继代晶种法合成NaA分子筛膜

开发继代晶种法合成低成本、易重复的NaA分子筛膜:采用前一代分子筛膜晶化后剩余的母液为晶种液,将其涂敷于载体表面,干燥后置于合成液中,并在微波加热条件下合成NaA分子筛膜.考察了初代母液合成时间对NaA分子筛膜的性能影响,渗透汽化性能测试结果显示:初代母液的合成时间和分子筛膜的晶化时间均为12.5 min时合成的NaA分子筛膜表现出最优的渗透汽化性能,渗透汽化温度为70℃时,其渗透通量达到1.25 kg/(m^2·h),分离系数达到10000以上.采用优化的合成条件,用继代晶种法连续合成出五代NaA分子筛膜,其渗透汽化测试得到的乙醇脱水性能基本相同,表明继代晶种法可以重复合成性能优良的NaA分子筛膜.

面向生物燃料乙醇生产的高填充密度板式NaA分子筛膜合成研究

生物燃料乙醇的推广使用为我国碳中和提供有力支持。通过粮食发酵得到生物燃料乙醇,然而发酵液中乙醇含量较低,需要进一步脱水纯化。膜法渗透汽化技术是最节能的脱水技术,其中分子筛膜是该技术核心。本文采用焙烧辅助继代晶种法于平板载体上制备出高性能NaA分子筛膜.本实验详细考察了母液涂层热处理温度和时间对NaA膜合成的影响.SEM结果显示,涂层能改善载体表面平整度,随着焙烧温度的提升,涂层逐渐平整,然而过高的焙烧温度又导致涂层粗化.因此,用500℃涂层得到的NaA膜表现出平整致密的表面,其厚度仅为1.4μm,而用700℃涂层制备的NaA膜粗糙有缺陷.另外,XRD结果显示用500℃焙烧3 h的涂层合成的NaA膜具有最高的结晶度,因此,用该合成条件得到的NaA膜具有优异的乙醇脱水性能,在60℃时,其渗透通量与渗透侧水含量分别为2.18 kg/(m^(2)·h)和近100%.本文最后利用焙烧辅助继代晶种法连续合成10代NaA膜,结果显示它们都表现出相似的形貌、厚度、结晶度,同时具有相似的乙醇脱水性能.因此,采用改进继代晶种法可以在廉价的陶瓷板式支撑体上合成重复性好、性能优异的NaA膜,有效降低了成本,为其面向生物燃料乙醇生产提供了有力支撑.