Silicalite-1分子筛膜的合成及气体渗透性能

采用原位水热合成的方法在管状α Al2 O3 基膜上合成了Silicalite 1分子筛膜 ;并采用XRD ,SEM等方法表征了该膜的性质 ;研究了单组分H2 ,N2 ,Ar,CH4,C2 H4,C2 H6,C3 H8,n C4H10 ,i C4H10 等气体在 2 98K及 473K时的渗透特性 .单组分H2 ,N2 ,Ar的渗透率随压差不变 ,单组分H2 /i C4H10 在 2 98K和 473K时的理想分离系数为 2 49和 36 .2 ,偏离Knudsen扩散的比值 ,表明气体是通过Silicalite 1分子筛的孔道透过 .低碳烷烃的渗透率按以下次序降低 :CH4>C2 H6>C3 H8>n C4H10 >i C4H10 .正异丁烷的理想分离系数在 2 98K时为 1 5 .温度升至 473K时 ,除N2 ,Ar外 ,所有的气体的渗透率都增加 ,正异丁烷的理想分离系数在 473K时降至 9.0 .气体分离数据表明 ,该膜没有缺陷     

高度b取向Silicalite-1分子筛膜的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂, 通过调变合成silicalite-1分子筛溶胶组成及反应时间等合成参数, 用原位水热晶化法在玻璃基底上制备了表面平整、连续性好且高度b取向的silicalite-1分子筛膜. 研究了溶胶组成及基底表面粗糙度与分子筛膜中晶体取向的关系, 讨论了晶化条件对分子筛膜厚度及膜中微晶尺寸及分布的影响, 实现了silicalite-1 沸石分子筛在基底表面的高度取向生长和膜中晶体大小及膜层微结构的调控. 本文描述的制备方法简单且重复性好. 此外, 还利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析方法对样品进行了表征.     

高性能Silicalite-1分子筛膜的合成

 本文首次利用自制的多孔二氧化硅载体, 通过二次原位水热合成出具有较高分离性能的Silicalite-1分子筛膜, 对其进行了SEM表征, 并利用渗透气化装置对乙醇-水的分离能力进行了评价, 同时还研究了乙醇-水原料液温度对Silicalite-1分子筛膜分离性能的影响.     

不锈钢金属网上L型分子筛膜的连续生长及气体渗透性能

选取不锈钢金属网作为成膜载体, 采用预涂晶种的方法, 研究了L型分子筛晶种在水热条件下二次生长成膜的过程. 对成膜条件进行了详细的考察, 并讨论了反应液的碱度及反应时间对L型分子筛膜形成的影响. 利用扫描电子显微镜(SEM)对L型分子筛膜的形貌进行了表征. 通过优化反应条件, 得到了致密、 连续、 纯相、 均匀的L型分子筛膜, 厚度约为20 μm. 单组分气体渗透测试结果表明, 在室温和常压下, L型分子筛膜对N₂气和H₂气的渗透速率分别为8.39×10^-8 和6.96×10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1, 从而计算出膜对H₂/N₂混合气体的理想分离系数为8.3. 双组分气体渗透测试结果表明, 温度的升高会导致膜对H₂气和N₂气的渗透速率增加及H₂/N₂分离系数的减小.     

二氧化硅陶瓷管上silicalite-1分子筛膜的制备及其分离性能

利用原位水热合成在二氧化硅陶瓷管上制备出高性能的silicalite-1分子筛膜。使用溶液填充方法后,膜的平均透量提高了25％,60℃分离乙醇／水混合物时膜的透量和分离系数分别为0.99kg／（m^2·h）和73。实验结果表明,二氧化硅陶瓷管上制备的分子筛膜具有很高的热稳定性和制备重复性,平均透量和分离系数的相对标准偏差（R.S.D.）分别为9.6％和5.6％。这一结果显示,二氧化硅载体更适合制备高性能silicalite-1分子筛膜。     

Fe改性Silicalite-1分子筛铂基催化剂的制备及其丙烷脱氢的催化性能

通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、低温氮气吸附-脱附(BET)和X射线光电子能谱(XPS)分析及催化反应性能评价,研究了助剂Fe含量对PtSn/xFe-S1催化剂丙烷脱氢性能的影响。结果表明：Fe的加入可以改变Silicalite-1分子筛的孔径分布,适量的Fe(1 wt%)会提高催化剂的初始转化率,还可促使催化剂中的Sn更多以氧化态的形式存在,从而有利于Pt分散度的提高,而加入过量的Fe(2 wt%)导致制备出的催化剂失活较快。本课题制得的PtSn/1Fe-S1催化剂的比表面积最大,反应过程中表现出的稳定性和性能最佳。     

利用原位水热合成在二氧化硅陶瓷管上制备高性能的Silicalite-1分子筛膜

 利用原位水热合成法在二氧化硅陶瓷管上成功制备出高性能的silicalite-1分子筛膜,并利用扫描电子显微镜进行了表征. 结果表明,在二氧化硅陶瓷管上合成的分子筛膜比在氧化铝陶瓷管上合成的分子筛膜具有更高的分离性能和热稳定性,说明二氧化硅载体更适合制备高性能的silicalite-1分子筛膜.     

链状Silicalite-1分子筛的合成

在传统的合成体系中, 加入聚电解质聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)自组装合成链状的Silicalite-1分子筛材料, 考察了PDDA的加入对产物的影响, 并对其进行了XRD和SEM表征.     

气体分离分子筛膜

本文简述了气体分离分子筛膜的研究进展,总结了气体分离分子筛膜的制备方法、分子筛膜类型、气体分离性能及催化应用,分析了气体渗透测定方法和分离机理,对分子筛膜的发展提出一些建议。     

多孔SiC陶瓷微孔道内合成Silicalite-2分子筛膜

榉木经高温热解转化为生物碳模板, 通过液相渗硅反应工艺制备了保持木材微观结构的多孔SiC陶瓷. 在生物形态多孔SiC陶瓷载体上采用原位沉积晶种-二次生长法在其微孔道内壁形成了一层5 μm厚的Silicalite-2分子筛膜. 利用XRD, SEM和BET对复合材料的相组成、微观结构和比表面积进行了表征, 研究了水热晶化温度对原位沉积晶种和二次生长成膜的影响. 经原位沉积(120 ℃, 36 h)晶种涂层后在载体孔道表面形成了一层球形颗粒堆积的连续晶种层, 经170 ℃, 36 h的二次生长, 晶种不断长大并交织生长形成连续致密单层分子筛膜. 在多孔SiC陶瓷微孔道中沿垂直于载体表面方向形成了一层对齐排列的Silicalite-2棒状晶体, 颗粒生长主要沿晶体的最长轴[101]方向进行. Silicalite-2/SiC复合孔结构材料的微孔体积为0.013 cm³/g, BET比表面积为43.2 m²/g, 而相应的分子筛负载量为9.5%.     

Silica lite-1纳米晶的尺寸控制合成

全硅 Silicalite- 1沸石作为 MFI结构的 ZSM- 5分子筛家族中不含 Al的成员 ,不仅具有良好的热稳定性和特殊的十元环孔道结构 ,而且具有憎水和亲油等特性 [1,2 ] ,通常以四丙基铵根离子为模板剂在水热条件下进行合成 ,所得到的晶粒尺寸处于几微米至几十微米之间 [2～ 11] .如李军等 [3 ] 制得了晶粒在1 0μm左右的 Silicalite- 1膜 . Kath等 [4 ] 以硅酸铵为硅源、四丙基溴化铵为模板剂制备了粒径为 5 0μm的 Silicalite- 1 ;但以正硅酸乙酯为硅源、四丙基氢氧化铵为模板剂时 ,在乙醇的参与下合成了晶粒为0 .5 μm的超细 Silicalite- 1…     

一种气相合成Silicalite-1沸石膜的新方法

由于在分离和催化领域的潜在应用前景 ,沸石膜近年来受到人们的广泛重视 .制备沸石膜的方法很多 ,如原位水热合成、微波合成、电金属沉积、嵌入法等等 .90年代以来 ,由于可减少昂贵的模板剂用量 ,以及能在不同载体上合成沸石膜等优点 ,蒸汽相合成法 (ＶＰＴ)受到关注[1 3] .通常采用浸渍方法或正硅酸乙酯 (ＴＥＯＳ)的水解在载体上形成一层致密的无定形凝胶作为引入的硅源 ,随即在有机模板剂和水的蒸汽相中转晶得到沸石膜 .自 1 992年Ｄｏｎｇ等[1 ] 首先采用ＶＰＴ方法合成ＺＳＭ 5和ＺＳＭ 35沸石膜以来 ,已经成功制备了多种结构类型的沸…     

Preparation and application of silicalite-1 micromembranes on laser-perforated stainless steel sheets

Silicalite-1 micromembranes of approximately 80 μm in diameter have been prepared by synthesizing the zeolite material inside a network of perforations created by using a Nd–YAG laser on 75 μm thick stainless steel sheets. Several strategies have been introduced here to reduce the thickness of the micromembranes synthesized; among these the most successful involved using a polyamide filling to reduce the volume of the microperforations accessible to the synthesis solution. The density of microperforations could be tailored to prepare arrays of micromembranes of different overall porosity (1.8, 3.7, 6.6 and 7.7%). The micromembranes performed well in the propane/N₂ separation, showing a maximum propane/N₂ separation factor of 46, at a propane permeance of about 5 × 10⁻⁶ mol/(m² s Pa).     

聚合物支撑的金属有机骨架膜的制备及其气体分离性能

由于MOF(金属有机骨架)膜与基底之间的作用力较薄弱,所以制备具有高的H_2渗透性和H_2/CO_2选择性的致密连续的大面积金属有机骨架膜仍具有巨大挑战。本文选取多孔Al_2O_3作为基底,在表面涂覆一层PIM-1(一种固有微孔聚合物),并对其进行羧基化处理,使得表面具有大量的羧基基团,随后利用羧基与金属之间的相互作用,原位生长得到了两种致密连续的聚合物支撑的MOF膜(PIM-1-COOH/ZIF-8和PIM-1-COOH/HKUST-1)。通过XRD的表征可以看出MOF膜是纯相的并且具有较高的结晶性;SEM的测试结果表明MOF膜是致密连续的并且MOF膜与基底之间紧密结合。气体分离测试结果表明,这两种MOF膜对H_2具有较高的渗透性以及H_2/CO_2选择性。在常温常压下,对于PIM-1-COOH/ZIF-8和PIM-1-COOH/HKUST-1膜,H_2/CO_2双组分气体的分离系数分别为7.32、9.69,并且它们H_2的渗透通量分别高于3.16×10~(-6)、1.14×10~(-6) mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1)。在单组份测试中,这两种MOF膜的H_2/CO_2的理想分离系数分别为7.70、12.04;H_2的渗透通量分别高达3.73×10~(-6)、3.86×10~(-6) mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1),这就表明这两种MOF膜有望在H_2的纯化和分离方面广泛应用。     

Influence of synthesis and operating parameters on silicalite-1 membrane properties

The present study deals with the synthesis of nanostructured silicalite-1 membranes on porous α-Al₂O₃ supports by a hydrothermal method. Different parameters including the synthesis conditions (temperature and alkalinity) and operating conditions (temperature and pressure) were investigated. The membranes were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy techniques. The optimum synthesis temperature and alkalinity were determined to be 160 °C and pH = 11, respectively. The permeability of CO₂ and CH₄ through the optimized membrane was determined by the pressure drop method. The results revealed that the main effective separation mechanism was adsorption. The permeation of CO₂ and CH₄ declined with increasing temperature, whereas high feed pressures enhanced the single gas flux. The CO₂ and CH₄ permeability values at 30 °C and 2 bar were 1.62 × 10^?7 and 2.07 × 10^?7 mol m^?2 s^?1 Pa^?1, respectively. Furthermore, the response surface methodology analysis confirmed the significance of all the variables and the proposed model. Excellent correlation between the experimental and predicted data (R² = 0.99) was obtained, confirming that response surface methodology is a powerful tool for modeling nanostructured silicalite-1 membrane processes.     

无定型二氧化硅在硅沸石表面上的固相转化

无定型二氧化硅在硅沸石表面上的固相转化龙英才（复旦大学化学系，上海，２００４３３）关键词硅沸石，固相转化，无定型二氧化硅硅沸石（Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１）的晶体结构与ＺＳＭ－５相同，由于其疏水／亲有机物的独特吸附特性作为一种新型沸石吸附剂有广泛的应用...     

聚酰亚胺气体分离膜的进展

本文叙述了近年来聚酰亚胺气体分离膜的发展概况。讨论了聚合物结构、共聚改性、交联改性和成膜历史对聚酰亚胺透气性能的影响。脂环族聚酰亚胺和六氟二酐(6FDA)型聚酰亚胺兼具有高透气性和高透气选择性,是一类具有发展前途的气体分离膜材料。