As peneiras moleculares possuem três propriedades principais.

1. Desempenho de peneiramento molecular

As peneiras moleculares apresentam uma distribuição de tamanho de poros extremamente uniforme. Somente substâncias com diâmetros moleculares menores que o tamanho dos poros podem entrar nas cavidades internas dos cristais da peneira molecular. Por exemplo, as peneiras moleculares 3A têm um tamanho de poro de aproximadamente 0,3 nanômetros, permitindo a passagem apenas de moléculas de água (com cerca de 0,27 nanômetros de diâmetro), enquanto repelem moléculas maiores (como o propano, com cerca de 0,43 nanômetros). As peneiras moleculares 5A, com um tamanho de poro de aproximadamente 0,5 nanômetros, são usadas para separar oxigênio (0,34 nanômetros) e nitrogênio (0,36 nanômetros). Essa capacidade precisa de "peneiramento molecular" as torna materiais essenciais para processos de separação e purificação.

2. Desempenho de adsorção

Mesmo que as moléculas sejam menores que o tamanho dos poros, as peneiras moleculares adsorvem preferencialmente moléculas polares (como água e dióxido de carbono) e moléculas insaturadas (como alcenos) por meio de forças de van der Waals ou ligações de hidrogênio na superfície dos poros. Isso aumenta ainda mais a precisão da peneiração. Por exemplo, a produção de nitrogênio usando peneiras moleculares de carbono alcança uma separação eficiente de nitrogênio pela adsorção preferencial de oxigênio (que tem uma polaridade ligeiramente maior).

3. Desempenho catalítico

A estrutura porosa das peneiras moleculares funciona como "microreatores" para reações químicas. Os sítios ácidos em sua superfície (gerados pelo equilíbrio de cargas entre a carga negativa dos tetraedros de alumínio-oxigênio e os cátions) podem catalisar reações do tipo carbocátion. Por exemplo, as peneiras moleculares do tipo Y, como catalisadores de craqueamento de petróleo, podem quebrar o petróleo pesado em combustíveis leves como a gasolina. Atualmente, elas são um dos catalisadores mais utilizados na indústria de refino de petróleo.

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