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。     

热浸渍预涂晶种温度对T型分子筛膜性能的影响

通过热浸渍法在α-Al2O3载体管表面预涂晶种,进而制备得到T型分子筛膜,通过XRD和SEM技术对其进行了表征,并在90%(w)异丙醇-10%(w)水体系中评价了T型分子筛膜的渗透汽化性能,考察了第二次涂晶温度和合成时间对T型分子筛膜的形成和分离性能的影响以及T型分子筛膜的重复性。实验结果表明,两次涂晶温度分别为180℃和100℃以及T型分子筛膜的晶化时间为24 h时,所制备的T型分子筛膜在70℃、90%(w)异丙醇-10%(w)水体系中进行渗透汽化性能测定,渗透通量基本大于1.20 kg/(m2·h)、分离因子为3 000~3 600,具有很高的重复性。通过优化第二次涂晶温度及合成时间,能合成出高通量、高重复性的T型分子筛膜。     

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用的水热合成法。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。重点阐述了被广泛研究的MFI型分子筛膜的制备方法与应用。详细讨论了多孔支撑体、晶种、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,介绍了定向生长MFI型分子筛膜制备方法的最新进展。展望了沸石分子筛膜的研究方向。     

原位老化-微波加热合成A型分子筛膜及其应用

在管状基膜上采用原位老化-微波加热法合成出厚度为3μm的新型A型分子筛膜。X射线衍射和扫描电子显微镜分析表明,基膜上覆盖着一层致密的、连续的分子筛膜。利用该分子筛膜渗透汽化分离乙二醇质量分数为15%的乙二醇水溶液,在120℃时,渗透通量达到10.06 kg/(m2.h),分离系数大于10000。     

原位老化一微波加热合成A型分子筛膜及其应用

在管状基膜上采用原位老化-微波加热法合成出厚度为3 μm的新型A型分子筛膜.X射线衍射和扫描电子显微镜分析表明,基膜上覆盖着一层致密的、连续的分子筛膜.利用该分子筛膜渗透汽化分离乙二醇质量分数为15%的乙二醇水溶液,在120℃时,渗透通量达到10.06 kg/(m2·h),分离系数大于10 000.     

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)。     

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。     

采用含氟体系制备NaY分子筛膜

采用二次生长法,在含氟体系中制备了高渗透气化性能的NaY分子筛膜。比较了含氟体系和无氟体系中NaY分子筛的晶化过程和NaY分子筛膜的渗透气化性能,并对晶化时间和溶胶硅/铝摩尔比(n(SiO2)/n(Al2O3))进行了优化。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)表征了NaY分子筛膜层晶体结构。结果表明,合成体系中添加NH4F,可有效抑制分子筛膜层中P型分子筛杂晶的形成。含氟体系中合成的NaY分子筛膜比无氟体系合成的NaY分子筛膜具有更高的渗透气化性能。在n(SiO2)/n(Al2O3)=25、晶化时间为6.5h条件下,合成的5根NaY分子筛膜应用在75℃、水/乙醇质量比10/90体系中的平均渗透通量和平均分离因子分别为(5.3±0.3)kg/(m2.h)和63±3。     

LTA型分子筛膜制备和应用的研究进展

综述了LTA型分子筛膜的合成方法、支撑体、合成液及其应用。重点介绍了静态水热合成法制备LTA型分子筛膜的无晶种法和晶种法,列举了多种涂晶手段,并介绍了几种动态水热合成法和其他新型制备概念(如真空辅助合成等);阐述了用于LTA型分子筛膜合成的各种支撑体,如α-Al2O3、TiO2、不锈钢、ZrO2、有机-无机复合支撑体等;讨论了LTA膜在有机物系脱水、气体分离等方面的应用。最后对LTA型分子筛膜的研究方向进行了展望,指出支撑体的研究开发是LTA型分子筛膜得到大规模工业化应用的关键。     

分子筛膜反应器中环己酮与乙二醇缩合反应的合成优化与反应动力学

考察了在T型分子筛膜反应器中H β分子筛催化的环己酮与乙二醇缩合反应。基于二级反应建立了膜反应器动力学模型,并与实验结果进行了比较。优化了膜反应器中醇/醛摩尔比和催化剂负载量,并考察了分子筛膜和催化剂的可重复使用性。结果表明,采用膜反应器进行环己酮与乙二醇缩合反应,由于副产物水分子被膜选择性分离出反应体系,环己酮转化率由平衡转化率643%提高至几乎完全转化。且反应物在接近理论摩尔比条件下反应,提高了反应的原子经济性。T型分子筛膜在反应体系中具有良好的稳定性和可重复使用性。     

电泳沉积预涂晶种制备NaY分子筛膜及其分离性能

通过电泳沉积方法预涂晶种二次生长法制备出Y型分子筛膜。采用Y型分子筛合成的导向剂作为预涂晶种。考察了导向剂的陈化时间,电泳电压和电泳沉积时间对晶种质量以及分子筛膜的影响。结果表明,在电泳的作用下,导向剂作为晶种能够均匀地沉积在载体表面。二次合成后的载体的XRD表征显示,纯的Y型分子筛膜成功地生长在载体表面。SEM电镜表明,经过二次合成后的载体表面被高度孪生的分子筛晶体所覆盖。分子筛膜在不同渗透温度条件的分离性能用CO2/N2混合物进行评价。此外,考察了不同浓度的异丙醇水溶液在分子筛膜上的渗透汽化脱水性能。合成的Y型分子筛膜展现出较好的脱水性能和渗透通量.     

SSZ-13分子筛的蒸汽辅助法合成及晶化过程研究

以N,N,N-三甲基金刚烷胺(TMAdaOH)为模板剂,采用蒸汽辅助晶化法合成SSZ-13分子筛,研究合成过程中凝胶制备和晶化条件对产物影响。采用XRD、SEM、FT-IR和NH3-TPD等手段对合成样品的晶体结构、相对结晶度、形貌和酸量等进行表征,并考察了其在固定床反应器中甲醇制烯烃(MTO)反应中的催化性能。结果表明,蒸汽辅助晶化法合成过程中凝胶干燥温度和干燥时间对晶化过程有显著的影响,适当提高凝胶干燥温度和延长干燥时间,能够缩短SSZ-13分子筛的晶化时间;与水热法合成的样品H-SSZ-13相比较,蒸汽辅助晶化法合成样品S-SSZ-13晶粒尺寸更小更均匀,总酸量较低,在甲醇制取烯烃(MTO)反应中表现出更长的催化寿命与较高的双烯(乙烯+丙烯)选择性。     

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。     

高岭土原位晶化合成Y型沸石的特性研究

采用X射线衍射法、扫描电子显微镜和N2静态吸附法研究了高岭土原位晶化合成Y型沸石过程的特性。结果表明:根据不同的晶化配方,可合成出不同结晶度的晶化产物;结晶度在15%~50%的晶化产物,其硅铝物质的量比为4.7~4.9,磨损指数为0.6%~0.9%;结晶度大于60%的晶化产物,其硅铝物质的量比为4.4,磨损指数为2.3%;在原位水热晶化过程中,具有很小比表面积和孔体积的高岭土微球逐渐转化成为比表面积和孔体积大幅度提高的晶化产物,比表面积最大增幅为983%,孔体积最大增幅为70%,且在此过程中,孔结构变得更为开阔,中孔集中发达。     

新型复合分子筛的制备及其吸附脱硫性能研究

用碱处理沸石ZSM-5的浆液作为硅铝源,合成了一系列新型微孔-介孔复合分子筛,采用X射线衍射（XRD）、比表面积分析法（BET）对其进行了表征,并模拟汽油吸附脱硫对制备的分子筛进行了性能评价。结果表明,产物为具有微孔、介孔双孔分布的复合分子筛,其中介孔孔径主要集中在2．6nm。复合分子筛的最佳合成条件如下：n（SiO2）：n（CTAB）：n（H2O）为1．00：0．15：60．00,在80℃水浴中用1．0mol／LNaOH溶液处理1h,控制体系pH值为10．50,晶化温度为100℃,晶化时间为24h,在550℃马弗炉中焙烧6h。负载过渡金属离子如Fe^3＋,Ag^＋,Co^2＋,Ni^2＋等可改善复合分子筛的吸附脱硫性能,经Fe^3＋改性后其饱和吸附量可高达37．74mg／g。     

无模板剂多级孔Ce-ZSM-5分子筛的制备及其吸附脱硫性能

采用无模板剂法制备了多级孔Ce-ZSM-5分子筛,通过XRD、SEM、FTIR、N2吸附-脱附、NH3-TPD等方法对分子筛晶体结构、形貌、孔结构参数及表面酸性进行了表征。以噻吩为模型分子考察了分子筛吸附脱硫性能,并进行了吸附热力学和吸附动力学研究。实验结果表明,多级孔Ce-ZSM-5分子筛的吸附量高于微孔ZSM-5和多级孔ZSM-5分子筛,吸附脱硫过程主要为单分子层化学吸附,333 K时最大吸附硫容为0.497 mmol/g;该吸附过程符合拟n级动力学模型,级数为1.2。     

微波法制备AgCeY吸附剂及其脱硫性能的研究

采用微波辅助法成功制备了AgCeY吸附剂,采用XRD,BET,XPS和Py-FTIR等技术对吸附剂进行了表征,并对吸附剂的制备条件,平衡等温吸附,动力学和热力学进行了研究。研究表明：在微波辐射时间20 min,微波功率400 W,微波温度70 °C条件下制备的AgCeY吸附剂具有最佳的吸附脱硫性能。微波法制备的AgCeY吸附剂比传统的液相离子交换法制备的AgCeY具有更高的路易斯酸度,并且其脱硫能力有了显著提高。噻吩（TP）和苯并噻吩（BT）在AgCeY吸附剂上的吸附过程可用Langmuir模型来描述,动力学模型可用伪一级模、伪二级模型和Langmuir模型来描述。TP和BT在AgCeY吸附剂上的吸附过程是传质控制的,并且是一个自发放热过程。