沸石制氧機工作原理是什么？作為一款新型制氧機設備，這項技術的核心是二氧化硅和氧化鋁的合成框架，具有剛性和不靈活的納米孔化學家在設計或構建新分子時，可以被認為是建筑師和建造者。有機化學家可以為新分子規劃藍圖，并用碳、氧、氫等原子精確地合成它。經過幾個世紀的對這項技能的微調，20世紀初的化學家們開始合成長的、線狀的一維聚合物。塑料袋的聚乙烯由乙烯分子的重復單元制成（重要的是，這些單元通過與有機分子中相同的牢固化學鍵連接。這提供了穩定性，確保由聚酯混合制成的襯衫紗線經久耐用）。在生物系統中，蛋白質是氨基酸的一維聚合物。

一、沸石制氧機的化學原理

近年來，通過將分子單元連接在一起來創建擴展的2維或3維結構，這已被提升到一個新的水平，就像聚合物一樣，但在二維或三維上。基本單元繼續組合在一起形成大型網絡，如鐵絲網圍欄。該網絡是通過重復添加具有對稱性的分子來構建的。一些這樣的網絡片，當一個疊放在另一個上時，形成一個功能性的二維實體。因為像聚合物這樣的詞不能準確描述原子的這種復雜排列，所以這種分子網絡被稱為框架。

這些共價有機框架(COF)的用途利用了它們的穩定性、大表面積、可控的孔徑和可調的化學環境。正如消費者在金屬絲網中選擇孔的大小一樣，可以將框架設計為作為篩子分離特定大小的分子。在工業環境中或在航空行李中，可以感應到最小的有毒氣體氣味。它們還適用于儲存能量（作為電容器）和傳導能量（沿著燃料電池中的膜）。

金屬有機框架(MOF)的結構類似于COF，但金屬與有機實體形成復合物。金屬的選擇范圍很廣，從鈹到鋅，但由于經濟和環境原因，相對豐富的金屬是首選。它們具有很大的優勢：用于氣體存儲，如燃料電池中的氫存儲；在催化方面，它們取代了非常昂貴的金屬；在傳感器中；在藥物輸送方面——抗癌藥物和其他具有嚴重副作用的藥物可以被困在MOF的多孔范圍內，以小劑量穩定釋放。

二、沸石理化結構的特殊性

另外，值得一提的是，天然沸石作為二氧化硅和氧化鋁形成的高度多孔的3-D網格。在自然界中，它們發生在火山流出物與水相遇的地方。合成沸石已被證明是一個巨大而低成本的福音。在大流行期間進入我們詞典的一種生物醫學設備是制氧機。該設備將氧氣凈化的規模從工業規模的工廠降低到一個人所需的量。該技術的核心是二氧化硅和氧化鋁的合成框架，具有剛性和不靈活的納米級孔。一種此類材料的珠子，即沸石13X，直徑約為一毫米，被裝入氧氣濃縮器中的兩個圓柱體中。

這里的化學反應專門用于從空氣中分離氧氣和氮氣的任務。作為高度多孔的沸石珠，其表面積約為每克500平方米。在塔內高壓下，氮與沸石在化學上緊密結合。帶負電荷的沸石與氮的不對稱核（四極矩）之間的相互作用使其優先吸附在沸石表面。氧氣保持游離狀態，因此被富集。空氣中含有78%的氮氣、20.9%的氧氣和少量的氬氣、二氧化碳等。一旦氮氣被阻止，從塔中流出的是90%以上的氧氣。在此之后，降低塔內的壓力會釋放出被沖洗掉的氮氣，并用新鮮空氣重復該循環。