MFI型分子筛膜的制备与表征

用原位水热合成法在α Al2 O3 陶瓷管上合成出MFI型分子筛膜 .采用超声清洗的方法表征了分子筛晶体的附着强度 ,并用XRD和SEM等手段对分子筛膜进行了表征 .渗透数据表明 ,气体透过膜时不遵从努森扩散机理 ;此分子筛膜具有分子筛分作用 。

原位法制备MFI型分子筛膜及其渗透性能

采用原位水热法在α-Al2O3支撑体上合成全硅MFI型分子筛膜,通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、单组分气体渗透性以及对二甲苯异构体的分离性能对分子筛膜的结构、形貌及其致密性进行表征。结果表明:采用优化条件制备出无缺陷MFI分子筛膜,即NaOH0.35g、SiO25g、四丙基氢氧化铵(TPAOH)25 mL,合成5～8 h;合成液中SiO2用量、NaOH用量及合成时间能显著影响MFI分子筛的晶体大小、膜层致密性及膜层厚度。通过优化后配方制备的MFI分子筛膜在300℃下对二甲苯的渗透性可达10.3×10-9mol/(m2·s·Pa),对二甲苯/邻二甲苯的分离因子为28.7;室温下,分子筛膜对H2/SF6的理想选择性达16.5。

多孔玻璃表面原位水热合成b轴取向MFI型分子筛膜

采用原位水热合成法,直接用川丙基氢氧化馆(TPAOH)/川乙氧基硅炕(TEOS)/H20合成液在具有较大孔径(约O.I/-lm)的多孔玻璃载体表面合成b轴取向MFI型分了饰膜。考察了载体的放置方式对成膜的影响,结果表明,将多孔玻璃完伞浸入合成液中时,载休表囱片能得到零星分市的MFI细分子筛品休;而将多孔玻璃部分浸入合成液中时,在液面以上的载体表面获得了b轴取向MFI型分子饰膜,靠近液面的载体表由形成的MFI分子筛膜比较致密。优化了合成液的配比和合成时间,发现采用合成i夜配比0.64TPAOH:lTEOS:165H20时165oc合成3h,可以在多孔玻璃表面形成大面积连续的b轴取向MFI型分了筛膜。当合成时间延长至6h时,MFI剖分子筛膜层连续数密,但呈现随机取向。

MFI型分子筛膜的两段变温合成及对二甲苯异构体的分离性能

分别采用恒温和变温两种方法在氧化铝支撑体上原位制备了MFI型分子筛膜.恒温法合成的MFI型分子筛膜晶体颗粒较大,在高温脱除模板剂时会形成较大的缺陷,没有对二甲苯/邻二甲苯(PX/OX)分离性能.变温法合成的MFI型分子筛膜晶体在a,b方向尺寸较小,在高温脱除模板时不会形成较大缺陷,对PX/OX有良好的分离性能,在300℃下,PX/OX分离因子高达42,PX的渗透性为9.57×10−9 mol·m−2·s−1·Pa−1.采用低温臭氧脱除模板剂能够有效减小分子筛晶体热收缩产生的应力,提高MFI型分子筛膜的分离性能.两种方法合成的分子筛膜在低温臭氧的条件下脱除模板剂后,都具有PX/OX分离性能,其中变温法合成的分子筛膜PX/OX分离因子高达76,PX的渗透性为1.02×10−8 mol·m−2·s−1·Pa−1.

含氟体系中MFI型分子筛膜的制备及其乙醇/水分离性能

以氟化铵为矿化剂、四丙基溴化铵为模板剂,在负载晶种的钇稳定氧化锆(YSZ)中空纤维支撑体表面合成了MFI型分子筛膜,并用于乙醇/水的分离;系统考察了氟硅比(nNH4F/nSi O2)、合成时间等条件对膜分离性能的影响,在nNH4F/nSi O2为0.8、合成时间为8 h下合成出高性能膜,其通量达8.2 kg·m-2·h-1、乙醇/水分离因子为47;同时研究了MFI型分子筛膜在乙醇/水体系中的分离稳定性,揭示出该方法所合成膜表面无Si—OH,从而避免了Si—OH与乙醇反应而带来膜分离性能的下降。

GCMC模拟法研究MFI型分子筛膜的吸附特性

用二次生长法制备MFI型分子筛膜 ,并用XRD和SEM对其进行了表征 ,通过测试氮气、氧气、氩气、氖气、氦气在分子筛膜上吸附的相对密度和相对压力相关数据 ,根据数据绘制的吸附等温线 ,都类似于反正切曲线。同时 ,也应用GCMC法 ,计算机模拟这些数据 ,绘制等温线 ,并与实验结果进行比较。结果证实GCMC法的模拟结果是可靠的。GCMC法模拟 ,可以直接应用于这类研究。由于吸附等温线类似于反正切曲线 ,就以类似于反正切函数的线性函数形式 ,建立吸附等温线的数学模型 ,用以定量研究该分子筛膜的吸附特性。进行相关与回归计算发现 ,相对密度与压力差的反正切值之间 ,都呈高度正相关 (r≥ 0 .96 6 4 )。回归方程的回归系数为吸附特征常数 ,回归方程中所有的参数之间 ,也呈高度正相关 (r≥ 0 .95 82 ) ,而且都有一个共同特点 ,即它们的值存在这样的顺序关系 :氧 <氩 <氮 <氖 <氦。这样 ,通过分子筛膜吸附特征常数和这些气体的分子结构 ,有助于探讨MFI分子筛膜的吸附机理。

铝合金支撑MFI型分子筛膜的合成及耐蚀性能研究

2024型铝合金被广泛应用在航天航空工业,但其耐蚀性差.为改善这一缺点,用原位水热合成法在2024型铝合金表面合成MFI型分子筛膜.采用SEM/EDS对分子筛膜的表面形貌和元素组成进行表征;研究晶化时间对分子筛膜致密性的影响;研究该分子筛膜在中性NaCl、pH=1.0的NaCl-HCl和pH=13.0的NaCl-NaOH介质中的耐蚀性能.结果表明:晶化16 h在合金表面形成的分子筛膜均匀且致密,耐蚀性最好,腐蚀电流密度为0.241 A/cm2,远小于裸铝合金的腐蚀电流密度57.140 mA/cm2,确定为最佳晶化时间;3种介质比较,在碱性和中性NaCl介质中耐蚀性好,尤其在pH=13.0的NaCl-NaOH溶液中耐蚀性最佳,并且在该介质中分子筛膜能提供对铝合金的长期防护.探讨分子筛膜对铝合金的防护机制.由此得出结论,MFI型纯硅分子筛膜耐蚀性很好,对提高2024型铝合金的耐蚀性具有很好的实用价值.

用于乙醇/水分离的MFI型分子筛膜

MFI型分子筛膜在分离、催化等领域具有广阔的应用前景,受到了国内外学者的普遍关注。全硅的MFI型分子筛膜具有很强的疏水性,表现出优良的乙醇/水混合物分离性能。本文综述了用于该体系渗透汽化分离的MFI型分子筛膜的研究进展,详细阐述了合成方法(原位水热合成法和晶种法)、不同类型的载体、合成液的原料及配方、合成条件(温度及时间)和焙烧条件对所制备的MFI型分子筛膜的分离性能的影响,归纳了实验研究和理论模拟对该体系分离机理的探讨,并介绍了其对膜制备的指导作用。在深入分析不同合成条件优缺点的基础上,对用于乙醇/水分离体系的MFI型分子筛膜制备的发展趋势进行了展望。

b轴取向MFI型分子筛膜二次生长合成策略及其应用

b轴取向MFI型分子筛膜因其在膜分离、膜催化反应器研究领域的重要应用引起了广泛关注。本文综述了二次生长法合成b轴MFI型分子筛膜的最新研究进展,从晶种的合成、晶种涂覆方式以及二次生长溶液的组成等方面详细总结了调控b取向MFI型分子筛膜合成的方法;比较了不同分子筛膜合成策略的优缺点,及这些合成策略对不同体系的分离效果(分离因子与通量)和催化性能的影响。本文还介绍了近年来二维(2D)分子筛和分子筛纳米片的监测与生长控制方法,自下而上直接合成纳米片与高通量、高选择性分子筛膜合成方面的最新突破。通过深入探讨各种分子筛膜制备策略,对b轴取向分子筛膜制备的发展趋势进行了展望。

b轴取向MFI型沸石分子筛膜的构筑与应用进展

综述了b轴取向MFI型沸石分子筛膜在构筑、应用方面的最新研究成果,从原位水热晶化法、二次水热晶化法和干胶转化法等方面总结了b轴取向MFI型沸石分子筛膜构筑方法,对比了构筑方法的优缺点;介绍了b轴取向MFI型沸石分子筛膜在分离与催化领域的应用进展;讨论了b轴取向分子筛膜目前面临的挑战和未来的发展方向。

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。