制氫分子篩，顧名思義，是一種具有特殊孔徑大小和分子識別能力的分子篩材料。它能夠通過孔徑篩選和分子間相互作用，從混合氣體中較好地分離出氫氣。其基本原理主要包括兩個(gè)方面：
1.孔徑篩選效應(yīng)：制氫分子篩的孔徑大小介于氫氣分子與其他氣體分子之間，因此只有氫氣分子能夠通過孔道進(jìn)入分子篩內(nèi)部，而其他氣體分子則被排斥在外。這種孔徑篩選效應(yīng)使得氫氣分子得以從混合氣體中分離出來。
2.分子間相互作用：除了孔徑篩選效應(yīng)外，制氫分子篩還通過分子間相互作用對氫氣進(jìn)行選擇性吸附。由于氫氣分子具有較小的極化率和四極矩，與其他氣體分子相比，氫氣分子與分子篩表面的相互作用較弱，因此更容易從分子篩中脫附出來。
因此制氫分子篩的制造需要使用一些特殊的材料，如高純度的硅酸鹽、活性碳等。制氫分子篩具有吸附性能高、吸附選擇性強(qiáng)、脫附速率快等特點(diǎn)，在制氫領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。除了制氫，制氫分子篩還可以應(yīng)用于氫燃料電池、H離子膜燃料電池等，以提高其性能。它在微熱吸干機(jī)、空分設(shè)備、管道除水、鋼鐵廠、石化煉油等方面也有廣泛的應(yīng)用。
制氫分子篩常用的有分子篩NaA和13X分子篩。分子篩NaA是一種鈣鉀型的硅鋁酸鹽，晶體的孔徑為（0.5nm），能吸附小于該孔徑的分子。它主要應(yīng)用于正異構(gòu)烴分離、變壓吸附分離及水和二氧化碳的共吸附。13X分子篩則是一種鈉型的硅鋁酸鹽，晶體的孔徑為9?（0.9nm），能夠吸附小于9?的分子。
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