構(gòu)成沸石骨架的最基本結(jié)構(gòu)是硅氧( SiO4 )四面體和鋁氧(AlO4 )四面體,其中在鋁氧四面體中由于1個(gè)氧原子的價(jià)電子沒有得到中和,使得整個(gè)鋁氧四面體帶有1個(gè)負(fù)電荷;為保持電中性,附近必須有1個(gè)帶正電荷的金屬陽(yáng)離子(M+ )來抵消,這些陽(yáng)離子和鋁硅酸鹽結(jié)合很弱,可以進(jìn)行陽(yáng)離子交換和可逆的脫水,而不破壞沸石的晶體結(jié)構(gòu)(Mark,1998) ,因此,沸石具有陽(yáng)離子交換性能。
除此之外,由于硅(鋁)氧四面體的連接方式不同,沸石構(gòu)架中有許多空腔和孔道,同時(shí)沸石表面具有強(qiáng)大的色散力,部分架氧負(fù)電荷和與之平衡的陽(yáng)離子周圍形成強(qiáng)大的電場(chǎng)。因此,沸石在色散力和靜電力的共同作用下,具有很強(qiáng)的吸附性,而且是一種分子篩的選擇吸附,對(duì)極性強(qiáng)且分子直徑小于沸石空穴通道直徑的氨氮具有很強(qiáng)的吸附性。另外,天然沸石經(jīng)過活化,可以明顯調(diào)整沸石內(nèi)孔的直徑,提高吸附性能、離子交換性能及交換量等,從而可以更好地去除氨氮。