MFI型沸石填充硅橡胶分离膜的制备、结构与性质

用ＺＳＭ－５沸石或硅沸石（ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１）填充硅橡胶制成了疏水性分离膜，它对有机溶剂／水系统的渗透蒸发性能与膜的组成、结构以及吸附、脱附行为有关．所填充的沸石结构性质（如硅铝比、阳离子、Ｓｉ－ＯＨ缺陷以及结晶度等）是影响膜分离性能的关键因素．用结构完美、疏水性优良的硅沸石制备的填充膜其乙醇／水的分离系数α可达３０．基材硅橡胶本底的分离性质也影响填充膜的性能．填充膜对正丙醇／水、异丙醇／水、丙酮／水系统的分离效果不同与这些有机分子的分子尺寸及极性有关．本文还研究了填充膜的机械性能随填充量改变的规律．     

MFI型分子筛膜中晶体间隙的在线修补及其二甲苯分离性能研究

为了提高MFI分子筛膜的二甲苯分离性能,采用水热合成法制备了管式MFI型分子筛膜,并通过1,3,5-三异丙基苯（TIPB）碳化沉积方法对分子筛膜中的晶体间隙在分离操作过程中进行了在线修补。通过修补,分子筛膜在375-400℃下的对、邻二甲苯分离系数从5左右增加到30,表明膜层中的无选择性的晶体间隙被大幅度减少。     

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.     

ZSM-5 沸石膜的气体分离特性

采用预吸附溶胶和重复晶化工艺,在多孔不锈钢管外表面制备了ＺＳＭ５分子筛膜,ＳＥＭ观察表明,膜层晶体紧密地相互交联,厚度约２５μｍ,Ｈ２对Ｎ２,Ｏ２和ＣＯ２的分离系数分别是４４８,４２７和５１３,明显超过Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散理论选择性数值,而且这些分离系数的差别表明所制备的分子筛膜具有分子筛分效应．     

酚醛树脂基气体分离炭膜制备

以热固性酚醛树脂为原料,利用浸渍法制备了气体分离用管状炭膜,考察了涂膜液浓度,涂膜次数对炭膜气体透过性和选择性的影响。结果表明：随着涂膜液浓度和涂膜次数的增加,Ｈ２、Ｎ２、ＣＯ２、ＣＨ４的涌透速率下降,Ｈ２／Ｎ２、Ｈ２／ＣＯ２、Ｈ２／ＣＨ４的分离因数增加,扫描电镜观察表明,炭膜由多孔结构的支撑体和其上覆盖的致密分离层组成、气体在炭膜内主要以努森扩散方式勇士, 随着粘性流存在。     

合成条件对NaY型沸石膜渗透分离性能的影响

选取不同的晶化时间和晶化温度,在-αA l2O3陶瓷圆管的外表面上水热合成NaY型沸石膜,考察合成条件与膜的结晶性、膜的微结构和膜的CO2/N2气体渗透分离特性之间的相互关系.在晶化时间为12 h、晶化温度为70℃时,合成的膜对CO2/N2气体的选择透过性能优异,分离系数达到54.42.用SEM和XRD表征手段分析膜的微结构和结晶性,表明该膜为致密完整的半结晶膜,厚度约为0.94μm.     

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.     

分子筛沸石对性质相似的化合物分离的综述

分子筛沸石是一类具有热稳定性、选择性、耐用性的吸附剂.化学合成沸石是纯净的结晶铝硅酸盐,并且其晶体体积的50%可用于吸附,沸石广泛应用在工业干燥、净化、分离,同时也可作为催化剂和离子交换剂.在工业上,沸石可由硅石(或硅酸钠)和铝酸钠合成,产品为粉末状,使用前要制成小球,还要经过“活化”处理.沸石的结构是规划分布的“孔”和“径”所构成,这些“孔”和“径”是通过分子之间的空隙而深入到分子筛的内部,从而有助于其分子筛行为.对分子筛性能的进一步控制可由其阳离子含量:温度高低,或者在一些情况下,对极性小分子的预吸附来实现.通常在沸石上所实现的工业化分离表现在以下三个方面:(1)正构烷烃与异构烷烃、芳香烃、环烷烃的分离(例如,生产高辛烷值的汽油).(2)对二甲苯与其它二甲苯异构体及乙基苯的分离.(3)永久性气体的低温分离.在气固吸附色谱中沸石也可用于一大类体系的分离分析,最近也被应用于高效液相色谱的填料.把一些天然沸石用作选择性吸附剂的前景也很乐观.     

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.     

明胶分离膜的制备

首次报道明胶单独用作分离膜材料,对所选用明胶的粘度、粘度下降值、含水量、pH值、冻点等性能指标全面表征,铸膜液组成及铸膜工艺条件是影响分离膜性能的重要因素,通过实验选择了合适的铸膜液明胶浓度、温度和pH值,并对适量Cr_2(SO_4)_3添加到铸膜液可使明胶膜耐水性、强度及抗生物降解性明显提高的原因进行深入分析。     

载体自转晶B-Al-MFI型沸石膜的原位合成与表征

在乙胺和水混合蒸汽相中 ,首次通过载体自转晶 ,在多孔玻璃片表面原位合成了B Al MFI型沸石膜 FEAM分析表明 ,沸石膜的化学组成为w(B2 O3 ) =3.7% ,w(Al2 O3 ) =0 .5 5 % ,w(SiO2 ) =95 .2 5 % ,w(Na2 O) =0 .5 0 % X 射线衍射和扫描电镜观察证明 ,膜中沸石晶体的取向是随机的 晶体尺寸约为 15～ 2 5 μm ,单层晶体厚的膜约为 10～ 2 0 μm 在焙烧除去有机模板剂后的沸石膜上 ,O2 和N2 的透过性分别为 0 .0 95× 10 -8和0 .15× 10 -8mol/ (m2 ·s·Pa) 计算的O2 /N2 的理想选择性 (0 .6 3)明显低于诺森扩散的理想选择性值 (0 .94)和透过原载体的理想选择性值 (0 .91)     

沸石单晶膜的渗透行为

本文提出了一个新的理论模型用以关联沸石单晶膜的渗透行为，根据这个模型，一定温度下，当渗透侧的压力接近于零时，气体的渗透速率与进料压力成正比，如果一组气体的分子明显小于沸石的孔径，而且与沸石骨架的物化作用彼此也相近，那么任意两者之间的渗透速炫之比等于它们分子量的平方根反比。     

热电厂烟道气中CO2分离无机膜的制备

利用溶胶凝胶法制备氧化物粉体前驱体,然后高温焙烧得到具有钙钛矿结构的粉体,利用相转化-烧结技术制备中空纤维膜。将碳酸盐按照一定比例混合制得低共熔体,在高温熔融条件浸渍制备双相膜。该膜具有氧化物相和碳酸盐相,在高温下碳酸盐相可以通过碳酸根离子进行传导,而阳离子则通过钙钛矿相进行传递,从而完成对CO2的分离。把双相膜安装在自制反应器中,在膜内外分别通入氦气作为吹扫气和烟道气,并将尾气通过气相色谱在线监测气体中的组成,然后通过计算得出CO2的高温透过量,实验结果表明在850℃的透量最高为1.221 mL/( cm².min),为热电厂烟道气的处理提供了一种新的思路。     

用于油水分离过程中的膜材料及其制备与改性的综述

油水分离膜技术作为一种操作简单、方便、高效、无相变、无化学变化、耗能低的分离技术,已经得到了广泛的应用.从含油废水的来源、危害及分类的角度,对含油废水进行了简单介绍,指出了油水分离膜技术在处理含油废水中所起的作用,但在分离过程中容易出现膜污染影响效率的问题.为了解决这一问题,对目前报道的膜材料制备与改性文献进行归纳总结...     

纳米级分离技术研究--中空纤维分离膜的制备和应用

研究了中空纤维膜分离技术和纺丝制膜原液的配制原理,尤其是复合中空纤维膜纺丝制膜技术,结果表明,通过复合技术可以得到高分离功能、高透过通量、高抗污染性、高许能可迅速恢复,说明本文提出的内凶双洗方法清洗效果显著。     

沸石膜的合成及渗透气化特性的研究

报道了以硅沸石（Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ）为原料，添加结晶模板剂ＴＰＡＢｒ（４－ｎ－丙基溴铵）以及碱源（ＮａＯＨ）等，利用水热合成法成功地合成了高硅含量、疏水性硅沸石膜．同时探讨了硅沸石膜对各种含醇水溶液的渗透气化分离特性．研究结果表明：对乙醇／水溶液，供给液乙醇浓度４．７％（ｗｔ）时，透过液乙醇浓度达到７６％（ｗｔ）以上，分离系数αｅ／ｗ）达６５以上；对酒精发酵液，供给液乙醇浓度４．８％（ｗｔ）时，透过液乙醇浓度达到８２％（ｗｔ）以上，分离系数α（ｅ／ｗ）高达９０以上．充分说明了所合成的硅沸石膜对酒精水溶液具有非常高的分离效果．     

ZSM—5沸石膜的合成和表征

采用预吸附溶胶及原位水热合成方法，在多孔陶瓷管表面制备了ＺＳＭ－５沸石膜．Ｘ—光衍射测定表明陶瓷基质表面的膜层是纯ＺＳＭ－５沸石晶相；ＳＥＭ结果显示经多次重复合成的沸石膜层晶体相互交连，形成一种连续的多晶层，厚度约３０μｍ．Ｈ２／Ｎ２理想分离因子从原来陶瓷管基质的２．３２提高到３．６１，接近Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散水平．这一研究表明采用预吸附溶胶及重复多次合成的方法可以制备出交连程度高的连续晶相沸石膜     

沸石分子筛膜的离子渗透初探

本文从实验上探讨了ＺＳＭ－５、１３Ｘ型涂石和丝光佛石托福隆膜对Ｃｕ２＋、〔Ｆｅ（ＣＮ）６）〕３－离子渗透性的大小．发现沸石孔径大小和结构对阳离子渗透有重要影响，而分子骨架带的负电荷多少对阴离子的渗透有重要影响．上述实验结果可解释阴离子在沸石修饰电极上达到电响应平衡的时间比阳离子快得多的事实．     

非对称SiO2凝胶膜的制备与性能研究

使用溶胶－凝胶法制备了有支撑体的ＳｉＯ２凝胶膜,探讨了溶胶浓度,粘度,干燥控制剂的加入和凝胶化时间等条件对凝胶膜形成的影响。结果表明,ＴＥＯＳ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＨ２Ｈ５ＯＨ＝１＋６＋８,添加适量干燥控制剂,溶胶易于涂膜,并能形成较完整无裂纹的ＳｉＯ２凝胶膜。