沸石晶体在化学加工工业中用作过滤器、反应催化剂和吸附剂。它们的三维晶体结构具有选择性过滤(吸附)能力,因此沸石晶体常被用作筛子以选择性过滤分子化合物。这些晶体还具有作为核废料清除剂的潜在应用,并可用作半导体材料的量子限制宿主。

然而,为了改进现有的催化和吸附过程,科学家需要更好地了解天然沸石的结构。理论上,大沸石晶体可以在微重力下生长,其大小是地球上晶体的500到1000倍。对太空生长沸石的晶体结构进行分析可能有助于优化它们作为催化剂和吸附剂的用途。此外,近乎完美的晶体结构可以用作工业膜,这可能比目前的分离和催化过程具有更大的优势,或者作为半导体材料的主体,以产生特定于“量子点”形式的电子和光学特性。

沸石晶体生长炉在美国第一微重力实验室(USML-1)的两个中层储物柜空间和Spacehab1中飞行。手套箱中的伴随实验帮助最大限度地提高了科学回报,从而产生了改进沸石的新策略和方法晶体在轨道上生长。

一种优化沸石晶体的工艺-国投盛世

对在美国第一微重力实验室和Spacehab1上生长的沸石晶体的评估表明,大多数成核受到控制的样品都经历了增强的生长。他们还达到了与地球上生产的任何水晶一样高或更高的水晶完美程度。沸石A的几种晶体似乎接近理论上完美的硅/铝比例——这是有史以来第一次达到这样的比例。与地球生长的对照样品相比,沸石A的面积增加了96%,体积增加了175% 。沸石X晶体的面积和体积增加 与首席研究员生产的最好的实验室样品相比,分别增加了50%和83%。在这项任务中,沸石晶体生长实验将继续研究在微重力下合成大沸石晶体的技术,并将评估沸石材料的新混合物。

具体实施方法:该实验由38个高压釜组成,这些高压釜将被激活并装入熔炉中。高压釜包含两种源溶液,一种是铝基溶液,另一种是硅基溶液,设计用于装载在地球上并在轨道上混合。当转动螺母以混合两种溶液时会发生激活。不同高压釜和混合物的混合量由使用透明高压釜的手套箱中的额外实验确定。