纳米级晶种预涂层法Silicalite-1型沸石膜合成及其结构分析

在大孔-αA l2O3陶瓷管载体上采用晶种预涂层法在澄清溶液体系中水热合成了S ilica lite-1型沸石膜,用SEM和XRD表征了晶种、晶种涂层后载体和成膜后沸石膜的结构、晶形变化、晶相结构等成膜情况,并初步考查了两种不同温度(130℃和160℃)下生长成膜的结构变化.结果表明:制备的晶种呈椭球形、晶粒小(约100 nm)而均匀、纯度高,适合作晶种涂层成膜;所用载体孔径大而不均匀、表面粗糙而不平整,但经晶种涂层后表面可形成一层厚度均匀、光滑的晶种层,再水热晶化时有利于成膜,所得膜连续、清晰无裂缺,载体、晶种层和沸石膜层之间相互结合紧密;连续晶种层改善了载体表面的性能,有利于连续S ilica lite-1沸石膜的形成;合成温度不同,沸石晶粒在载体表面生长的方向不同,所形成的膜微观结构也不同.该合成方法能适合其他不同类型沸石膜的制备.     

晶种涂层对合成ZSM-5沸石膜影响

分别利用打磨法和浸涂法在载体管上引入晶种,然后１７０℃水热晶化,成功地合成了ＺＳＭ－５沸石膜。实验发现引入晶种可减少水热晶化次数,在孔径为０．６μｍ的载体上一次水热晶化即可完成。ＸＲＤ、ＳＥＭ和单组分气体渗透对膜表征表明,该膜为完整、致密的ＺＳＭ－５膜,Ｈ２／Ｃ３Ｈ８的最大理想选择因数达到３３,显示子分子筛分性质。     

ZSM—5沸石膜合成中几个影响因素

采用水热合成法在Ａｌ２Ｏ３陶瓷载体和ＳｉＯ２复合膜上成功地合成了ＺＳＭ－５沸石膜。考察了ＺＳＭ－５沸石膜合成中载体性质,合成溶液的碱度,水硅质量比,晶化时间等对成膜的影响,探讨了沸石膜的生成机理并对合成的沸石膜进行了ＸＲＤ及ＳＥＭ表征,表明当合成液水硅质量比为１００时,主要是液相晶化机制起艇,表面的Ｓｉ－Ｏ键或Ａｌ－Ｏ键参与晶化,使膜与载体紧密结合。     

煤系高岭土合成NaA分子筛及其机理分析

以煅烧煤系高岭土为原料,采用氢氧化钠溶液水热合成制备NaA分子筛.以NaA分子筛晶体的生长过程为基础,利用XRD、SEM对NaA分子筛晶体生长规律进行表征, 并对其结晶机理进行了分析.结果表明,煤系高岭土制备NaA分子筛的最佳工艺条件是:煅烧温度为725 ℃;配料比 m(Na2O)/m(SiO2)为3,m(H2O)/m (Na2O)为40;胶化条件为70 ℃×2 h;晶化条件为100 ℃×6 h.所制NaA分子筛的钙离子交换量为316.55 g CaCO3/g.在NaA分子筛的碱液合成过程中,在晶化条件下,凝胶固相中的硅铝酸根骨架解聚重排晶化成沸石晶体骨架.     

ZSM-5分子筛膜合成和成膜条件

就ZSM-5分子筛膜的合成条件研究了晶粒大小对合成分子筛膜的影响。通过实验得出沸石晶粒和载体的孔径相匹配才能合成好的分子筛膜,只有沸石晶粒稍大于载体的孔径才能合成出优质的沸石膜。实验得出的H2／C3H8 的理想分离系数为8.762。     

酰胺类动力学抑制剂在水合物体系中形成氢键从头计算

对含有动力学抑制剂的水合物体系中的氢键，应用量量子化学MP2从头计算方法在6-31G（d）的基组水平上进行几何优化，计算了水分子之间和抑制剂与水分子之间形成的氢键键长、电子密度和相互作用能，从量子化学角度探讨了水合物动力学抑制剂的作用机理．计算结果表明动力学抑制剂与水分子形成的氢键明显强于水分子之间形成的氢键，抑制剂通过与水分子形成氢键阻止了水合物进一步生成．     

在多孔α-Al2O3陶瓷管上合成NaY沸石分子筛膜

为增大沸石膜的渗透通量,采用水热合成法将两段80mm长、孔径为3～5μm的α-Al2O3陶瓷管分别置于40cm长的晶化釜釜顶与釜底,重复多次涂膜,合成出了无缺陷的沸石膜.XRD、SEM及气体渗透表征表明,该膜确为NaY沸石分子筛膜.在釜顶合成的膜较薄,约为5μm;釜底合成的膜较厚,约为12μm.膜在焙烧去除结晶水的过程中,并未产生明显缺陷.釜顶合成的膜的渗透通量要比釜底合成的膜的渗透通量大1个数量级.在室温下,釜顶合成的膜对H2、N2渗透流率分别为7.95×10-6和2.56×10-7mol.s-1.m-2.Pa-1.H2/N2、H2/C3H8的选择因数分别达到3.13和12.24,可用于相关气体的分离.     

天然气水合物生成动力学模型模拟计算改进

对描述水合物生成过程的Langmulr方程进行了研究,指出了其应用时的局限性;将动力学成核机理中的能量变化分为3部分,提出了动力学模型模拟计算的改进方法,并据此计算出气体水合物吸附过程中受温度和压力影响的动力学因素——成核临界半径,关联出成核半径与能量和温度的关系．计算结果表明,水合物的生成焓变、Gibbs自由能和临界半径随温度升高分别升高、降低、降低。