeolite is deduced and the exchange rule of modified NaX zeolite is studied.In conclusion,the exchange efficiency can reach 80%with repeatedly exchange of barium ion,and 90%with repeatedly exchange of potassium ion.The increase of the exchange times of potassium and barium ion can enhance the exchange efficiency of NaX zeolite,thereby the properties of adsorption and catalysis will be improved.

Key words:Ion-exchange;NaX zeolite;potassium ion;barium ion;exchange efficiency

前 言

分子筛由于其特有的结构和性能，其应用已涉及石油化工、环保、生物工程、食品工业、医药化工等领域，成为一种重要的不可缺少的化工新材料[1]。天然或人工合成的分子筛往往需要改性，以改善其吸附或催化性能，离子交换[2]是一种常用的改性方法。分子筛的离子交换性能[3]，可有效地调变分子筛孔径、改变分子筛的酸性和催化活性、使分子筛具有较高的热稳定性和水热稳定性。John D.Morgan[4]等在离子交换选择性热力学研究中得到精确的气-固相界面上离子交换选择性原理。Robert.T.Pabalan[5]等在 25℃时将分子筛分别与 Na+／Sr2+、K+／Sr2+和K+／Ca2+进行试验，从等温线数据可以推出离子交换平衡常数。

在许多场合要求分子筛离子交换后的残余钠含量降至一定值，分子筛才具有更好的吸附或催化性能。例如何丽新[6]等用NaCl溶液沸水浴静态交换辉沸石，可以快速、有效去除沸石中的钙离子，辉沸石改成Na型后，它的吸附性能和离子交换性能大大增强。……