高度取向ZSM-5分子筛膜的制备及其CO2/H2分离性能

利用Langmuir-Blodgett(LB)技术,在多孔α-Al2O3底基表面获得排列致密且高度b-轴取向的纯硅Silicalite-1分子筛晶粒层;其次以有序组装的LB晶粒层作为晶种,以可促进Silicalite-1分子筛晶粒沿b-轴方向生长的溴化六丙双铵(dimer-TPABr)为结构导向剂,采用二次生长法,合成了连续致密的ZSM-5分子筛膜。SEM和XRD表征结果表明,在175℃晶化48 h制得的ZSM-5分子筛膜厚度约为2μm,其b-轴晶体优先取向值高达0.862,表明制备的ZSM-5分子筛膜高度b-轴取向。在25℃、渗透压力为0.3 MPa下,该取向ZSM-5分子筛膜的CO2/H2气体的分离因子达到7.37,对应的CO2分子渗透通量为5.96×10^-7 mol/(m^2·s·Pa),说明制备的ZSM-5分子筛膜具有较好的CO2/H2气体分离性能;同时说明利用LB技术可在多孔底基表面制备用于气体分离的取向分子筛膜。