多孔玻璃载体自转晶B-Al-MFI型沸石膜的原位合成

在乙胺和水的混合蒸汽相中,首次通过载体自转晶,在多孔玻璃表面原位合成了B-Al-MFI型沸石膜.X射线衍射和扫描电镜观察证明,膜中沸石晶体的取向是随机的.晶体尺寸的为15～25μm,单层晶体厚的膜约为10～20μm.在焙烧除去有机模板剂后的沸石膜上,O_2和N_2的透过性分别为0.095×10^(-8)和0.15×10^(-8)mol/(m^2·s·Pa).计算的O_2/N_2的理想选择性值(0.63)明显低于诺森扩散的理想选择性值(0.94)和透过原载体的理想选择性值(0.91).

载体自转晶B-Al-MFI型沸石膜的原位合成与表征

在乙胺和水混合蒸汽相中 ,首次通过载体自转晶 ,在多孔玻璃片表面原位合成了B Al MFI型沸石膜 FEAM分析表明 ,沸石膜的化学组成为w(B2 O3 ) =3.7% ,w(Al2 O3 ) =0 .5 5 % ,w(SiO2 ) =95 .2 5 % ,w(Na2 O) =0 .5 0 % X 射线衍射和扫描电镜观察证明 ,膜中沸石晶体的取向是随机的 晶体尺寸约为 15～ 2 5 μm ,单层晶体厚的膜约为 10～ 2 0 μm 在焙烧除去有机模板剂后的沸石膜上 ,O2 和N2 的透过性分别为 0 .0 95× 10 -8和0 .15× 10 -8mol/ (m2 ·s·Pa) 计算的O2 /N2 的理想选择性 (0 .6 3)明显低于诺森扩散的理想选择性值 (0 .94)和透过原载体的理想选择性值 (0 .91)

MFI型沸石分子筛膜在膜分离领域的应用

分离技术作为化工生产过程中的基本操作单元,为现代工业提供了大量的净化产品。分子筛膜的制备与使用已逐渐发展起来,已是当今薄膜科技发展的热点。MFI是目前研究最广泛和最成熟的一种分子筛,具有独特的孔道结构,不同取向的MFI沸石分子筛膜具有不同的分离效果。MFI分子筛膜已逐步应用于工业中各领域的分离中。本文总结了近年来用于MFI型分子筛膜在膜分离领域的应用,主要从不同的分离原料对其分离性能进行了分析。最后,对MFI型分子筛膜的发展前景做出了展望。

Y型沸石/炭杂化膜的制备及其气体分离性能

以聚酰胺酸为前驱体,Y型沸石为掺杂物,经高温炭化制备了Y型沸石/炭杂化膜。通过纯组分气体(H2,CO2,O2,N2)的渗透实验对杂化膜的气体渗透性能进行测定,并使用透射电镜,X射线衍射对杂化膜的微结构进行表征。研究了沸石的含量以及炭化温度对杂化炭膜的气体渗透性能和微结构的影响。结果表明,随着膜内沸石含量的提高,Y型沸石/炭杂化膜的气体渗透性能明显提高,而随着炭化温度的升高,Y型沸石/炭杂化膜的渗透系数降低,选择性提高。与纯炭膜相比,Y型沸石/炭杂化膜在保持高O2/N2选择性的前提下,其渗透性能显著提高。炭化温度为700℃,沸石含量为15%,Y型沸石/炭杂化膜O2的气体渗透系数为501bareer,O2/N2选择性为15.6。当炭化温度超过800℃以后,杂化膜中的沸石晶体结构被破坏,其气体渗透系数接近纯炭膜的气体渗透系数。因此,保持沸石孔道结构的完整是制备高性能沸石/炭杂化膜的关键因素之一。

水凝胶相中载体预陈化法合成NaX型沸石膜

以相同的组成及晶化温度,首次采用载体预陈化法在α-Al2O3载体外表面成功合成NaX型沸石膜.水热处理前,载体在合成母液中经室温陈化,而后在363 K下进行水热处理.通过控制陈化时间,研究陈化对所合成沸石膜的影响.研究发现,陈化把沸石合成分为成核阶段及晶体生长阶段,并能够很好地控制沸石的成核和膜生长.陈化期间,非均相的水凝胶相中形成的沸石晶核沉积在载体表面,形成晶体生长的诱导层.较少的陈化时间会产生杂晶相,如方钠石(SOD)、菱沸石(CHA)、方沸石(ANA),这些杂晶相是沸石FAU的竞争相.随着陈化时间的增加,方解石(FAU)则变成了主要相,而为了获得纯的FAU沸石相,至少陈化一天.分别用XRD和SEM鉴别膜的晶体结构及观察膜的形貌和厚度;通过单气体的渗透测试表征气体传递特性.结果显示,陈化对膜的晶粒大小、晶体互生性以及表面覆盖度有着重要的影响;陈化2天后晶化形成的NaX沸石膜对H2/N2的渗透通量及理想选择性最高分别可达37/10 mol/(m2.Pa.s)和110.

支撑体材料对NaA型沸石分子筛膜形成的影响

采用水热合成法制备NaA型沸石分子筛膜，实验比较了(-Al2O3、ZrO2及TiO2三种支撑体对NaA型沸石分子筛膜形成的影响。XRD测定所合成的沸石分子筛膜是NaA型。SEM和渗透实验结果表明, 沸石分子筛膜的性能与支撑体有关, TiO2 优于ZrO2和(-Al2O3。在TiO2支撑体上所合成沸石分子筛膜的H2、N2渗透系数大小基本与膜两侧平均压力无关，理想分离系数约为8，高于Knudsen扩散分离因子3.74，表现有一定的分子筛分效应。

小晶粒FAU型沸石膜的液态导向合成及其渗透蒸发性能的研究

以硅溶胶和十八水硫酸铝为硅铝源,按 n(Na_2O):n(Al_2O_3):n(SiO_2):n(H_2O)=16:1:16:210配制具有高稳定性、高活性和高流动性的液态导向剂。导向剂老化特定时间后,加入一定最的稀硫酸溶液,在强搅拌条件下制成 FAU 型沸石合成凝胶。该凝胶于373 K 下进行晶化,在α-Al_2O_3载体的外表面合成了较小晶粒的 FAU 型沸石膜。用X射线衍射和扫描电子显微镜表征FAU 型沸石膜的晶体结构和表面形貌。通过渗透蒸发实验研究 FAU 型沸石膜的孔道结构对其传递特性的影响。实验研究表明,高活性导向剂是 FAU 型沸石膜在载体表面进行生长的主要原因。导向剂的老化时间、老化温度和加入量对 FAU 型沸石膜的表面形貌、晶体尺寸和渗透性能的影响较大。较长的老化时间、较低的老化温度和较大的导向剂加入量均有利于小晶粒 FAU 型沸石膜的生成。渗透蒸发实验结果表明,小晶粒 FAU 型沸石膜在提纯1,3-丙二醇的过程中具有比大晶粒膜更高的1,3-丙二醇/丙三醇的分离选择性。

A型沸石分子筛膜微波合成及渗透汽化性能

The A-type zeolite membrane was synthesized on a porous TiO 2 support by using dip-coating and microwave heating.The influence of chemical composition of precursor on the formation of zeolite membrane was investigated.The results showed that the concentration of the precursor determines the performance of zeolite membrane.The zeolite A crystals and the surface morphology of membrane were characterized by XRD and SEM.For the zeolite membrane,the particle size on its surface and the thickness of top-layer was about 0.5?μm and 1?μm,respectively.The permeability of H 2 and N 2 hardly changed with pressure and its permselectivity of H 2 to N 2 was about 5,more than that of Knudsen diffusion.It suggested that the zeolite A membrane exhibits partial molecular sieving.According to pervaporation measurements by using H 2O/EtOH mixture,the flux and selectivity of the A-type zeolite membrane for 5% H 2O/95% EtOH(mass) mixture at 323?K was 0.335?kg·m -2 ·h -1 and 690,respectively.

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 。

氢型沸石掺杂聚乙烯醇膜的渗透蒸发性质及其在酯化反应中的催化作用研究

通过在PVA膜中掺杂沸石制得兼具催化和分离功能的酯化膜反应器。实验结果表明 :在不同的沸石掺杂的乙酸 /乙醇酯化体系中 ,氢型沸石不仅可以较大地提高PVA膜的渗透通量 ,其分离系数也较高 ;膜的适宜填充度应小于 40 % (质量比 ) ,随填充度的增加 ,膜的催化活性和酯化转化率均有较大提高 ;酯化反应温度的升高 ,有利于反应速率及转化率的提高 ;对于乙酸/乙醇体系 ,最佳醇 /酸 =1.2∶1;不同的酯化体系 ,填充氢型沸均有利于其转化率的提高 。

A型沸石膜的制备及其在气体脱湿中的应用

用水热合成法合成了Ａ型沸石膜，探讨了Ａ型沸石膜的制备方法和工艺条件；用ＸＲＤ，ＳＥＭ等对沸石膜进行了表征；考察了沸石膜对Ｎ２、Ｈ２的分离性能；

定向含硼MFI型沸石膜对纯气体的渗透性以及对乙醇/水体系的分离选择性

研究定向含硼MFI型沸石膜和原多孔玻璃基材对纯气体的渗透性以及对乙醇 /水体系的分离选择性 .原多孔玻璃基材对纯气体的透过表现出诺森扩散选择性 ,表明气体以诺森扩散通过 .纯气体透过焙烧后的B Al ZSM 5沸石膜 ,H2 ,He ,Ne ,Ar ,O2 ,CO2 对N2 的理想选择性分别为 16 8,15 6,12 6,9 41,8 60 ,5 3 2 ;CO和SO2 对N2 的理想选择性分别为0 13 5和 0 0 179;O2 对CO和SO2 的理想选择性分别为 63 7和 480 2 .这表明该类沸石膜对纯气体的透过不仅具有良好的理想选择性 ,而且可能为新型防毒面具提供一种很好的可选材料 .渗透汽化实验表明 ,在测定温度范围内原多孔玻璃基材对三种不同浓度的乙醇 /水体系几乎没有分离性能 .焙烧后的B Al ZSM 5沸石膜对 5wt % ,5 0wt%和 95wt%乙醇 /水体系的分离 ,水的最大分离系数分别为 2 8 2 ,13 5 7和 5 18 5 ,且温度均为 3 0 3K .

MFI型沸石膜的渗透分离性能及应用

综述了MFI型沸石分子筛的渗透分离性能,探讨了其可能的分离机理,并介绍了包括膜分离与膜催化在内的前沿进展.

MFI型沸石分子筛膜的研究进展及应用

综述了MFI型沸石分子筛膜制备方法的研究进展,突出介绍了较为成熟的水热合成法、微波合成法以及气相转移法,讨论了MFI型沸石分子筛膜在应用方面具有优势的有机物提纯、气体分离以及催化反应的研究进展,并提出了MFI型沸石分子筛膜制备和应用方面一些亟待解决的问题。

合成条件对NaY型沸石膜渗透分离性能的影响

选取不同的晶化时间和晶化温度,在-αA l2O3陶瓷圆管的外表面上水热合成NaY型沸石膜,考察合成条件与膜的结晶性、膜的微结构和膜的CO2/N2气体渗透分离特性之间的相互关系.在晶化时间为12 h、晶化温度为70℃时,合成的膜对CO2/N2气体的选择透过性能优异,分离系数达到54.42.用SEM和XRD表征手段分析膜的微结构和结晶性,表明该膜为致密完整的半结晶膜,厚度约为0.94μm.

光纤表面制备NaY型沸石膜研究

对于目前在光纤表面制备NaY型沸石膜的难点进行了阐述，提出在凝胶中添加表面活性剂的原位水热晶化法制备NaY型沸石膜，实验结果显示，阳离子型表面活性剂能够促进NaY型沸石在光纤表面成膜。另外，对其作用机理进行了初步分析。

高性能T型沸石膜的合成及水热/耐酸性能(英文)

考察了晶种尺寸形貌及晶化温度对T型沸石膜的形成演化过程以及分离性能的影响,调查表明采用小尺寸的晶种可制备出致密的沸石膜,且膜的生长速率受晶化温度影响,低温下合成同性能的膜需更长的晶化时间。当晶种尺寸分别为0.4和0.6μm时,423 K晶化4 h可制得高性能的T型沸石膜,348 K分离90%(w/w)异丙醇/水混合物体系,其通量分别高达6.21和5.98 kg·m^(-2)·h^(-1),分离因子均>10 000。实验发现,膜的形成过程受外延生长机理控制,与晶种形貌尺寸和晶化温度无关,且所制得的高性能T型沸石膜具有很好的水热稳定性及耐酸性。

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。

FAU型沸石膜的研究进展

介绍了FAU型沸石膜的合成方法和优缺点,评述了膜分离水混合物、有机混物和气体混合物的研究现状以及在催化方面的应用进展,并分析了当前要解决的问题和对FAU型沸石膜的工业化前景进行了展望。

超稀溶液体系中高性能MFI型沸石膜的制备及表征

以廉价管状大孔α-Al_2O_3作为载体,采用二次生长法,在超稀溶液体系(H_2O/SiO_2=1000)中成功制备了高性能MFI型沸石膜,分别考察晶种尺寸和H_2O/SiO_2对沸石膜的形貌及渗透蒸发性能的影响。结果表明,尺寸为0.4μm晶种制备的晶种层具有更大的晶核密度,能够增加载体表面的成核位点,因此对沸石膜的生长具有更强的诱导作用。超稀溶液体系中低浓度的模板剂和硅源环境能够控制沸石晶体的生长速率,从而降低沸石膜厚度,同时可以抑制晶间缺陷的形成。将制备的沸石膜用于60℃渗透蒸发分离5wt%乙醇/水混合物,分离因子α(乙醇/水)和渗透通量分别为47和4.09 kg/(m^2·h)。采用超稀的合成液配方和廉价大孔载体,既可以降低沸石膜制备的原料成本,又可以提高沸石膜的渗透通量,显示出MFI型沸石膜在脱除水中低浓度有机物潜在的工业化应用前景。