新型两步法合成高质量Silicalite-1分子筛膜

通过一种新颖的两步合成方法,即先用改性剂溶液对镀有二氧化硅缓冲层的多孔氧化铝(孔径0.1～0.5μm)载体管进行浸泡处理,再水热合成,制备了silicalite-1分子筛膜,并考察了晶化温度、晶化时间对成膜的影响.采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,在最优粘度5～25 cp内制得平整连续的介孔缓冲层,达到了修饰载体材料表面性能的目的.X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)结果表明,160℃下,晶化24 h得到表面致密、连续的6取向的silicalite-1分子筛膜.     

真空晶种引入法制备Silicalite-1沸石膜及其性能表征

采用抽真空法在多孔a-Al2O3载体管表面预先引入Silicalite-1沸石晶种,再通过水热合成二次晶化法在涂有Silicalite-1沸石晶种的a-Al2O3载体管上合成沸石膜. 用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对合成的沸石分子筛及膜进行了表征,考察了晶种大小、真空度对合成沸石膜渗透性能的影响,用单组分气体渗透实验检测合成沸石膜的渗透性能. XRD检测结果表明,制备的沸石膜是典型的Silicalite-1沸石膜,合成的分子筛粒径分别约为0.2, 0.5, 1和2 mm,且分布均匀;SEM检测结果表明引入的晶种涂层连续、均匀,制备的Silicalite-1沸石膜致密、互生,不存在裂缺;常温常压下,H2/N2和H2/SF6的理想分离系数分别达到4.1和133.2,大于其Knudsen扩散比值3.7和8.7.     

二次水热合成制备有支撑纯ZSM-5沸石膜

用二次水热合成法得到了有支撑纯ＺＳＭ－５沸石膜。扫描电镜观察结果表明：ＺＳＭ－５结晶情况良好，尺寸比较均匀，晶粒紧密堆积成膜。沸石膜与支撑体结合紧密，膜的平均厚度为１０μｍ。     

纳米晶种涂层法合成Silicalite-1沸石膜

用纳米晶种涂层二次生长成膜法在大孔a-Al2O3(孔径4~6 mm)陶瓷管上合成Silicalite-1沸石膜. 用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征分析了沸石膜的形态,并通过单组分气体渗透实验对合成膜管的渗透性能进行了测试. 结果表明,合成的Silicalite-1沸石膜连续、互生,看不出晶间孔;沸石膜层厚8~10 mm;常温常压下H2/N2的理想分离系数为3.9,超过其努森扩散值3.74,H2/C3H8的理想分离系数为19.1,远大于其Knudsen扩散比值4.69,且H2的渗透率达到1.43′10-6 mol/(m2×s×Pa). 气体分离数据表明,该膜没有明显的缺陷存在.     

沸石分子筛膜的合成及其定向生长

本文综述了沸石分子筛膜的各种合成方法，介绍了有机－无机组成结构对沸石分子筛膜的定向生长和载体及其前处理对膜合成的影响。     

浸涂晶种法合成ZSM-5分子筛膜及气体渗透性能研究

采用操作简单,方便易行的浸涂法,在多孔α-A12O3载体表面种上晶种,再水热合成出渗透率较大的ZSM-5沸石分子筛膜.用XRD,SEM和H2,N2,CO2和CH4等气体渗透对ZSM-5沸石分子筛膜进行了表征.XRD分析表明,陶瓷基质表面的膜层是ZSM-5沸石晶相,SEM结果显示合成的沸石膜层是一层连续的多晶层,厚度约10μm.在室温,0.1MPa下对H2,N2,CO2和CH4的渗透率分别为4.76×10-6,1.36×10-6,2.07×10-6和1.80×10-6mol·m2·s-1·Pa-1,H2/N2,H2/CO2,H2/CH4的理想分离因子分别为3.50,2.30,2.64.     

有支撑纯ZSM—5沸石膜合成条件的研究

研究了反应物组成，支撑体处理条件和合成时间对有支撑ＺＳＭ－５沸石膜形的影响。结果表明：支撑体的处理条件对ＺＳＭ－５沸石膜的形成影响很大，只有经适当的碱处理并分清洗的支撑体表面才能形成与其结合牢固的纯ＺＳＭ－５沸石膜；仅经过一次水热合成沸石晶体通常不足以把支体表面完全覆盖，而将一次合成的带支撑膜再进行第二次水热合成时，可使沸石膜的厚大大增加并完全覆盖支撑体表面。     

4A分子筛膜的微波法合成及渗透性能的研究

分别采用微波密闭合成法和微波常压合成法,对合成液浓度、反应时间、涂晶方法对成膜的影响进行了探讨,在管状a-Al2O3基膜外壁上合成出了一系列4A型分子筛膜.并对其进行了X射线衍射、扫描电镜检测,并结合95%(质量分数)乙醇水溶液的渗透气化实验对所制备的膜进行了评价.建立了一套简单易行且费用较低的氮气吹扫的渗透汽化实验装置.     

沸石分子筛膜的合成及其走向生长

本文综述了沸石分子筛膜的各种合成方法。介绍了有机—无机组成结构对沸石分子筛膜的定向生长和载体及其前处理对膜合成的影响。     

有支撑纯NaA和NaY沸石膜的合成

本文简要介绍有支撑纯NaA和NaY沸石膜的合成方法和结构分析结果.研究结果表明,通过对支撑体进行适当碱处理,用二次水热合成由适当组成的反应混合物可以在多孔陶瓷支撑体上合成堆积紧密的纯NaA和NaY沸石膜.     

沸石膜渗透蒸发性能研究进展

渗透蒸发由于其对近沸物和恒沸混合物高效的分离性能而成为当今一个基本的分离操作单元。本文首先对渗透蒸发装置及分离性能表征简要总结,然后重点概述了对沸石膜的渗透蒸发应用和渗透蒸发过程影响因素,最后针对当前研究现状,展望了沸石膜在渗透蒸发方面的发展前景。     

用于分离DMF/H2O体系的Me-silicalite-1渗透汽化分子筛膜的制备

采用二次生长法制备了用于渗透汽化分离DMF/H2O体系的杂原子取代Me-silicalite-1/α-Al2O3(Me=Co、Fe)分子筛复合膜,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和紫外漫反射(UV-Vis)等方法对分子筛膜进行表征,结果表明金属离子进入分子筛骨架。渗透汽化实验显示,金属离子掺杂的silicalite-1/α-Al2O3分子筛复合膜,具有较好的分离性能且优先透过有机胺,有利于工业中DMF溶剂的回收和利用。随着操作温度升高,分离因子减小,渗透通量增加。40℃分离质量分数为5%的DMF/H2O混合液时,Co-silicalite-1/α-Al2O3分子筛膜和Fe-silicalite-1/α-Al2O3分子筛膜的分离因子分别为4.4和2.9,渗透通量分别为0.66和0.84 kg·m-2·h-1。     

NaA型分子筛膜合成及应用进展

介绍了NaA型分子筛膜在合成及应用方面的研究进展,重点介绍了NaA型分子筛膜在渗透汽化分离方面的实际应用,展望了NaA型分子筛膜的应用前景。     

有机硅烷改性ZSM-5/BPPO非对称膜制备及其渗透汽化性能

以硅烷改性ZSM-5分子筛为填充剂,采用沉浸凝胶相转化法制备了ZSM-5/BPPO非对称膜. 结果表明,分子筛在BPPO膜中分散均匀,填充分子筛后膜表面粗糙度增大、疏水性增强. 以低浓度乙醇-水体系为研究对象,考察了分子筛填充量、进料液浓度及进料液温度对ZSM-5/BPPO膜渗透汽化分离性能的影响. 结果表明,随乙醇浓度增大,ZSM-5/BPPO膜的分离因子减小,渗透通量增大;随进料液温度升高,ZSM-5/BPPO膜的分离因子及渗透通量均增大;在60℃、分子筛填充量为0.3%(w)时,ZSM-5/BPPO膜对5%(w)乙醇-水体系的分离因子高达18.49,渗透通量为529.69 g/(m2×h). ZSM-5/BPPO膜对不同醇-水体系的分离结果表明,醇类分子量越大,膜分离性能越好.     

地质聚合物原位合成八面沸石膜及其渗透汽化性能

以煅烧高岭土和水玻璃为原料制备地质聚合物,采用水热合成法原位合成了自支撑八面沸石(简称FAU型)膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、万能压力试验机表征了沸石膜材料的抗压强度和微观结构,通过渗透汽化实验及数学模型考察了乙醇/水混合物体系进料组成和温度对沸石膜的渗透通量以及分离因数的影响。结果表明:该沸石膜表面的晶粒细小,膜覆盖完全且连续致密;提高养护时间有利于提高地质聚合物的压缩强度,提高水热时间有利于改善FAU型沸石膜表面形貌和相组成。在进料温度为50℃、原料中乙醇的含量为70%的优化条件下,FAU型沸石膜具有较高的渗透通量和分离因数,其渗透通量和分离因数分别达到1.41kg/(h m2)和16.8。     

氟离子与氧化铝摩尔比对丝光沸石膜及其渗透汽化性能的影响

采用二次生长法,在α-Al2O3载体上制备丝光(MOR)沸石膜,并通过改变合成液体系以及合成过程,制备出优质MOR沸石膜。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱研究了加氟前后制备的沸石膜微观结构及其n(Si)/n(Al)摩尔比的变化,并用异丙醇/水体系评价膜的渗透汽化性能。结果表明:改变合成液中的n(F–)/n(Al2O3)比,对制备的沸石膜表面的沸石晶体粒度、结晶度、膜厚以及膜的n(Si)/n(Al)比有影响。当n(F–)/n(Al2O3)=2.0时制备的沸石膜厚度仅约为8μm,n(Si)/n(Al)为8.5;优化合成过程后,制备的膜厚度进一步降低,约为6μm,且其渗透通量和分离因子也分别由无氟体系的0.122 kg/(m2·h)和884提升到优化后的0.219 kg/(m2·h)和2005。     

二次生长法制备微纤复合纯硅分子筛膜

以正硅酸乙酯为硅源,采用二次生长法制备了不锈钢微纤复合纯硅分子筛膜,考察了载体预处理方式、晶化温度和晶化时间对分子筛膜性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和ASAP-2020自动吸附仪对其形态和微观结构进行分析表征。结果表明,采用阳极氧化法预处理载体所制备的纯硅分子筛膜较采用高温煅烧法预处理的膜表观形态更为连续规整。随着晶化温度从100℃升高到160℃或晶化时间从12 h延长到96 h,分子筛膜表面更加致密,晶体颗粒尺寸增加。不锈钢微纤复合纯硅分子筛膜的比表面积、总孔容和微孔孔容分别为93.24 m2?g?1、0.0654cm3?g?1和0.0382 cm3?g?1,微孔孔容占总孔容的58%,相应的纯硅分子筛膜负载量为23.3%(wt)。