钛硅分子筛膜的合成及其催化性能的研究

采用水热法在堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了钛硅分子筛膜。用XRD、SEM等表征方法对所合成的钛硅分子筛膜的物理化学性能进行了表征。SEM结果表明钛硅分子筛可在堇青石蜂窝载体的表面上牢固均匀地生长 ,平均厚度为 10 μm。XRD中出现了典型的MFI结构的特征峰 ,证实了TS 1原位生长于堇青石表面。以丙烯环氧化为探针反应 ,评价所合成样品的催化性能 ,并考察了n(SiO2 ) /n(TiO2 )、n(H2 O) /n(SiO2 )及添加吐温 4 0对钛硅分子筛膜厚度及催化性能的影响。结果表明膜厚与催化性能不成正比关系 ,当n(SiO2 ) /n(TiO2 )为 35、n(H2 O) /n(SiO2 )为 5 0 ,所得分子筛膜平均厚度为 14 μm时 ,过氧化氢的转化率达 31 5 % ,环氧丙烷的选择性达10 0 % ;与不加吐温 4 0的催化剂膜相比 ,吐温 4 0的添加使单位膜厚的过氧化氢转化率升高约 2 %。环氧丙烷的选择性仍保持 10 0 %。吐温 4 0有助于降低模板剂的用量 。

基底表面性质与前驱液化学环境对原位定向构筑钛硅分子筛膜的影响

b取向MFI型分子筛膜能够显著促进分子的传输效率,被广泛应用于混合物分离及催化领域.虽然传统的原位水热晶化法已较为成熟,然而仍难以调控膜层的b轴取向生长.本文以304不锈钢片为基底,采用经典的原位水热晶化法研究了基底表面物化性质、前驱液配比及晶化条件对钛硅分子筛膜b轴取向生长的影响.结果表明,TiO_(2)中间层表面的羟基能够定向诱导分子筛晶粒的吸附,进而提高钛硅分子筛膜的b轴取向程度.同时,前驱液中模板剂和水含量对晶粒的大小及膜层的定向生长具有显著影响,即仅在合适的碱度下才能形成高b轴取向的钛硅分子筛膜.

定向聚合制备硅分子筛复合膜

研制出一种高强度、高选择透过性的硅分子筛复合膜 .这种膜的最大特点 ,是其表面分离层是由定向聚合制得的硅树脂膜裂解制成 .由于这种硅树脂的大分子呈规则排列 ,因而导致最终裂解膜的孔径分布极窄 ,膜选择透过性能较大幅度提高 .这种膜对气体的渗透系数约为1 0 3Barrer(1Barrer =7.6× 1 0 - 8cm3·cm/cm2 ·s·MPa) ,H2 /N2 分离因子可达 90 ,其选择透过性能远优于常规的有机膜和无机膜 ,也优于常规碳分子筛膜和硅分子筛膜 .这种膜以多孔陶瓷为支撑体制成复合膜 ,因而具有较高的强度 .

硅基分子筛富氧膜的研究

通过先制备大分子链结构规整的硅基聚合物先体 ,再利用热裂解法制得透气率和分离特性都较好的气体分离膜 .这种制膜技术已经基本成熟 ,制备成品率可达 80 %～ 90 % .把成品膜组装成小型膜装置后对空气进行实际分离 ,经检测发现其富氧效果显著 .例如在 0 .3MPa的压力下 ,分离率可达 4 1% ,通量达到了 18.6 2L/ (m2 ·d) .

合成条件对高硅SSZ-13分子筛膜单气体渗透性能的影响

采用2次水热合成法在多孔莫来石支撑体外表面上制备高硅SSZ-13分子筛膜,考察了合成溶胶中的Si/Al比、晶化时间、晶化温度、H_2O/SiO_2比对合成高硅SSZ-13分子筛膜的单气体渗透性能的影响.高硅SSZ-13分子筛膜的CO_2和CH_4的单气体渗透性能依赖于合成溶胶中的Si/Al比,Si/Al比越高,越有利于气体分离.其次,合成溶胶中H_2O/SiO_2比和晶化条件也能够影响分子筛晶体形貌、分子筛层厚度以及分子筛膜的单气体渗透性能.当合成溶胶的摩尔配比为1.000 SiO_2∶0.100 Na2O∶0.100 TMAda OH∶80.000H_2O∶0.005 Al_2O_3,晶化时间和温度分别为48 h和160℃时,制备的高硅SSZ-13分子筛膜具有最佳的单气体渗透性能,对CO_2的渗透速率可达到3.0×10-7mol·m-2·s-1·Pa-1,CO_2/CH_4的理想选择性为39.

汰硅沸石分子筛TS-1陶瓷负载膜的制备与表征

首次采用一次原位水热晶化法在多孔陶瓷载体表面成功制备出TS-1沸石分子筛膜。其中，以硅溶胶为硅源，在SiO2：0.02TiO2：0.15TPABr：70H2O的摩尔配比下，175℃原位水热晶化120h得到的TS-1沸石分子筛膜质量最好，其晶体覆盖率达到100％，膜层呈片层状，厚度23-251μm，催化剂颗粒平均长度为2-4μm，与陶瓷载体之间结合紧密。

高硅MFI分子筛膜的合成与低温脱除膜内有机模板剂

采用旋涂法在粗糙的α-Al_2O_3载体片上制备出较完备的分子筛晶种层;以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为有机模板剂,通过调控合成液的H_2O/Si摩尔比,实现了对分子筛晶体面内优先生长的调控;经过三次水热合成得到致密交联的hOh-轴取向高硅MFI分子筛膜,膜厚约为8μm(包括~5μm致密层和~3μm过渡层)。采用先低温加氢裂解后低温空气氧化的两步法脱除工艺,有效脱除了分子筛膜内的有机模板剂。相比于传统高温煅烧法,该法可以避免分子筛膜因脱除模板剂而形成的较大晶间缺陷。因而采用低温两步法脱除模板剂的分子筛膜片在30℃时具有较好的CO_2分离效果,其CO_2/N_2分离因子达到5.2,CO_2渗透通量高达5.8×10^(-7)mol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)。