分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物。分子篩具有均勻的微孔結構,它的孔穴直徑大小均勻,這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內部,并對極性分子和不飽和分子具有吸附能力,因而能把極性程度不同,飽和程度不同,分子大小不同及沸點不同的分子分離開來,即具有“篩分”分子的作用,故稱分子篩。由于分子篩具有吸附能力高,熱穩(wěn)定性強等其它吸附劑所沒有的優(yōu)點,使得分子篩獲得廣泛的應用。 在生物大分子領域,常見的有bio-rad SEC分子篩預裝柱。 美國科學家發(fā)現(xiàn),通過調整溫度,能夠地控制一種鈦硅酸鹽材料中的孔洞大小,制造出精密的新型分子篩。 一些晶體材料內部有著大量均勻的微孔,尺寸比孔洞小的分子能夠穿過,而大分子不能穿過,因此可以起到分離不同分子的作用,這類材料被稱為分子篩。
分子篩產品屬于一種無機非金屬材料,廣泛應用于氣體分離與凈化、富氧燃燒、催化脫硝、核廢水處理、鹽堿地土壤治理和重金屬污染土壤修復等領域,是一種能夠實現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)境治理與生態(tài)修復作用的材料,按《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》、《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《新材料產業(yè)發(fā)展指南》、《國家支持的高新技術領域》和《當前發(fā)展的高技術產業(yè)化領域指南》(2011年度)等國家政策文件,分子篩行業(yè)可歸類為新材料領域的無機非金屬材料行業(yè)。
由于分子篩具有的吸附性能、離子交換性能和催化性能,被廣泛用作吸附材料、離子交換材料以及催化材料,其中:吸附材料主要用于工業(yè)與環(huán)境領域各種氣體的分離、凈化與干燥,如天然氣、石油裂解氣等化工原料的脫水干燥、節(jié)能型建筑中空玻璃干燥劑、脫二氧化碳和脫硫、正異構烷烴的分離、二甲苯異構體的分離、烯烴分離、氧氮分離、制冷劑干燥等;離子交換材料主要應用于洗滌助劑、放射性廢料與廢液的處理;催化材料主要應用于石油煉制與加工、石油化工、煤化工與精細化工領域中大量工業(yè)催化過程。
在國內分子篩催化劑領域,石油化工和煤化工是分子篩催化劑的主要應用領域。目前,中石油、中石化等大型央企完全主導和壟斷了石油化工領域的催化劑市場,該領域分子篩催化劑的研發(fā)和生產都集中在這些大型央企,只有極少數(shù)民營企業(yè)能夠涉足該領域的分子篩催化劑的研發(fā)生產,導致石油化工領域的分子篩催化劑市場較為封閉。
在國內分子篩吸附劑領域,市場國際化程度高,市場競爭激烈。大部分企業(yè)系民營企業(yè)且規(guī)模較小,年產萬噸級以上的成型分子篩企業(yè)較少。隨著環(huán)保政策的嚴厲執(zhí)行,部分分子篩原粉企業(yè)因為環(huán)保壓力加大、生產成本上升等因素逐漸退出市場。國內低端成型分子篩市場充分競爭;中成型分子篩市場,國際大型分子篩企業(yè)憑借品牌和技術優(yōu)勢仍然具有很強的競爭力。面對國際大型分子篩企業(yè)的競爭,國內成型分子篩企業(yè)需要擁有良好的技術創(chuàng)新能力和較大的生產規(guī)模來應對。
在工業(yè)制氧和干燥領域:近年來,分子篩吸附劑行業(yè)在工業(yè)制氧和干燥領域的技術發(fā)展主要在水熱合成的主流技術路線基礎上進行技術創(chuàng)新和工藝優(yōu)化,不斷推出更節(jié)能、生產成本更低的產品來保持市場競爭力。
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