含硼MFI型分子筛膜制备与渗透汽化性能研究

采用二次生长法在廉价的多孔莫来石管状支撑体上合成了含硼MFI(B-MFI)分子筛膜。通过XRD、FTIR、ICP-AES、11BMAS NMR和SEM对形成膜和粉末进行表征,并考察了溶胶nB/nSiO2比、料液温度和浓度对分子筛膜渗透汽化性能的影响。表征结果证实BO4存在于MFI晶体骨架中。溶胶nB/nSiO2比对膜层微结构和渗透汽化性能有较大影响。B-MFI型分子筛膜选择性地从水溶液中透过有机物,在60℃、质量分数5%丙酮/水和乙醇/水体系的分离因子分别为260和70,均高于同等条件下制备的silicalite-1分子筛膜。

低碳时代无机膜在环境保护方面的应用与开发

综述了无机膜在膜分离、膜催化反应和洁净燃烧等3个领域的应用与开发,阐述了无机膜在环境保护方面的重要作用,并对低碳时代无机膜的发展进行了展望。

T型分子筛膜的合成、表征与渗透汽化性能

采用二次生长法,在不锈钢、α-Al2O3和莫来石多孔管状支撑体上分别合成了高渗透汽化性能的T型分子筛膜。考察了合成条件如合成时间、n(SiO2)/n(Al2O3)、n(H2O)/n(Al2O3)和硅源等对T型分子筛膜形成和分离性能的影响。通过XRD和SEM表征了膜的晶相和形貌。在优化的合成条件下,高质量T型分子筛膜的制备具有很好的重复性。在348K、水/异丙醇(10/90,w/w)体系中,不锈钢支撑体上形成的T型分子筛膜的通量和分离因子分别高达5.87kg.m-2.h-1和2420。相比较,在α-Al2O3和莫来石支撑体表面合成的T型分子筛膜的通量分别为3.75kg.m-2.h-1和3.45kg.m-2.h-1,分离因子分别为5700和3610。料液浓度和温度对T型分子筛膜的渗透汽化性能也有较大影响。

莫来石管上丝光沸石膜的合成与渗透汽化性能

采用不添加有机模板剂、配比为n_(Na_2O):n_(Al_2O_3):n_(SiO_3):n_(H_2O)=0.25:0.015～0.1:1:15～60溶胶,在涂有晶种的多孔莫来石管上水热合成出了丝光沸石膜。制备的膜经XRD和SEM表征。考察了合成时间、硅铝比、水硅比和硅源等因素对膜生长及其性能的影响。合成时间的延长有利于丝光沸石c轴方向的优先生长,然而优先取向生长膜层并未提高膜在水/乙醇分离体系中的渗透通量和选择性。优化条件下合成的膜具有较高的渗透汽化性能,在348 K、水/乙醇(10/90,W/W)混合溶液中的渗透通量和分离因子分别为0.70 kg·m^(-2)·h^(-1)。和860。基于XRD和SEM表征结果,高的渗透汽化性能可归结于在莫来石支撑层与较为疏松的表面晶体层之间形成的致密中间层。

管状NaY型分子筛膜的合成

分别采用密闭式不锈钢反应釜和开口式回流玻璃反应器,在多孔管状支撑体表面水热合成NaY型分子筛膜.探讨了硅铝溶胶老化时间、合成温度及时间、支撑体等成膜条件对分子筛膜性能的影响,对合成膜进行了XRD和SEM表征.与鼓风烘箱加热的不锈钢反应釜相比,采用油浴加热的玻璃反应器的反应时间更短;同时,形成分子筛膜的渗透性能受支撑体材质的影响很大.在优化的合成条件下,膜对水/有机物混合物具有较好的分离选择性.莫来石支撑体上形成的NaY型分子筛膜应用于75℃、水/乙醇(质量比为10/90)和水/异丙醇(质量比为10/90)体系的渗透通量和分离因子分别高达2.97 kg.m-2.h-1和305,2.45 kg.m-2.h-1和920.而不锈钢支撑体上制备的分子筛膜的渗透通量均为莫来石支撑体上合成膜的1.5倍以上.

丝光沸石分子筛膜的制备与表征

在不添加有机模板剂的条件下,使用配比为n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(H2O)=0.25∶0.067∶1∶35溶胶在多孔莫来石管上水热合成出丝光沸石分子筛膜.考察了晶化时间、硅源、铝源等条件对晶体层晶化和渗透汽化性能的影响.合成的膜经XRD和SEM表征.优化合成条件下制备的丝光沸石膜具有良好的渗透汽化(pervaporation,PV)性能,在75℃,水/乙醇(质量比为10/90)混合溶液中的渗透通量和分离因子分别为0.72 kg.m-2.h-1和480.XRD和SEM表征显示,在较优化水热条件下,支撑体外表面形成了一层致密的、高结晶度丝光沸石分子筛晶体.

微波场中T型分子筛的合成及晶化研究(英文)

研究了微波场中T型分子筛的结晶过程。考察了微波加热体系中合成参数如合成时间、溶胶组成、反应压力和模板剂用量对分子筛晶化的影响。微波加热的主要优点是减少合成时间,无模板剂的溶胶在普通加热条件下的晶化时间需要120h,而在微波场中则仅需要20～25h。另一方面,由于微波的快速加热特性促进了稳定相钙十字沸石的生成,从而减小了次稳定相T型分子筛的结晶区间。在未添加模板剂条件时,100℃下微波水热合成T型分子筛的结晶区间为:20≤nSiO2/nAl2O3≤22和0.31≤nM2O/nSiO2≤0.33(其中M2O=Na2O+K2O,nNa/nK=3和nSiO2/nH2O=11.70)。在普通加热和微波加热合成体系中,添加模板剂均能扩大结晶区间,同时还可以进一步减少合成时间。

Silicalite-1分子筛膜的制备与表征

考察了硅源、合成温度等合成条件对silicalite-1晶体在多孔支撑体上形成以及所合成的silicalite-1分子筛膜的分离性能的影响.结果表明,在185℃时采用非聚合态TEOS作为硅源进行合成需要40~50 h,而采用三聚合态的硅溶胶作硅源,其晶化温度降到175℃,合成时间仅为16 h.此外,采用硅溶胶作为硅源所合成膜的分离选择性明显好于TEOS合成的膜.XRD和SEM等表征显示,采用两种硅源都有纯的silicalite-1分子筛晶粒连续生长在莫来石支撑体外表面.

水热法合成超细T型分子筛

在较低温度和添加四甲基氢氧化锰溶液(TMAOH)模板剂条件下,采用水热法合成了平均粒径为150 nm的超细T型分子筛.采用XRDI、R、SEM和N2吸附脱附法表征了合成的样品.结果表明,合成的超细T型分子筛晶粒具有均匀的颗粒粒径分布和大的比表面积,而且极少量的超细晶种就能有效地促进T型分子筛的结晶.添加晶种或模板剂均可以有效地控制生成晶粒的大小和分布.

煤层气非催化转化制甲醇生产工艺设计与化工设备

采用非催化转化制甲醇生产工艺对煤层气的开发利用进行设计。通过对煤层气非催化转化制甲醇生产工艺流程的物料衡算可知:基于每年连续生产280 d和处理1亿m3煤层气计算,1年可获得精制甲醇产品约3.8万t。经过对煤层气非催化转化制甲醇生产工艺流程、物料和化工设备的设计,为大规模煤层气化开发利用提供依据和指导。