填充型沸石分子筛渗透汽化膜的研究进展

填充型沸石分子筛膜结合了有机无机材料各自的优势,是渗透汽化研究的一个热点领域。介绍了填充型沸石分子筛膜材料的选择和沸石分子筛改性方面的内容。按渗透汽化三大类分离体系从有机溶剂脱水、水中有机物的脱除和有机混合物的分离,综述了填充型沸石分子筛膜的研究进展,并展望了未来的发展方向。     

沸石分子筛膜研究进展

沸石分子筛膜材料由于其独特均一的孔道结构及可调变的表面等性质,在分子级别的分离表现了高度的分离选择性及优越性,成为膜科学与研究的前沿和热点领域之一.文章介绍了面向不同分离体系沸石分子筛膜材料设计、制备与应用,重点探讨了沸石分子筛膜材料结构与性能调控的策略,分析了其产业化生产和工业应用进程,提出了采用新策略调控沸石分子筛膜的结构与性能是沸石膜发展的关键,并指出了沸石分子筛膜的研究发展方向.     

亲水性沸石膜在异丙醇脱水中的应用及其耐酸性研究

采用二次生长法,在α-Al2O3陶瓷管上制备亲水性NaA、T型、ZSM-5沸石膜,采用SEM对其进行表征.比较3种亲水性膜在异丙醇/水体系的渗透汽化性能,考察其在不同的料液温度下对异丙醇的分离效果.通过优化膜合成液中Si/Al和F-/Si的摩尔比、合成时间等条件,提高ZSM-5沸石膜的渗透汽化性能.分析考察膜的耐酸性能,结果显示ZSM-5沸石膜具有良好的耐酸性;将ZSM-5沸石膜在pH为5.8的酸性溶液浸泡10天后,用于97%的乙酸乙酯/水体系中渗透汽化脱水,渗透液水含量可达99.59%,渗透通量可达0.12kg/(m2·h),分离因数高达7 894.     

含氟体系下亲水性ZSM-5沸石分子筛膜的制备及其性能

用变温热浸渍法在廉价大孔α-Al₂O₃的载体管上涂覆大小晶种引入平整均匀的晶种层, 随后在无有机模板剂的含氟体系下通过二次水热生长法制备了亲水性ZSM-5沸石分子筛膜。实验考察了小晶种液浓度对形成晶种层及ZSM-5沸石分子筛膜形貌和性能的影响。并将制备的ZSM-5沸石分子筛膜分别用于渗透汽化异丙醇脱水和乙酸脱水体系中。结果显示, 小晶种液浓度为0.2wt%时, 制备的ZSM-5沸石分子筛膜在75℃下对10wt%水/异丙醇和10wt% 水/乙酸混合物体系均具有优良的分离性能, 其渗透通量分别为3.64 kg/(m²·h)和0.61 kg/(m²·h), 分离因子分别达3204和1321。     

沸石膜的合成方法及影响因素

沸石分子筛膜是分子筛微晶在微孔支撑体上均匀连续生长而形成的膜,它兼有无机膜与分子筛两者的物化性能特点,在吸附、分离、择形催化、离子交换等工业领域具有广阔的应用前景。本文综合阐述了沸石分子筛膜的主要制备方法及各自的特点,重点讨论了二次生长法中支撑体性质及晶种对膜生长及成膜性能的影响,提出了分子筛膜领域存在的问题及今后的研究方向。     

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...     

Sn-ZSM-5沸石膜的合成及其在废水脱除乙酸中的应用

通过研究Sn-ZSM-5沸石分子筛的合成与表征,确定了在多孔陶瓷管上合成Sn-ZSM-5沸石膜的条件.首先利用水热合成法,从Si(OCH2CH3)4/SnCI4/TPABr/NaOH/H2O澄清体系中合成出Sn-ZSM-5沸石分子筛,从扫描电镜照片(SEM)看到沸石分子筛呈现近长方体形;X射线衍射(XRD)显示为MFI型结构,并测定其晶胞参数;红外光谱(IR)在约960cm-1左右显示特征峰,表明锡原子已经进入沸石骨架.在此基础上利用水热合成法在多孔陶瓷管上制备Sn-ZSM-5沸石膜,在90℃下对于质量分数5%的乙酸溶液,Sj/Sn原子比=25的沸石膜的选择系数为7.75,总通量达到0.490 kg/(m2·h).     

煤系高岭土微波合成NaA分子筛膜及其性能与表征

主要对高岭土微波合成NaA分子筛膜及其性能进行了研究.从铝源和晶化时间等方面研究了对煤系高岭土微波合成NaA分子筛膜的影响,并比较了水热合成NaA分子筛膜和微波合成NaA分子筛膜性能.通过实验发现,以高岭土为原料制备的NaA分子筛膜经微波合成,其乙醇脱水渗透汽化中分离因数超过10 000;NaA分子筛膜的微波合成在晶化时间分别为15、20和25min时,其渗透汽化通量由2.44kg/(m2.h)降低为0.92kg/(m2.h),分离因数由2 945增大为11 846,其中NaA分子筛膜在晶化时间为20min时,其分离因数和渗透通量分别为10 359和1.13kg/(m2.h);同时在相同配方条件下,水热合成的NaA分子筛膜和微波加热合成的NaA分子筛膜相比,反应时间由4h降低为20min,而分离因数由5 231增加到10 360.     

沸石分子筛膜的研究进展及展望

介绍了原位合成法、晶种法、微波加热法等合成沸石分子筛膜的进展情况及分子筛膜的应用,并从载体的选择、缺陷及修饰、成膜机理以及表征手段等方面指出了未来分子筛膜的研究方向.     

沸石分子筛膜研究新进展

介绍了6种沸石分子筛膜及其结构，评论了沸石膜的合成方法，综述了沸石膜的发展和应用，展望了沸石膜的发展前景．     

流动体系中NaA分子筛膜的制备及渗透汽化分离性能研究

以液体硅酸钠、铝酸钠和氢氧化钠为原料,在一种流动体系中制备了工业应用规格的NaA分子筛膜,用XRD和SEM对分子筛膜的晶相结构和表面形貌进行了表征,所制备的NaA分子筛膜具有优良的渗透汽化分离性能.这种流动体系中制备分子筛膜的新方法从根本上避免分子筛合成过程中的浓度梯度问题,有利于制备均匀、连续、致密、分离性能优异的分子筛膜,特别适合于制备工业应用规模的分子筛膜.     

四通道中空纤维NaA分子筛内膜的制备与表征

采用错流真空抽吸涂晶与动态水热合成的方法在四通道陶瓷中空纤维载体的内表面制备出高性能的NaA分子筛膜, 并用于75℃下90wt%乙醇/水混合物渗透汽化脱水分离, 系统考察了晶种液流速、涂晶时间与合成温度对NaA分子筛膜形貌与分离性能的影响。结果表明, 当晶种液流速为100 mL/h、涂晶时间为5 s时制备的NaA分子筛膜致密均匀; 晶种液流速过慢或者涂晶时间过长会导致膜厚增加同时也会在膜表面产生缺陷。当膜在100℃下水热合成两次, 制备的NaA分子筛膜分离性能最佳, 此时膜的分离因子为1585, 通量高达8.8 kg/(m²•h)。当合成温度过低时, 膜的晶化程度较低, 膜表面出现缺陷; 当合成温度过高时, 膜晶体生长速率过快, 交互生长程度较差, 膜的断面产生缺陷, 导致膜分离性能较低。     

填充型渗透蒸发膜的材料选择和制备

填充型渗透蒸发膜将填充剂的高吸附容量和膜过程的连续性的优势有效集成．以创造出适宜的膜结构形态并赋予膜以新颖和期望的理化特性，从而提高膜的渗透通量、选择性和力学强度等，因而在有机物脱水、水中有机物脱除和有机物-有机物分离等领域具有良好的应用前景。文中从膜的分类，膜材料的选择以及膜的制备方法三个方面对填充型渗透蒸发膜进行简要评述。     

分子筛膜合成方法与条件的探讨

本文讨论了依多孔载体载引入阶段的不同而形成的一系列分子筛膜合成方法。除了几种文献中出现的方法外，作者还设计并实验了其它途径，以一种基于溶胶－凝胶技术的合成方法，本文首次报道了Ｍ ＺＳＭ－５及硅沸石型三种分子筛膜的合成。作者提出了一种由于空间障碍因素的影响而造成的分子筛膜晶粒连生现象，并对此加以分析。最后考察了不同的合成条件包括碱度、晶化温度、多孔载体膜的孔径大小及其予处理方法对分子筛膜的影响。     

微波场中NaA分子筛膜合成规律的研究

采用微波加热技术,常压回流条件下,在多孔氧化铝载体上制备出连续NaA分子筛膜,详细考察了放置方式、碱度、钠离子浓度以及合成次数对膜形成的影响.XRD和SEM表征结果显示,竖立放置和平置在顶部有利于提高膜的连续程度;高的碱度和高的钠离子浓度都不利于形成连续膜,反而溶解膜层;凝胶体系更易抑制转晶;在较短的合成时间里,多次合成有利于形成连续致密膜.     

沸石粒子充填型SiO2基分子筛复合膜研究

利用水热合成技术制备纳米级沸石粒子,将其按一定配比中入到ＳｉＯ２溶胶中,搅拌均匀,经涂膜、干燥、二次水热处理和烧结制香ＳｉＯ２基沸石微粒子分子筛复合膜。膜的平均孔径明显小于纯ＳｉＯ２膜,孔径分布均匀、单一。其主要机理是沸石粒子充填于ＳｉＯ２孔道之中,对孔起修饰作用,改善了膜的孔结构及分布。     

渗透汽化和汽体渗透膜技术应用及其浮浅思考

简述了渗透汽化和汽体渗透膜技术国内外应用现状和市场规模,详细介绍了其在工业乙醇脱水生产无水(燃料)乙醇,醇类、酮类、醚类脱水,酯化反应脱水强化,有机溶剂中少量及微量水的脱除,从工业废水中回收有机物、有机汽体,有机混合物的分离等方面的应用实例,并提出我国渗透汽化和汽体渗透膜技术目前存在的问题和中长期发展建议.     

填充型渗透蒸发膜的研究进展

综述了填充型渗透蒸发膜的最新研究进展 ,提出了填充型渗透蒸发膜的分类方法 ,简要叙述了各类填充膜的制备过程 ,并对填充膜在水中有机物脱除、有机物脱水、有机物之间的分离等领域的应用进行了介绍 .     

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；对沸石膜脱湿性能进行了研究。