ETS-4分子筛膜的制备

采用晶种法在多孔管状莫来石支撑体外表面水热合成ETS-4分子筛膜.研究合成条件,包括晶种、合成液碱度以及合成时间对ETS-4晶体生长和膜形成的影响.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对ETS-4分子筛及分子筛膜进行了表征.通过75 ℃、质量分数为10%的水/乙醇混合物对膜的渗透汽化分离性能进行检测.实验结果表明,在碱性介质中,Al从支撑体析出,导致在支撑体孔中形成方沸石,影响了膜的渗透汽化分离性能.     

分子筛膜制备研究进展

叙述了分子筛膜的几种合成方法,同时还深入探讨了国内外分子筛膜的研究现状,介绍了膜科学研究的最新成果。详细介绍了膜分离机理和蒸气相转移法、晶种法、原位合成法、微波法、仿生合成法等分子筛膜制备的研究现状。     

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.     

TS-1分子筛催化剂的修饰改性方法研究进展

综述了可用于TS-1分子筛催化剂修饰改性的方法,主要包含:硅烷化改性、酸改性、碱改性、盐改性、金属及其化合物改性.其中硅烷化改性减少了外表面钛含量,从而减少了副反应的发生;酸改性、碱改性、盐改性不同程度地提高了骨架钛的含量.通过对比分析不同修饰改性方法的优缺点,有针对性地根据自己的需求,采取恰当的改性方法进一步改进TS-1分子筛催化剂的催化活性,从而更广泛地应用于工业化生产.     

NaY型分子筛膜的合成及表征

采用二次生长法，在管状莫来石支撑体外表面水热合成了NaY型分子筛膜。讨论了多种因素，如凝胶老化时间、合成温度、合成时间等对膜合成的影响。采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对膜进行了表征。XRD谱图证明在支撑体外表面形成了NaY型分子筛，根据SEM照片，膜层厚度在10—20μm。该膜表现出了对水的很高选择性，表明所制备的膜缺陷较少。     

真空抽吸晶种涂覆法制备中空纤维NaA分子筛膜

针对中空纤维分子筛膜批量化制备过程中晶种涂覆问题,提出真空抽吸晶种涂覆技术,以简化晶种涂覆工艺过程。利用真空抽吸法在α-Al2O3中空纤维支撑体外表面涂覆NaA分子筛晶种层,继而采用二次生长法制备NaA分子筛膜。利用粒径分析仪、X线衍射仪(XRD)以及场发射扫描电子显微镜(FESEM)对NaA分子筛晶种及所制备的分子筛膜进行了系统表征。实验考察晶种涂覆条件对膜性能的影响,并优化真空抽吸条件。研究结果显示:采用质量浓度为5 g/L的小粒径晶种悬浮液,在10 kPa真空度下抽吸5 s可获得均匀的晶种层,并制得高性能的中空纤维NaA分子筛膜。在348 K下,所制备中空纤维NaA分子筛膜用于质量分数为90%的乙醇/水溶液分离时,其渗透水通量为5.89 kg/(m2·h),分离因子为11 800。     

NaA分子筛膜的制备及其在醇类脱水中的应用

采用水热合成法在莫来石支撑体上制备NaA分子筛膜,并利用渗透汽化技术对甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇等不同分子尺寸的醇水体系进行脱水性能的研究,同时考察操作温度和原料液中水含量对膜的分离性能的影响.研究表明:在优化条件下制备出致密无缺陷的NaA分子筛膜,所制备的膜对几种醇类体系脱水都具有良好的分离效果,膜的渗透水通量随温度的升高而增加,分离因子略有下降;随着醇类分子尺寸的增大,膜的分离因子和水通量都呈增大趋势.     

用于分离二甲苯异构体的MFI型分子筛膜的制备

以无模板剂二氧化硅溶胶为前驱体,用二次生长法在已浸渍分子筛种子层的α-氧化铝支撑体上制备MFI型分子筛膜,采用X射线衍射法、扫描电子显微镜和气体渗透实验表征分子筛膜的性能,研究了单组分和双组分二甲苯异构体在氧化铝支撑分子筛膜的渗透汽化分离性能.结果表明:在50℃和10 h下,二甲苯异构体单组分的渗透汽化通量按对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的顺序依次减小;单组分的对二甲苯/邻二甲苯和对二甲苯/间二甲苯的分离因子可分别达到67和46,双组分的分别可达到29和42;单组分的对二甲苯和邻二甲苯的通量分别为7.41×10-4和0.11×10-4mol/(m2.s);双组分混合物中对二甲苯和邻二甲苯的通量分别为3.58×10-4和0.086×10-4mol/(m2.s).说明此分子筛膜适于渗透汽化分离二甲苯异构体.     

TS-1分子筛合成与苯羟基化反应性能考察

以TEOS、TBOT和自制的w =20 % TPAOH 水溶液为原料,合成了TS- 1 分子筛,并经IR、XRD和Raman 光谱等手段证实。用该分子筛作催化剂对芳烃羟基化催化性能进行考察,并在实验的基础上推测了TS- 1 分子筛催化芳烃直接羟基化的反应历程。     

纤维状形貌TS-1分子筛的形成

采用常规水热方法制备自堆积纤维状TS-1分子筛。考察配料温度、老化时间、反应时间对TS-1分子筛形貌的影响,并用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征TS-1晶体纤维状结构的形成。结果表明:TS-1分子筛的形貌主要受配料温度的影响。配料温度越高,越容易快速形成大量尺寸均一的晶核,不仅使晶体快速生长,而且促进了自堆积形貌的形成。进入MFI骨架中的Ti诱导产生的晶体颗粒间羟基的脱水缩合反应发生在TS-1晶体生长初期。     

链状结构TS-1分子筛的合成

采用3种合成方法制备链状结构的钛硅分子筛(TS-1),并用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)和紫外可见分光光度计(UV-VIS)等手段对试样进行表征。研究结果表明:在常规水热合成条件下,TS-1晶体具有沿着[010]面层状堆积生长形成链状结构的趋势。合成温度越高,越容易获得与微波合成相似的较好的链状结构,进入骨架的Ti诱导了分子筛晶粒之间表面羟基的缩合反应,从而导致晶体层状堆积生长,与加热方法无关。     

Synthesis of zeolite membranes

Zeolite membranes offer great application potentials in membrane separation and/or reaction due to their excellent separation performance and catalytic ability. Up to present, various synthesis methods of zeolite membranes have been developed, including embedded method, in-situ hydrothermal synthesis method, and secondary growth method etc. Compared with the in-situ hydrothermal synthesis method, the secondary growth method possesses a variety of advantages such as easier operation, higher controllability in crystal orientation, microstructure and film thickness,leading to much better reproducibility. This review provides a concise summary and analysis of various synthesis methods reported in the literature. In particular, the secondary growth method was discussed in detail in terms of crystal orientation, defects and crystal grain layers. Some critical issues were also highlighted, which were conducive to the improvement in the synthesis technology of zeolite membranes.     

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NaOH 0.35 g、SiO2 5 g、四丙基氢氧化铵(TPAOH)25 mL,合成5～8h ;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10.3×10-9 mol/(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.     

Preparation of A-type zeolite membranes on nonporous metal supports by using electrophoretic technique

A-type zeolite membranes were prepared on the nonporous metal supports by using electrophoretic technique. The as-synthesized membranes were characterized by XRD and SEM. The effect of the applied potential on the formation of the A-type zeolite membrane was investigated,and the formation mechanism of zeolite membrane in the electric field was discussed. The results showed that the negative charged zeolite particles could migrate to the anode metal surface homogenously and rapidly under the action of the applied electric field, consequently formed uniform and dense membranes in short time. The applied potential bad great effect on the membrane formation, and more uniform and denser zeolite membranes were prepared on the nonporous metal supports with 1 V potential.     

钛硅分子筛催化合成乙基麦芽酚的工艺研究

提出了以α-呋喃丙醇为原料,TS-1作催化剂,H2O2作氧化剂制备乙基麦芽酚中间体的新方法。中间体经苷化、氧化、水解步骤合成乙基麦芽酚。考察了溶剂、催化剂用量、氧化温度、氧化时间、苷化条件、pH值对乙基麦芽酚收率的影响,得到适宜的反应条件为:氧化温度40℃,氧化时间12h,苷化温度75℃,pH为8,氧化3h,水解温度100℃,水解时间3h,乙基麦芽酚最高收率可达57.4%。     

NaY沸石膜组件中苯渗透特性的预测

通过分子模拟方法获得NaY沸石中晶内扩散系数,进而采用Maxwell-Stefan (MS)方程描述晶内扩散、主体扩散和努森扩散特性,建立沸石膜及支撑层区域内的一维定态扩散模型,模型化预测苯在NaY沸石膜中的渗透特性。预测结果与文献实验值比较,定量证实苯在NaY沸石中的扩散机制主要是经S_Ⅱ-W-S_Ⅱ笼间跳跃而发生的长程运动;对本文计算体系,支撑层阻力使苯的渗透通量减小1个数量级,阻力的大小与支撑层结构及吹扫气体性质等因素有关,大孔和规则孔道可减小支撑层阻力,增大苯通量,小分子吹扫气体产生阻力相对较小。