沸石分子筛膜在溶剂回收领域的应用进展

综述了沸石分子筛膜渗透蒸发过程的原理及影响因素,详细总结了其在溶剂脱水、有机物分离以及废水处理等方面的应用研究进展。阐述了该技术目前存在的应用局限和挑战,并对其改进方向进行了展望。

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。

沸石分子筛膜研究进展

沸石分子筛膜材料由于其独特均一的孔道结构及可调变的表面等性质,在分子级别的分离表现了高度的分离选择性及优越性,成为膜科学与研究的前沿和热点领域之一.文章介绍了面向不同分离体系沸石分子筛膜材料设计、制备与应用,重点探讨了沸石分子筛膜材料结构与性能调控的策略,分析了其产业化生产和工业应用进程,提出了采用新策略调控沸石分子筛膜的结构与性能是沸石膜发展的关键,并指出了沸石分子筛膜的研究发展方向.

变浓度无有机模板剂合成ZSM-5沸石分子筛膜

报道了无有机模板剂制备出15 nm的ZSM-5分子筛,并以其为晶种浸涂在多孔α-Al2O3陶瓷管外表面,再用先浓后稀的无有机模板剂的晶化液水热合成出ZSM-5分子筛膜的新方法.晶种和晶化液的物质的量组成为12Na2O:100SiO2:2A12O3:(2500～5000)H2O.XRD分析表明α-A12O3陶瓷管表面的膜层是ZSM-5沸石晶相,SEM结果显示合成的沸石膜层晶体相互交连,形成一层连续的多晶层,厚度约5μm.其对H2、N2和CO2的渗透率分别是0.894、0.327和0.314μmol·(m2·s·Pa)-1,H2/CO2和H2/N2的理想分离因子分别为2.84和2.73.

沸石分子筛膜的合成与应用研究进展

无机膜分离技术是８０年代初发展起来的高新分离技术，与有机膜相比无机膜具有耐高温、化学稳定性好、抗微生物侵蚀能力强、机械强度大以及不易胀、易清洗再生等优点［１］。这些优点不仅为分离领域提供了优异的材料，而且为膜反应器的研究提供了新的活力。无机膜特别适合...

含氟体系下亲水性ZSM-5沸石分子筛膜的制备及其性能

用变温热浸渍法在廉价大孔α-Al2O3的载体管上涂覆大小晶种引入平整均匀的晶种层,随后在无有机模板剂的含氟体系下通过二次水热生长法制备了亲水性ZSM-5沸石分子筛膜。实验考察了小晶种液浓度对形成晶种层及ZSM-5沸石分子筛膜形貌和性能的影响。并将制备的ZSM-5沸石分子筛膜分别用于渗透汽化异丙醇脱水和乙酸脱水体系中。结果显示,小晶种液浓度为0.2wt%时,制备的ZSM-5沸石分子筛膜在75℃下对10wt%水/异丙醇和10wt%水/乙酸混合物体系均具有优良的分离性能,其渗透通量分别为3.64 kg/(m2·h)和0.61 kg/(m2·h),分离因子分别达3204和1321。

铝硅酸溶液中NaA型沸石分子筛膜合成规律的研究

对支撑体预处理、制膜液碱度、晶化温度和晶化时间对NaA型沸石分子筛膜性能的影响进行了综合研究 ,得出较优的条件是 ;支撑体采用去离子水浸泡 ,在 90℃条件下晶化 5小时 ,制膜液摩尔组成为Na2 O :SiO2 :Al2 O3:H2 O =8:1:0 .2 :2 0 0。SEM表明所合成的NaA型沸石分子筛在支撑体表面紧密排列形成膜层 ,膜厚约为 3μm ;NaA型沸石分子筛膜的氢气和氮气的渗透系数几乎不随平均压力变化而改变 ,其理想分离系数约为 5 ,高于Knudsen扩散值 。

丝光沸石分子筛膜的制备与表征

在不添加有机模板剂的条件下,使用配比为n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(H2O)=0.25∶0.067∶1∶35溶胶在多孔莫来石管上水热合成出丝光沸石分子筛膜.考察了晶化时间、硅源、铝源等条件对晶体层晶化和渗透汽化性能的影响.合成的膜经XRD和SEM表征.优化合成条件下制备的丝光沸石膜具有良好的渗透汽化(pervaporation,PV)性能,在75℃,水/乙醇(质量比为10/90)混合溶液中的渗透通量和分离因子分别为0.72 kg.m-2.h-1和480.XRD和SEM表征显示,在较优化水热条件下,支撑体外表面形成了一层致密的、高结晶度丝光沸石分子筛晶体.

支撑沸石分子筛膜的研究进展

支撑沸石分子筛膜具有优良的择形分离与催化性能,且具有耐高温、抗化学侵蚀性强及机械强度高等特点,在膜分离和膜反应中的应用前景广阔;此类无机膜还可作为原子簇和超分子化合物的纳米组装基体,在制备具有特殊功能的光学和电化学材料等方面具有潜在的重要用途。本文综合评述了支撑分子筛膜的研究进展,阐述了支撑分子筛膜的水热合成方法(包括原位合成法和晶种法)及定向生长机理,讨论了最具开发潜力的A型和MFI型支撑沸石膜的合成条件及其与膜结构的关系,提出了需要进一步解决的问题和今后的主要研究方向。

沸石分子筛膜的研究进展及展望

介绍了原位合成法、晶种法、微波加热法等合成沸石分子筛膜的进展情况及分子筛膜的应用,并从载体的选择、缺陷及修饰、成膜机理以及表征手段等方面指出了未来分子筛膜的研究方向。

沸石分子筛膜的应用与研究进展

介绍了NaA沸石分子筛膜的合成方法以及NaA沸石分子筛膜在液体分离、气体分离、催化反应、光学及光催化反应等高新技术领域的应用,提出了沸石分子筛膜面临的问题与挑战。

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 ;

沸石分子筛膜的合成与应用

介绍了沸石分子筛膜的种类、结构,评论了当前研究较为热门的NaA沸石分子筛膜的合成方法,综述了NaA沸石分子筛膜在液体分离、气体分离、催化反应、光学及光催化反应等高新技术领域的应用及存在的问题,并且对沸石分子筛膜的发展前景进行了预测。

含氟体系下高性能丝光沸石分子筛膜的制备及其性能

采用热涂-浸渍法在大孔α-Al2O3载体上形成薄且致密的晶种层,然后在不添加有机模板剂的含氟条件下二次水热生长法制备了高性能丝光沸石分子筛膜,考察了NaF含量、硅/铝比对丝光沸石分子筛膜形貌和性能的影响.将摩尔组成为6Na2O:1.2Al2O3:30SiO2:780H2O:1.5NaF条件下合成的丝光沸石分子筛膜用于渗透汽化分离91.5%乙醇/水体系,在渗透汽化温度70°C、真空度为400Pa条件下,分离因子和通量分别达到了6872和0.51kg/(m2·h);另外,在分离异丙醇/水、乙酸/水体系时,渗透侧水浓度达到了100%(在色谱检测极限范围内),该分离系数是目前报道的丝光沸石分子筛膜分离的最佳值,并在乙酸浓度为1mol/L的乙醇水溶液中表现出良好的耐酸性.该膜有望作为膜反应器在乙酸乙酯等酯类的生产中大大提高转化率.

ZSM-5沸石分子筛膜的制备及脱盐性能研究

淡水资源日益短缺,发展膜法海水淡化技术是满足世界淡水供应需求的重要途径,但是寻找合适的膜材料依然是人类面临的挑战。ZSM-5沸石分子筛膜(简称沸石膜)具有规则的孔道结构、合适的孔径尺寸(0.51~0.56 nm)以及可调变的硅铝比,在有机物脱水分离应用中展示了优异的选择性及良好的渗透性和稳定性。基于其孔径尺寸介于水分子和盐离子之间,其在海水淡化脱盐领域也具有应用潜力。在大孔α-Al_(2)O_(3)载体上采用二次生长法制备了ZSM-5沸石膜,考察了晶化时间与合成液的硅铝比对ZSM-5沸石膜成膜和渗透蒸发脱盐性能的影响,并采用XRD、SEM、EDS与水接触角表征了合成膜的相结构与结晶度、骨架组成表面特性等膜的结构性质。结果表明:通过二次水热法采用合成液摩尔配比为n (Al_(2)O_(3))∶n (SiO_2)∶n (Na_2O)∶n (NaF)∶n (H_2O)=0.05∶1∶0.21∶1.01∶55的合成液在175℃下晶化48 h为最佳的合成条件,制备了Si/Al比为10、接触角为17.5°的亲水纯相致密ZSM-5沸石膜,并在75℃下对3.5%(质量)的NaCl水溶液进行了渗透蒸发测试,水的通量和盐离子截留率达到8.35 kg·m^(-2)·h^(-1)和99.99%,且性能在60 h的时间依存性测试后依然稳定,表现出了很高的海水淡化工业应用潜力。

ZrO_2和Al_2O_3支撑的MFI型沸石分子筛膜:支撑体材料对膜性能的影响

采用水热合成法,以纯SiO2为源物质,在介孔Y2O3掺杂的ZrO2(YZ)及大孔a-Al2O3支撑体上制备出高质量的MFI型沸石分子筛膜。通过H2/n-C4H10气体混合物的渗透分离和p-xylene的蒸发研究了不同支撑体上MFI型沸石分子筛膜分离性能。在较低温度范围,YZ支撑的MFI型沸石分子筛膜中n-C4H10的渗透率比Al2O3支撑的膜高很多。最大n-C4H10与H2的分离率达到500。Al2O3支撑的膜中p-xylene的蒸发流量随时间下降很快,而YZ支撑的膜中的蒸发流量则变化缓慢。用XRD对膜的晶体结构进行分析,通过多种温度下热处理不同支撑体上的膜样品研究了其热稳定性与支撑体材料的关系。YZ支撑的MFI型沸石分子筛膜的MFI 结构在1000C 后仍能保持,而Al2O3支撑的膜950C 时已完全转变为石英相。研究结果表明,YZ支撑的MFI型沸石分子筛膜比Al2O3支撑的膜表现出更好的厌水性,热稳定性以及抗阻塞性。

以廉价高岭土和硅藻土为原料合成方沸石分子筛膜

以廉价高岭土和硅藻土为主要原料,在管状莫来石支撑体上采用2次水热生长法合成了方沸石分子筛膜.通过气体渗透性能测试和XRD、SEM等对膜进行表征,重点考察了合成溶胶中的碱度、合成温度、晶化时间对膜层的晶体形貌和结构以及渗透性能的影响.结果表明:在n(H2O)∶n(Na2O)为200的合成溶胶体系中,合成温度为150℃的条件下晶化反应6 h,可制备出结晶度好且渗透性能较高的纯相方沸石分子筛膜.室温下该膜的氢气渗透率为1.8×10-8mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/CO2气体分离因子为15,高于其努森扩散值(4.7).

二次生长法NaA沸石分子筛膜的合成与表征——推荐一个研究型综合实验

介绍一个研究型综合实验——二次生长法NaA沸石分子筛膜的合成与表征。实验预先利用热浸渍法在α-Al_2O_3多孔载体管外表面引入NaA沸石分子筛晶种,再通过二次生长法合成NaA沸石分子筛膜。用扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征载体管和NaA沸石分子筛及膜的形貌和结构,并利用渗透蒸发乙醇脱水膜分离装置测试膜的分离性能。通过本实验使学生了解膜分离技术这一科学前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。本实验涵盖合成、表征及性能测试,知识要点多、学科覆盖面广,有利于提升学生的实践操作能力、创新意识和综合运用知识的能力。

B-ZSM-5沸石分子筛膜的制备及正/异丁烷分离性能

采用两次变温热浸渍法在大孔α-Al_(2)O_(3)多孔管状载体外表面涂覆B-ZSM-5大小晶种,以制备平整、连续且致密的B-ZSM-5晶种层,随后在晶化成膜液的稀溶液体系下,利用二次生长法在α-Al_(2)O_(3)管外表层成功制备B-ZSM-5沸石分子筛膜。实验采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对B-ZSM-5沸石分子筛膜的形貌和结构进行了表征,同时利用气体渗透测试装置分别测试了其对H_(2)、N_(2)、CH_(4)、n-C_(4)H_(10)、i-C_(4)H_(10)的气体渗透速率,并探究了温度对n-C_(4)H_(10)/i-C_(4)H_(10)异构体分离的影响。研究结果表明,B-ZSM-5沸石分子筛膜对n-C_(4)H_(10)/i-C_(4)H_(10)异构体分离具有较好的分离效果,在200℃、0.125 MPa下,B-ZSM-5沸石分子筛膜对n-C_(4)H_(10)/i-C_(4)H_(10)异构体的理想分离系数达104.73,对n-C_(4)H_(10)和i-C_(4)H_(10)的气体渗透速率分别为5.98×10^(-8)和5.71×10^(-10)mol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)。

MFI沸石分子筛膜研究进展

MFI沸石分子筛膜具有独特的孔道结构,在气体分离、液体分离及膜反应器等方面都具有广泛的应用前景,受到众多研究者的关注。本文主要总结几种MFI沸石分子筛膜的合成方法及应用,同时对MFI沸石分子筛膜的未来趋势进行了展望。