NaA沸石膜渗透蒸发脱除卤代烷烃中微量水

利用二次生长法,在α-Al_2O_3载体外表面合成NaA沸石膜,并采用SEM和XRD等方法对合成的NaA沸石膜进行表征。将合成的NaA沸石膜应用在渗透蒸发脱除卤代烷烃中微量水,考察了进料流量、渗透侧压力和操作温度等对膜渗透汽化性能的影响。表征结果显示,制备出了连续、致密、高纯度的NaA沸石膜,且膜层厚度仅为10μm。实验结果表明,NaA沸石膜应用在一氯甲烷脱水中,当操作温度从10℃上升到80℃时,对水的通量一直维持在0.15kg/(m~2·h)以上;NaA沸石膜应用在二氯甲烷脱水中,当进料流量增加到198mL/min时,膜相应的渗透通量和分离因子分别达到0.172kg/(m~2·h)和39900;NaA沸石膜应用在氯仿脱水中,当操作温度升高至50℃时,渗透通量达到最大值0.564kg/(m~2·h);NaA沸石膜应用在四氯化碳脱水中,当操作温度升高至60℃时,渗透通量可达到0.612kg/(m~2·h)。     

硅烷修饰合成NaA沸石膜

在多孔α-氧化铝陶瓷管上水热四次合成出NaA沸石膜,反应时间4h,反应温度373K。采用3种不同硅烷偶联剂(KH-550、SB-240、SB-570)修饰外表面,生成的Si-O-Me键极大提高了分子筛与陶瓷管直接的结合强度。结果表明在经KH-550修饰的支撑体内外表面上生长出连续、致密、超薄膜层,测得膜厚为6μm。测试了该膜对乙醇/水系统的渗透性能。     

NaA沸石膜渗透蒸发脱除二氯甲烷中的痕量水

利用热浸渍法在α-Al2O3载体管外表面预涂晶种,水热合成了NaA沸石膜;采用NaA沸石膜进行了分离水-二氯甲烷的研究。考察了进料流量、渗透侧压力和进料温度对水的渗透通量和分离因数的影响。实验结果表明,合成的NaA沸石膜厚度约为24μm,与载体结合紧密,膜连续且致密;随进料流量的增加,渗透通量和分离因数均增大;随渗透侧压力的增大,渗透通量减小,分离因数未发现明显变化;随进料温度的升高,渗透通量增大,分离因数减小;在进料流量198 mL/min、进料温度25℃、渗透侧压力0.1 kPa、进料侧压力0.1 MPa的条件下,水的渗透通量和分离因数分别达到0.172 kg/(m2.h)和39 900。     

NaA分子筛膜蒸气渗透脱除一氯甲烷中的痕量水

利用热浸渍提拉晶种法,在孔径为2～3μm的多孔α-Al2O3陶瓷管载体上水热合成NaA分子筛膜,采用XRD和SEM等方法对合成的膜进行表征。用NaA分子筛膜对水含量为0.252%(w)的一氯甲烷进行蒸气渗透分离,考察合成液配方、进料压力和进料温度等条件对NaA分子筛膜蒸气渗透分离性能的影响。实验结果表明,经3次水热合成得到致密、连续的NaA分子筛膜,在合成液摩尔组成为1Al2O3∶2SiO2∶2Na2O∶120H2O时制备的膜厚度为7～8μm;室温下NaA分子筛膜的分离因数可达75000;在进料压力为0.05～0.20 MPa时,NaA分子筛膜对水的通量为0.147 kg/(m2.h)。     

在多孔α-Al2O3载体管上合成β沸石膜最佳条件的研究

 采用简单易行的预涂晶种二次水热合成法，在平均孔径3~5 μm的多孔α-Al2O3管状载体的外表面制备了连续致密的β沸石膜，着重考察了晶种溶液对晶种层质量的影响，以及n(Na＋)/n(SiO2)和n(H2O)/n(SiO2)对沸石膜质量的影响，得出了合成β沸石膜的最佳条件。用SEM, XRD和氮气渗透等手段对所合成的β沸石膜进行了表征，结果证实了合成的β沸石膜连续致密，没有大的缺陷。     

两步法制备高性能T型分子筛膜北大核心CSCD

采用两步法在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(Na_2O)∶n(K_2O)∶n(H_2O)=1∶0.055∶0.23∶0.08∶30的清液体系中合成高性能的T型分子筛膜,讨论了热浸渍涂镀晶种粒径、晶化时间以及晶化温度对膜的渗透汽化分离性能的影响,考查了两步法的稳定性,并将一步法和两步法所得分子筛膜的分离性能进行对比。采用SEM和XRD方法对膜的形态结构进行表征。表征结果显示,先后浸涂粒径为1.5μm和0.5μm的晶种能够在载体管上形成连续致密的晶种层。实验结果表明,在150℃下晶化4 h后,120℃下再晶化8 h可成功制备T型分子筛膜;75℃下渗透汽化分离m(异丙醇)∶m(水)=90∶10体系,渗透汽化通量和分离因子可分别达到2.043 kg/(m^2·h)和2 874,优于一步法晶化所合成的分子筛膜。     

两步法制备高性能T型分子筛膜

采用两步法在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(Na_2O)∶n(K_2O)∶n(H_2O)=1∶0.055∶0.23∶0.08∶30的清液体系中合成高性能的T型分子筛膜,讨论了热浸渍涂镀晶种粒径、晶化时间以及晶化温度对膜的渗透汽化分离性能的影响,考查了两步法的稳定性,并将一步法和两步法所得分子筛膜的分离性能进行对比。采用SEM和XRD方法对膜的形态结构进行表征。表征结果显示,先后浸涂粒径为1.5μm和0.5μm的晶种能够在载体管上形成连续致密的晶种层。实验结果表明,在150℃下晶化4 h后,120℃下再晶化8 h可成功制备T型分子筛膜;75℃下渗透汽化分离m(异丙醇)∶m(水)=90∶10体系,渗透汽化通量和分离因子可分别达到2.043 kg/(m~2·h)和2 874,优于一步法晶化所合成的分子筛膜。     

无模板剂ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水中的应用

采用二次生长法,以α-Al2O3为载体,制备无模板剂ZSM-5沸石膜,并用异丙醇-水体系表征膜的渗透汽化性能。通过优化膜合成液的SiO2/Al2O3摩尔比、晶种浓度、晶化次数、晶化时间以及F/Si摩尔比,制备得到具有高渗透汽化性能的ZSM-5沸石膜。将此沸石膜用于乙酸乙酯脱水实验,考察了操作温度对其渗透汽化脱水性能的影响。结果表明,采用优化条件制备的超亲水性无模板剂ZSM-5沸石膜,在70℃时,对质量分数90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因数可分别达0.358 kg/(m2?h)和10338;对97%的乙酸乙酯水溶液进行渗透汽化脱水,渗透通量可达0.287 kg/(m2?h),分离因数可达3790。     

采用改进的二次生长法在多孔α-Al_2O_3陶瓷管上合成Silicalite-1沸石膜

以钛溶胶分散Silicalite-1沸石晶种,采用提拉法在α-Al2O3陶瓷管上负载晶种层,通过二次水热合成在多孔α-Al2O3陶瓷管上制备Silicalite-1沸石膜。考察了晶种悬浮液中晶种的含量、提拉次数和制膜合成液的水与正硅酸乙酯摩尔比对Sili-calite-1沸石膜性能的影响。采用扫描电子显微镜和X射线衍射方法对Silicalite-1沸石膜的形貌和结构进行了表征。实验结果表明,制膜条件对Silicalite-1沸石膜渗透性能有较大影响;适宜的制膜条件为:制膜合成液的水与正硅酸乙酯摩尔比120、晶种悬浮液中晶种的质量分数10%、提拉次数6次。所合成Silicalite-1沸石膜表面连续、致密、与陶瓷管结合紧密;在323K、0.1MPa压差的条件下,Silicalite-1沸石膜的H渗透速率为7.36×10-7mol/(m2·s·Pa),H/SF理想分离因数为28.6。     

Silicalite－1／Ti02复合层上Silicalite－1膜的合成与表征

为了获得高性能Silicalite－1沸石膜,采用提拉法在大孔α—Al2O3载体上制备了Silicalite-1／TiO2复合过渡层,再在此过渡层上水热合成Silicalite-1沸石膜。探讨了过渡层中Silicalite-1晶种对成膜性能的影响,并采用XRD、SEM和单组分气体渗透测试对Silicalite-1沸石膜进行表征。结果表明,采用该方法合成得到了典型的Silicalite-1沸石膜,没有其它杂晶出现,同时缩短了传统水热合成法的成膜周期。所得Silicalite-1沸石膜层薄而致密,晶粒小而均匀,没有大的缺陷,紧密围绕载体表面生长。在25℃、0．1MPa条件下,该Silicalite-1沸石膜的H2渗透速率为1．0×10^-6mol／（m^2·s·Pa）,H2／SR6理想分离因数达到205．4;在200℃、0．1MPa条件下,H2渗透速率达到2．1×10^-6mol／（m^2．s．Pa）,H2／N2理想分离因数汰到3．5。     

在载体上引入晶种合成ZSM-5沸石膜

用直接打磨和超声波震荡法将晶种引入多孔 α-Al2 O3载体管表面 ,利用水热晶化法 ,在 1 70℃下成功地合成了粒径为 0 .6～ 2 .0 μm的 ZSM-5沸石膜。SEM表征表明 ,载体表面膜层生长致密 ,晶粒取向均一。室温下对超声波震荡法制备的膜进行纯气体渗透测试 ,H2 、N2 的渗透率 (气体在单位膜面积、单位时间、单位压差下通过的摩尔量 ,F)分别为 3.5× 1 0 - 7和 9.5× 1 0 - 8mol/ (m2 · s· Pa)。H2 / N2 、H2 / n-C4 H10 、n-C4 H10 / i-C4 H10 的理想分离因数 (单组分渗透率的比值 )分别为 3.6 8、 1 6 .3、 2 5。     

NaY沸石膜的合成及用于渗透汽化分离苯-环己烷

采用热浸渍法引入晶种,通过二次生长在α-Al2O3陶瓷管的外表面上合成了NaY沸石膜。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对沸石膜进行了表征。表征结果显示,合成的膜为NaY沸石膜,膜表面平整、均匀,晶体处于挛生状态,膜厚为10~15μm。将NaY沸石膜用于渗透汽化分离苯-环己烷,考察了操作条件对分离效果的影响。实验结果表明,NaY沸石膜对苯具有良好的选择性,对于苯质量分数为50%的苯-环己烷物系,操作温度为70℃时,分离因子可达13,渗透通量为0.082kg/(m2.h)。     

一种简单修饰法合成的Silicalite-1沸石膜及其气体渗透性能

 采用原位水热法在粗糙大孔α-Al₂O₃载体管上预先合成Silicalite-1沸石, 程序升温焙烧该管后,用砂纸打磨管表面, 再用原位水热法在打磨后的管上二次合成Silicalite-1沸石膜. 利用XRD、SEM及单组分气体渗透实验对制备的沸石膜进行表征, 并初步考察了影响打磨修饰法制备Silicalite-1沸石膜性能的主要因素. 结果表明, 合成的沸石膜是典型的Silicalite-1;其晶粒排列紧密, 呈互锁生长, 表面平整, 无晶间孔或针孔存在. 打磨前水热预处理载体管的时间和砂纸型号对合成沸石的质量影响较大. 室温下, 打磨修饰法制备的Silicalite-1沸石膜的H₂渗透率达到1.2×10^-6mol/(m²·s·Pa), 且H₂/N₂、H₂/SF₆的理想分离系数分别达到3.9、20.6和84.8.     

ZSM-5沸石膜的合成及成膜因素研究

在a-Al2O3陶瓷管载体上,采用廉价的正丁胺模板剂合成了ZSM-5沸石膜,探讨了成膜的一些影响因素.结果表明,载体性能、沸石晶貌、合成液状态、合成体系引入晶种等对合成沸石膜的质量均有较大的影响.载体表面性质不均一、外观不完整是影响沸石膜质量的重要原因,表面改性可以改善其表面性质.采用小孔径的载体,合成液一直处于溶胶状态,以及载体表面引入晶种,也都可以显著地提高沸石膜的渗透性能.     

NaA分子筛膜的合成及条件优化

以二次生长法为基础,在α-Al_2O_3载体上,采用热浸渍法合成出连续致密的NaA分子筛膜,并将其应用于乙醇脱水反应;通过改变铝源﹑搅拌转速﹑晶化时间﹑晶化温度及晶化次数等合成条件,对NaA分子筛膜的合成工艺进行了优化;采用XRD和SEM手段表征Na A分子筛膜。表征结果显示,合成的Na A分子筛膜晶体具有较高的结晶度。实验结果表明,以NaAlO_2(Na_2O含量38%(w),Al_2O_3含量50%(w),水含量11%(w))为合成液中的铝源,在搅拌转速为90 r/min、晶化温度为97℃、晶化2次、每次晶化时间均为3.6 h的条件下,可合成出渗透汽化性能更优的NaA分子筛膜,膜的渗透通量可以达到1.36 kg/(m~2·h),分离系数可达到12 730。     

ZSM—5沸点膜的合成及成膜因素研究

在α－Al2O3陶瓷管载体上,采用廉价的正丁胺模板剂合成了ZSM－5沸石膜,探讨了成膜的一些影响因素,结果表明,载体性能、沸石晶貌、合成液状态、合成体系引入晶种等对合成沸石膜的质量均有较大的影响。载体表现性质不均一、外观不完整是影响沸石膜质量的重要原因,表面改性可以改善其表面性质。采用小孔径的载体,使合成液一直处于溶胶状态,以及载体表现引入晶种,也都可以显著地提高沸石膜的渗透性能。     

NaA分子筛膜渗透蒸发制备高纯糠醛

采用热浸渍晶种法制备了均匀致密的NaA分子筛膜,并用于糠醛脱水。考察了进料流量、进料温度和进料中糠醛含量对糠醛脱水性能的影响。实验结果表明,当进料温度为80℃、渗透侧压力小于100 Pa、流量为196 mL/min、进料中糠醛含量为93.7%(w)时,NaA分子筛膜对于水-糠醛的分离因数最高可达34 110;当进料温度为90℃时,分离因数约为12 000,膜的渗透通量可达1.79 kg/(m2.h);对进料中糠醛含量为89.6%(w)的水-糠醛混合液进行渗透蒸发浓缩,连续运行96 h后所得产品糠醛含量为99.5%(w),膜的平均渗透通量为0.60 kg/(m2.h)。     

微乳液法制备无模板剂NaA分子筛

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂、正丁醇为助表面活性剂,采用微乳液法制备了无模板剂NaA分子筛,考察了微乳液组成、晶化温度与晶化时间对NaA分子筛形成的影响。实验结果表明,m(CTAB)∶m(正丁醇)=1∶2时为最佳微乳区;NaA分子筛的最佳合成条件:m(合成液)∶m(CTAB+正丁醇)=0.1000,晶化温度为90℃,晶化时间为4h。在合成液配方和晶化时间相同的条件下,与传统水热合成法制备的NaA分子筛相比,晶化温度降低,且NaA分子筛的平均粒径由1.5μm减小到270nm。提出了微乳液法制备NaA分子筛的反应机理:在反应初期,微乳液为NaA分子筛成核提供了一个微空间;当NaA分子筛成核完成后,通过表面活性剂的吸附作用影响NaA分子筛粒子的生长。     

Silicalite-1沸石/TiO2复合层上Silicalite-1膜的合成与表征

 为了获得高性能Silicalite-1沸石膜,采用提拉法在大孔α-Al₂O₃载体上制备了Silicalite-1/TiO₂复合过渡层,再在此过渡层上水热合成Silicalite-1沸石膜,探讨了过渡层中Silicalite-1晶种对成膜性能的影响。并采用XRD、SEM和单组分气体渗透测试对Silicalite-1沸石膜进行表征。结果表明,采用该方法合成得到了典型的Silicalite-1沸石膜,没有其它杂晶出现,同时缩短了传统水热合成法的成膜周期。所得Silicalite-1沸石膜层薄而致密,晶粒小而均匀,没有大的缺陷,紧密围绕载体表面生长。在25℃、0。1MPa条件下,该Silicalite-1沸石膜的H₂渗透速率为1.0×10^-6mol/（m²·s·Pa）,H₂/SF₆理想分离因数达到205.4;在200℃、0.1MPa条件下氢气渗透速率达到2.1×10^-6mol/（m²·s·Pa）,H₂/N₂理想分离因数达到3.5。     

X型分子筛膜的制备及渗透性能的改善

采用多孔载体上预投分子筛晶种，再用水热晶化的二次生长的成膜方法合成X型分子筛膜。通过三次晶化操作，SEM显示多孔载体上负载生长的分子筛膜厚约15μm，分子筛膜的He和N2的渗透率下降为载体渗率的1％以下，纯三丁胺与全氟三丁胺的渗透率之比为21（350℃），但表征结果显示，膜层内存在缺陷。本研究采用了化学沉积与积炭处理相结合的二步修饰法来消除缺陷，结果表明，经二步修饰后，X型分子筛膜用三丁胺和全氟三丁胺的蒸气测试其渗透率，发现渗透侧全氟三丁胺几乎收集不到，比未修饰的膜的渗透率有很大提高，说明修饰对X型分子筛膜的非沸石孔道的消除很明显。