二乙胺导向合成中空纤维负载型SAPO-34分子筛膜

采用价格低廉的二乙胺为模板剂,通过球磨晶种诱导二次生长法制备中空纤维负载型SAPO-34分子筛膜用于CO_2/CH_4气体分离。系统考察了诱导晶种大小、膜合成液中二乙胺含量、铝源含量与晶化时间对膜结构形貌以及分离性能的影响。结果表明:相比于原始晶种,球磨晶种诱导制备SAPO-34分子筛膜层更加致密。随着膜合成液中二乙胺含量增加,膜表面分子筛晶体逐渐由SAPO-11向SAPO-34转变,当二乙胺含量过高时,载体表面未形成SAPO-34膜。当合成液中铝源含量较低时,分子筛膜晶化不够完全,当铝源含量过高时,膜表面晶体粒径逐渐减小甚至难以成核,膜层厚度减薄,不易生成连续的膜层。随着晶化时间的增加,膜层厚度逐渐增加,膜表面趋于致密。当膜合成液摩尔组成为1.0Al_2O_3∶0.9P_2O_5∶0.6SiO_2∶2.0DEA∶100H_2O,晶化时间为36 h时,球磨晶种诱导制得的SAPO-34分子筛膜分离性能最佳,膜的CO_2渗透性为1.11×10~(-6)mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1),CO_2/CH_4分离选择性达80。