在多孔α-Al2O3陶瓷管上合成 ZSM-35型沸石膜

分别以吡咯烷和正丁胺为模板剂,在多孔α-Al₂O₃陶瓷管（3～5 μm）外表面上原位直接合成出ZSM-35型沸石膜,XRD、SEM对沸石膜进行表征和单组分气体H₂、N₂ 和C₃H₈的渗透性能测试表明：所合成出的沸石膜表面连续完整,晶粒之间互锁生长,沸石膜的厚度约为12～18 μm,具有典型的ZSM-35沸石结构,不同的模板剂对沸石膜的表面形态影响较大;经不同焙烧温度处理的沸石膜, 随着处理温度增高, 沸石膜表面晶粒的排列沿(h 0 0)取向性明显增强;所合成的沸石膜在室温下单组分气体H₂、N₂和C₃H₈渗透率达到10^-6数量级,H₂/N₂ 和H₂/C₃H₈理想分离因数均超过Knudsen扩散.     

载体的预处理对β沸石膜形成的影响

载体表面的预处理对沸石膜的合成有很大的影响,本文采用不同浓度的氢氟酸和氢氧化钠对不同类型的硅铝陶瓷载体进行化学预处理。结果发现载体经110℃和7mol L的氢氧化钠溶液处理1h;室温下经40%(质量分数)的氢氟酸处理5min,再经四乙基溴化胺(TEABr)处理之后,所得的表面改性为沸石膜的合成提供了最佳的预处理条件。     

低温制备α-Al2O3纳米粉

以工业氧化铝溶胶为原料,通过凝胶先驱体低温制备α-Al2O3纳米粉。研究了晶种、相变添加剂和研磨方式对α-Al2O3相变的影响以及分散剂的种类对粉体粒度的影响。结果表明,加入晶种、相变添加剂并采用醇磨的方式可在800℃下得到α-Al2O3纳米粉,用聚乙二醇作分散剂可将其晶粒度降至26.7nm。     

小晶粒NaX沸石膜的制备与表征

分别以硅溶胶和异丙醇铝为硅源和铝源,采用预涂晶种的方式,用水热合成法在氧化铝载体上合成出小晶粒NaX分子筛膜. 各组分配比为：SiO2:Al2O3=3.85~4.2, Na2O:SiO2=1.2~1.5, H2O:Na2O=40~60,用扫描电镜、Ｘ射线衍射等手段对沸石膜进行了表征,可以看到分子筛膜生长的晶粒细小,沸石晶体的大小在500~800 nm,生长致密良好,覆盖完全,膜厚约为10 mm. 小晶粒NaX沸石膜的H2渗透率为 2.45′10-6 mol×m2/(s×Pa),H2/N2的理想分离系数达到4.21,H2/C3H8的理想分离系数达到7.56,超过对应的努森扩散值3.74和4.69.     

氢氧化铝热分解制备α-Al2 O3 纳米粉体

以工业氢氧化铝为原料,采用引入添加剂的直接煅烧分解法制备出α-Al2O3纳米粉。制粉过程中,在氢氧化铝粉料中加入不同量的相变添加剂ZnF2、AlF3和纳米α-Al2O3晶种,在球磨罐中球磨3h,所得粉料分别于800℃、900℃、950℃、1000℃煅烧1h、1.5h、2h,并将制得的α-Al2O3粉体配制成固相体积分数为15%的悬浮液,加入分散剂并调节pH值=8进行分散处理,再将该悬浮液进行离心分离,使纳米粉被逐步地分级与分离出来。结果表明:向Al(OH)3粉料中加入1%ZnF2 1%晶种或3%AlF3 1%晶种,降低了相变温度,从而在950℃煅烧1h后即可得到晶粒度分别为32nm和37nm的α-Al2O3纳米粉。所制粉体经分散、离心处理后,二次粒度为168nm;TEM观察表明α-Al2O3颗粒呈分散良好的不规则形貌。     

A型沸石膜管失效后α-Al2O3载体管的再处理与性能EI北大核心CSCD

使用后的废弃沸石膜管难以处理,而α-Al2O3作为沸石膜的载体,使用寿命长于沸石膜。因此,以工业应用中被糖类损环的A型沸石膜管载体为对象,进行废弃膜管α-Al2O3载体的回收,并以二次生长法为基础,在回收载体上二次制备A型沸石膜。研究了酸种类、酸浓度,酸洗时间等条件对沸石膜渗透汽化性能的影响。结果表明：经去离子水及0．2mol／L的氢氧化钠预处理后,用浓度为0．8％硝酸超声酸洗5min,得到的载体性能最佳,采用此载体合成的A型沸石膜渗透通量和分离因数分别为1.14kg（m^2·h）和3.649,且重复性较好。     

沸石分子筛膜的合成及进展

综述了沸石分子筛膜近年来制备研究的进展,介绍了各种合成技术,沸石分子筛膜的缺陷及修饰,叙述了载体和合成条件等的影响以及目前沸石膜合成中存在的问题。     

沸石晶种层形成的影响因素及其对Silicalite-1型沸石膜生长的影响

研究了晶种二次成膜法中提拉法晶种涂层形成的主要影响因素,如载体性质、晶种大小和涂层溶剂及晶种层质量对Silicalite-1沸石水热生长成膜的影响.SEM和XRD分析表明,载体的性质、晶种大小及涂层溶剂对晶种层的形成均有很大影响.晶种在平整的小孔径陶瓷载体上易沉积形成连续晶种层,不平整的大孔载体上难以形成连续晶种层.弱极性的乙醇晶种悬浮液有利于晶种粒子的沉积;疏水性的炭载体不宜采用强极性的水作为溶剂进行晶种涂层,而宜在乙醇悬浮液中进行晶种涂层;纳米级小晶粒晶种易形成连续、均匀的晶种层,大晶粒(600 nm和2.2μm)晶种不易在大孔载体上沉积.用小晶粒晶种形成的连续晶种层,沸石生长形成的膜质量好.结果表明,沸石膜的质量取决于晶种层的质量.     

晶种的加入对异丙醇铝水解制备α-Al2O3的影响

以异丙醇铝水解制备α-Al2O3粉体,研究了晶种的加入对前驱体物相变化、氧化铝粉体的形貌以及其烧结性能的影响。结果表明,加入5%左右的α-Al2O3作为晶种时,可以降低氧化铝粉体的转相温度,能获得分散性更好、平均粒径更小的α-Al2O3粉体,其烧结性能也有所提高。     

在粗孔αAl2O3载体上合成NaA沸石膜

采用稀释的水玻璃作为分散介质配成0.5(ω)的NaA沸石悬浮液,对粗孔α-Al2O3(孔径3～5μm)载体管修饰并预涂晶种,进一步采取原位水热晶化法在((Al2O3载体管外表面制备NaA沸石膜. 重复合成5次后,在载体表面形成一层致密、连续的沸石晶体层. 由XRD确定该晶体为A型沸石,由SEM可观察到膜厚约15-20μm,膜表面上的沸石晶体大小约为3-5μm,晶体之间紧密孪生在一起,看不出晶间空隙. 制备的NaA沸石膜的H2渗透率为3.05×10-6 mol/(m2(s(Pa), 对H2/N2和H2/C3H8的理想分离因数分别为6.9和15.6,超过对应的努森扩散值3.74和4.69,说明所制备的NaA沸石膜具有分子筛分性能.     

采用复合晶种法在大孔载体上制备高性能ZSM-5沸石膜

采用复合晶种法在α-Al2O3载体上制备ZSM-5沸石膜.首先采用热浸渍-擦涂法在大孔α-Al2O3载体上预涂一层由纳米ZSM-5分子筛团聚而成的大晶种颗粒,对载体表面的大孔进行初步修饰;然后在此基础上利用提拉法涂覆小晶种,从而形成一层薄而连续的晶种层;最后在175℃下利用二次生长法制备ZSM-5沸石膜.采用SEM和XRD等方法,对制备的ZSM-5沸石膜进行表征,并对其进行渗透汽化性能测试.结果表明:制备的ZSM-5膜连续、致密且厚度为8μm;在温度353 K下,分离质量分数为90％的乙酸/水体系,其渗透通量可达0.89 kg/(m2·h),分离系数接近于无穷大.     

燃烧合成法制备α-Al2O3-Cr2N多孔陶瓷

普通隔热材料强度较低,难以满足象高炉风管内衬之类对隔热效果和强度均有较高要求的使用场合。燃烧合成(Combustion Synthesis,也称自蔓延高温合成,即Self-propagating High-temperature Synthesis)是利用化学反应自身放热制备材料的新技术,其特点是设备投入少,工艺简单,生产效     

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，     

α-Al2O3载体上b-轴取向MFI分子筛膜的制备

在α-Al2O3支撑的PVA表面手工组装紧密排列的b-轴取向silicalite-1分子筛晶体层,煅烧除去高聚物层后可得到很好的晶种层。采用两步法二次合成工艺,在多孔氧化铝载体表面可直接合成完备的b-轴取向MFI型分子筛膜。n（TEOS）：n（TPAOH）：n（H20）为1．0：0．2：200．0的合成液经150℃预加热处理可有效减少二次生长过程中α-轴孪晶的生成,保证制备的MFI膜为很好的b-轴取向。SEM及XRD检测表明所制备膜层的完备性及b-轴取向。另外采用多层取向晶种层经过一次晶化3h即可制备完备的b-轴取向多层MFI型分子筛膜。实现了在大孔载体上直接合成b-轴取向的MFI膜,对提高膜的应用性能有重要意义。     

采用引入晶种的水热合成法制备α-Al2O3纳米粉

采用水热合成法制备a-Al2O3微粉时,水热处理温度需要在大于 450℃下才能进行,这在工艺上难以实现,但引入与a-Al2O3具有等结构的晶种,可以增加成核密度,提高成核速率,降低成核的活化能,从而降低相变温度,使水热处理温度降低到200℃以下,并使粉末的煅烧温度降到930℃实验结果表明,采用添加4%(in ms)a-Al2O3晶种的水热合成法制备的a-Al2O3为粒度分布均匀、颗粒近似球形的纳米级(68 Bnm)的粉末.     

氧化铝陶瓷管负载TS-1沸石膜的制备及表征

利用二次晶种生长法在α-Al2O3陶瓷管上制备TS-1沸石膜,详细研究了晶化时间对TS-1沸石膜表面形貌、沸石层厚度、沸石生长速率及气体渗透性能的影响.通过扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射仪(XRD),红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-Vis)及N2渗透测试对TS-1沸石膜进行了全面表征.研究结果表明:随着晶化时间的延长,TS-1膜层表面沸石粒子互生性增强,且膜层厚度也随之增加.然而,随着沸石层厚度的增加,其气体传输性能下降.当晶化时间为48 h,沸石生长速率最快,为0.087 μm/h,此时TS-1沸石膜厚度为4μm,表面平整,无明显缺陷.     

引入晶种对水热合成α-Al2O3微粉的影响

以一水软铝石为前驱物．加入矿化剂和晶种，在水热每件下，可以制出纳米级的氧化铝微粉。通常水热处理温度要求很高。这在工艺上很难实现。引入与α-Al2O3具有等结构的晶种，降低了成核的活化能，可使水热处理温度下降到400℃，同时也缩短了保温时间。试验证明，添加5wt％的α-Al2O3晶种可以水热合成粒度分布均匀、颗粒近似板状的α-Al2O3微粉．晶种的种类和晶种的添加量等对水热过程有很大的影响。     

溶胶-凝胶法制备α-Al2O3微晶陶瓷的研究

以一水氧化铝(AlOOH)为原料,采用溶胶-凝胶法,经搅拌分散、胶溶、凝胶以及凝胶干燥过程制备了α-Al2O3微晶陶瓷的前驱体,热处理得到α-Al2O3微晶陶瓷.通过TG(DTG)-DTA和XRD等分析测试手段,详细考察了胶溶剂、pH值、固含量等工艺参数对α-Al2O3微晶陶瓷性能的影响,得到了合适的工艺参数.     

SiO_(2)-ZrO_(2)溶胶修饰晶种法制备丝光沸石膜及性能EI北大核心CSCD

通过在晶种液中引入多羟基的SiO_(2)-ZrO_(2)纳米溶胶,提高在大孔a-Al_(2)O_(3)载体上晶种层的连续性,从而制备出高性能的丝光沸石膜。研究了晶种中SiO_(2)-ZrO_(2)溶胶的添加量对晶种层及沸石膜的影响。结果表明:在晶种中添加SiO_(2)-ZrO_(2)溶胶制备的丝光沸石膜与未添加的相比,均表现了较高分离性能。随着含量的增加,通量和分离因子稍有下降。当晶种中添加0.5%(质量分数)的SiO_(2)-ZrO_(2)溶胶时,75℃渗透汽化分离90%(质量分数)的乙酸/水溶液,渗透通量和分离因子可分别达到0.94 kg/(m^(2)·h)和5285。通过电势测定发现SiO_(2)-ZrO_(2)溶胶还增加了晶种在溶液中的分散性。利用该方法制备的丝光沸石膜具有较好的重复性,平均通量为0.93 kg/(m^(2)·h),渗透侧水含量均在99.8%(质量分数)以上,且在100 h的渗透汽化测试中性能保持稳定。     

溶胶-凝胶法制备Li-β-Al2O3纳米粉体

以硝酸锂、硝酸铝和碳酸氢铵为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Li-β-Al2O3纳米粉体。研究了pH值、热处理温度和锂铝物质的量比[n（Li）/n（Al）]对制备Li-β-Al2O3纳米粉体的影响。用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）和自动电位粒度仪对制备的粉体进行了表征。结果表明,当n（Li）/n（Al）=1∶5（为化学计量比时）,pH值在3.6左右时,可得到稳定透明的凝胶,经1000℃热处理后,产物为纯相的Li-β-Al2O3,FE-SEM结果表明粉体的粒度在100nm以内。