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通常所說(shuō)的離子交換是指沸石分子篩骨架外的補(bǔ)償陽(yáng)離子的交換。沸石分子篩骨架外的補(bǔ)償離子一般是質(zhì)子和堿金屬或堿土金屬，它們很容易在金屬鹽的水溶液中被離子交換成各種價(jià)態(tài)的金屬離子型沸石分子篩。 離子在一定的條件下，如水溶液或受較高溫度時(shí)比較容易遷移。在水溶液中，由于沸石分子篩對(duì)離子選擇性的不同，則可表現(xiàn)出不同的離子交換性質(zhì)。金屬陽(yáng)離子與沸石分子篩的水熱離子交換反應(yīng)是自由擴(kuò)散過(guò)程。擴(kuò)散速度制約著交換反應(yīng)速度。 通過(guò)離子交換可以改變沸石分子篩孔徑的大小，從而改變其性能，達(dá)到擇形吸附分離混合物的目的。 沸石分子篩經(jīng)離子交換后，陽(yáng)離子的數(shù)目、大小和位置發(fā)生改變，如陽(yáng)離子交換低價(jià)陽(yáng)離子后使沸石分子篩中的陽(yáng)離子數(shù)目減少，往往造成位置空缺使其孔徑變大；而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后，則易使其孔穴受到一定的阻塞，使有效孔徑有所減小。

沸石分子篩的應(yīng)用 干燥及凈化領(lǐng)域的應(yīng)用 （1）脫水。利用低硅鋁比的沸石分子篩（如 A型，X型等）的極性親水性，可以進(jìn)行空氣的干燥。另外近年來(lái)將乙醇摻入中替代部分受到廣泛重視，作為燃料的乙醇要求其中的水含量低于 0.8%，而由于乙醇和水的共沸，使得通過(guò)精餾只能得到 95%的乙醇，對(duì)于含水量較低的乙醇脫水，沸石分子篩吸附脫水是的選擇。 此方法中應(yīng)用的沸石分子篩是A 或X型，而KA 型，這一方面利用了 A型沸石分子篩的極性，另一方面由于KA沸石分子篩的孔道直徑約 0.3nm，水分子可自由進(jìn)入，而乙醇分子直徑大于 0.3nm 不能進(jìn)入沸石分子篩的孔道。此種沸石分子篩脫水工藝是工業(yè)上生產(chǎn)燃料乙醇的工藝。 （2）凈化空氣中的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，H2S、SO2、NOX以及甲醛的排放量日益增多，造成的污染給人們的生活和環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的危害。

催化領(lǐng)域的應(yīng)用 沸石分子篩具有復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的孔道體系，是一種性能優(yōu)良的催化劑。ZSM- 5 與Y型沸石分子篩共同作用應(yīng)用于 FCC 反應(yīng)，以獲得較高產(chǎn)率的、和丁烯。MCM- 22 沸石分子篩在化反應(yīng)上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，例如 MCM- 22 作為液相化催化劑催化苯和乙烯反應(yīng)制備，不僅提高了選擇性，并且 MCM- 22 本身的穩(wěn)定性高，用量少，可以在反應(yīng)器中進(jìn)行原位再生，而其它種類催化劑則必須從反應(yīng)器中取出另行再生。在短鏈取代芳烴的合成反應(yīng)上，MCM- 56 有更好的活性，并且不容易失活。ZSM- 22 在許多工藝中用作催化劑，但主要是用于丁烯骨架異構(gòu)和異構(gòu)化兩個(gè)方面。