沸石咪唑骨架膜的制备及其应用进展

近年来,将金属-有机骨架材料(MOFs)和膜基材料结合,制备新型MOFs分离膜成为膜领域研究的热点之一。由于MOFs具有类似分子筛结构和空间拓扑结构,在分离、催化等方面具有潜在的应用前景。沸石咪唑框架材料(ZIFs)作为MOFs中重要分支之一,因其具有优异的热稳定性和化学稳定性被应用于膜分离。本工作重点阐述了原位生长、界面反扩散、逐层组装、二次生长、气相沉积和微流体处理等方法制备ZIFs多晶膜和杂化膜,并系统介绍了ZIFs复合膜在染料与重金属离子去除、气体分离、天然气净化、生物医药和电化学传感中的应用。最后,总结了ZIFs复合膜制备过程中存在的问题和挑战,并对ZIFs复合膜未来研究的方向提出了展望。     

TS-1沸石膜的制备及应用研究进展

由于TS-1（钛硅分子筛）膜可以在极性溶剂中催化有H2O2参与的择型氧化反应,且具有疏水性,因此在膜分离、膜催化等方面引起人们广泛关注。介绍了TS-1膜的主要制备方法、表征手段及其制备过程中的影响因素,叙述了TS-1膜在渗透蒸发和催化方面的应用。针对当前研究现状,展望了TS-1膜在工业方面的发展前景。     

MFI型沸石膜的渗透分离性能及应用

综述了ＭＦＩ型沸石分子筛的渗透分离性能,探讨了其可能的分离机理,并介绍了包括膜分离与经在内的前沿进展。     

沸石分子筛膜在溶剂回收领域的应用进展

综述了沸石分子筛膜渗透蒸发过程的原理及影响因素,详细总结了其在溶剂脱水、有机物分离以及废水处理等方面的应用研究进展。阐述了该技术目前存在的应用局限和挑战,并对其改进方向进行了展望。     

ZSM-5 型沸石膜反应器在乙苯脱氢反应中的模式

引言 沸石分子筛膜是近些年发展起来的和种新型的膜分离技术[1],它是通过分子筛孔道实现分子筛分,从而得到较高的分离因数.     

微乳液聚合在分离膜制备中的应用研究

利用微乳液聚合技术制备分离膜不仅拓展了膜材料的选择范围和成膜工艺技术,并为有机-无机杂化膜的制备提供了一种很好的方法。从微乳液的组成、乳化剂的性质等对微乳液聚合制备的分离膜结构和性能的影响方面,对微乳液聚合在分离膜制备中的应用研究进行了综述,并对其今后的研发方向进行了简要的评述。     

沸石分子筛膜的合成与应用

综述了沸石分子筛膜的合成方法和应用。介绍了制备沸石分子筛膜最常州的水热合成法，包括晶种法和原位合成法，以及沸石分子筛膜在气体分离、渗透汽化和膜反应器中的应用。重点阐述了被除数广泛研究的MFI型分子筛膜的制备方法与应用。详细讨沦了多孔支撑体、晶体、水热合成条件以及合成液组成等因素对晶体生长和膜的形态以及对MFI型分子筛膜分离性能的影响，     

沸石膜反应器苯脱氢反应性能

采用管式沸石膜反应器,研究了乙苯脱氢反应生成苯乙烯的性能。考察了不同渗透分离性能的沸石膜对乙苯脱氢反应的影响和不同沸石膜反应器上乙苯脱氢反应的规律。结果表明,与固定床操作条件下相比,沸石膜反应器乙苯转化率可提高近10％－16％,苯乙烯选择性可提高3％－5％。渗透分离性能是决定沸石膜提高脱氢反应性能的最重要因素,H2渗透量越大、H2／C3H8分离系数越高,对反应越有利。渗透分离性能相近但类型不同的沸石膜对乙苯脱氢反应性能有差异,其中Fe-ZSM-5沸石膜反应性能较好,这是杂原子Fe进入沸石骨架后引起的。反应后膜的渗透分离性能略有变化。     

毛细管膜生物反应器中加沸石对膜污染的影响

通过处理生活污水时毛细管膜污染状况的研究，考察了膜水通量随沸石投加量而变化的情况。在操作压力为0．025MPa，膜面流速为0．8m/s，p(MLSS)为3000mg／L的条件下，与不投加沸石直接处理生活污水相比，沸石的投加使膜水通量上升，总阻力下降；试验还探讨了沸石最佳投加量问题。结果表明，沸石的投加可改善膜面泥饼性质，提高水通量，是一种积极的膜污染防治手段。     

膜化学反应器及其应用进展

提出将膜化学反应器分为四 ：膜反应分离器、膜混合反应器、膜混合反应分离器和膜介观孔道反应器，并分别对各类反应器的特征、功能及其应用进行了评述。     

Preparation of zeolite filled glassy polymer membranes

The incorporation of zeolite particles in the micrometer range into polymeric matrices was investigated as a way to improve the gas separation properties of the polymer materials used in the form of membranes. The adhesion between the polymer phase and the external surface of the particles appeared to be a major problem in the preparation of such membranes when the polymer is in the glassy state at room temperature. Various methods were investigated to improve the internal membrane structure, that is, surface modification of the zeolite external surface, preparation above the glass-transition temperature, and heat treatment. Improved structures were obtained as observed by scanning electron microscopy, but the influence on the gas separation properties was not in agreement with the observed structural improvements. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

Preparation of zeolite A membranes by microwave heating

Molecular sieve membranes consisting of NaA zeolite crystals have been successfully synthesized on symbol -Al₂O₃ substrate by means of microwave heating. In this way, the reaction time is greatly reduced to only 15–20 min and the membranes obtained are very stable and dense. Moreover, the thickness of the membranes can be easily controlled by varying the amount of the reaction mixture. To study the formation process of the membranes, the samples in various reaction stages have been characterized by field emission scanning electron microscopy and X-ray diffraction.     

渗透汽化膜的制备及其应用进展

渗透汽化（pervaportion, PV）作为一种新颖的分离技术在工业范围内得以应用,至关重要的是它在恒沸混合物、近沸混合物分离方面的显著优势。相比分馏、精馏、萃取等传统分离方法,渗透汽化技术具有经济、高效、便于管理的优点,但目前缺少优质的渗透汽化膜材料和先进的膜制备方法。本文综述了近年来渗透汽化技术以及渗透汽化膜的研究现状,首先介绍了PV技术的分离机理、PV膜的制备方法、PV技术在工业上的应用领域等,并重点讨论了料液温度、料液浓度、料液流速、膜上下游蒸汽压差、膜材料等关键因素对渗透汽化分离性能的影响。文中提出未来渗透汽化技术应在膜材料方面积极探索,选用聚合物为材料,并结合先进的膜制备方法来进一步降低膜的厚度,从而明显地提高膜渗透通量。     

Preparation and characterization of zeolite beta–polyurethane composite membranes

Incorporation of zeolite into polyurethane (PU) membranes was investigated by using as‐synthesized and calcined zeolite beta particles at two different loading contents (0.1 and 1 wt %). The chemical interaction between the zeolite beta crystals and PU was observed by ATR‐FTIR spectroscopy. The SEM results suggested that the calcined zeolite beta crystals were more homogeneously dispersed in the composite membranes than the as‐synthesized zeolite beta crystals. DMA results demonstrated that all composite membranes had higher storage modulus in the rubbery state and higher stability towards thermal and mechanical degradation with respect to the control groups. Tensile testing results also showed increased tensile strength and elongation at break for all composite membranes. This study suggests that incorporating zeolite beta in its as‐synthesized or calcined forms and at different amounts can be applied as an alternative method for tailoring the mechanical properties of PU membranes without changing its structural characteristics. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2007     

Preparation of ITQ-29 (Al-free zeolite A) membranes

Membranes consisting of Al-free ITQ-29 (a zeolite with the LTA-type structure) have been prepared on alumina tubular supports by seeded liquid phase hydrothermal synthesis. A supramolecular organic structure-directing agent (SDA) was used for the synthesis of ITQ-29 that must be removed from the zeolite pores to activate the membrane for permeation. The high temperature needed to decompose SDA from small-pore zeolites could create thermal stresses that affect the final membrane quality. Because of this, the effect of the atmosphere (N₂, O₂, air and O₃/air) and temperature of the membrane calcination process has been studied. An ITQ-29 membrane activated by means of the combination of pyrolytic (at 723 K) and ozonization (at 473–573 K) treatments gave the best results, with N₂/CH₄ and N₂/propane selectivities well above the corresponding Knudsen values.     

微型反应器中催化剂载体的选择和应用

形状规则的微通道是微型反应器最重要的组件,而陶瓷、不诱钢和FeCrAl是制造微通道常用的材料.评述了3种材料在微型反应器中的选择和应用,并指出优缺点,同时分析涂层和催化剂的形貌、特征及黏附性.     

ZSM-5沸石分子筛膜的制备及脱盐性能研究

淡水资源日益短缺,发展膜法海水淡化技术是满足世界淡水供应需求的重要途径,但是寻找合适的膜材料依然是人类面临的挑战。ZSM-5沸石分子筛膜（简称沸石膜）具有规则的孔道结构、合适的孔径尺寸（0.51~0.56 nm）以及可调变的硅铝比,在有机物脱水分离应用中展示了优异的选择性及良好的渗透性和稳定性。基于其孔径尺寸介于水分子和盐离子之间,其在海水淡化脱盐领域也具有应用潜力。在大孔α-Al₂O₃载体上采用二次生长法制备了ZSM-5沸石膜,考察了晶化时间与合成液的硅铝比对ZSM-5沸石膜成膜和渗透蒸发脱盐性能的影响,并采用XRD、SEM、EDS与水接触角表征了合成膜的相结构与结晶度、骨架组成表面特性等膜的结构性质。结果表明：通过二次水热法采用合成液摩尔配比为n（Al₂O₃）∶n（SiO₂）∶n（Na₂O）∶n（NaF）∶n（H₂O）=0.05∶1∶0.21∶1.01∶55的合成液在175℃下晶化48 h为最佳的合成条件,制备了Si/Al比为10、接触角为17.5°的亲水纯相致密ZSM-5沸石膜,并在75℃下对3.5%（质量）的NaCl水溶液进行了渗透蒸发测试,水的通量和盐离子截留率达到8.35 kg·m^-2·h^-1和99.99%,且性能在60 h的时间依存性测试后依然稳定,表现出了很高的海水淡化工业应用潜力。     

b轴取向MFI分子筛膜的制备及应用研究进展

分子筛膜是一种新型的无机膜,具有孔道结构规整、化学和热稳定性好、机械强度高、抗污染性能好、易于改性等优点。b轴取向MFI分子筛膜因可以缩短传质路径、降低传质阻力、提高扩散效率,在膜分离和膜反应器领域有着广泛的应用前景,受到国内外学者的普遍关注。综述了b轴取向分子筛膜的制备方法及应用研究进展。详细介绍了原位水热合成法、二次生长法、微波辅助合成法、无凝胶法、固相转化法及纳米片法等。二次生长法可以控制分子筛膜的微观结构,且受载体表面性质的影响较小;微波辅助法可以缩短结晶时间,降低能耗,对工业化生产具有重要意义;无凝胶法具有制备工艺简单、环境友好等优点。在上述方法的基础上,将纳米片作为晶种可以降低膜厚。最后,展望了b轴取向MFI分子筛膜的发展前景,在制备b轴取向连续无缺陷MFI分子筛膜方面仍面临许多挑战,包括提高膜的机械强度和长期运行稳定性、实现粗糙或弯曲以及大尺寸载体表面取向膜层的制备等。     

二次生长法制备NaA型沸石膜及其在渗透汽化中的应用

首先采用负压法在氧化铝载体上引入晶种,再通过二次生长法合成了NaA型沸石膜,考察了各种因素对制膜的影响。结果表明,在90℃时反应晶化3h,能够形成最佳的NaA膜层。对于质量分数为90%的乙醇水溶液,所合成的膜的渗透汽化通量为0 19kg/(m2·h),分离因子达300以上。在此基础上研究了渗透汽化温度、渗透液浓度对于分离性能的影响,获得了渗透汽化过程的初步规律。     

4A沸石填充聚氨酯杂化膜的制备及气体分离性能

两步法制备了4A沸石填充的端羟基聚丁二烯基聚氨酯膜HTPB-PU/4A,并研究了CO2、H2、O2、N2的气体透过性能.结果表明:沸石与膜的相容性较好,添加4A沸石后,膜的热稳定性明显提高,O2渗透性及O2/N2选择性显著改善;随沸石添加时间的增加,膜对各种气体体系的选择性先增加后减小,而渗透性则先增加后趋于稳定;随硬...