掺杂MIL-53同源金属的氧化锆支撑体及膜的制备

采用平均粒径为12.4μm的ZrO_(2)粉体为原料,加入摩尔分数为2.6%的Y_(2)O_(3)作为稳定剂,掺杂摩尔分数为14.9%的同源(MIL-53)金属氧化物αAl_(2)O_(3),采用干压成型法制备多孔陶瓷支撑体。支撑体中的αAl_(2)O_(3)提供铝源与有机配体对苯二甲酸反应在该支撑体表面合成MIL-53种子层,通过晶种二次生长法制备了致密的MIL-53膜,并用于C6烷烃异构体的分离。采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)、压汞仪等对支撑体及MIL-53种子层和膜层的表面结构和性能进行表征。研究表明,在烧结温度为1300℃时,制得的支撑体性能良好,支撑体的孔隙率为30.1%,纯N_(2)通量达到1.17×10^(-7)m^(3)/(m^(2)·s·Pa)。此外,合成的MIL-53膜连续且致密,渗透汽化结果显示正己烷和3甲基戊烷的质量分数从原料侧的67.72%提浓到渗透侧的74.67%,而2,2二甲基丁烷从原来的32.28%下降到25.33%,且总通量高达1.56×10^(3)g/(m^(2)·h)。因此,制备的MIL 53膜具有一定的应用价值。