Lateral growth of silicalite-1 crystal membrane on glass slabs

Conclusions By the control of hydrothermal synthesis, lateral-oriented silicalite-1 membrane was synthesized on a glass slab, which posseses uniform aligned nano-channels in a large scale and results in a new host material for the study host-guest science.     

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.     

负载金属离子ZSM-5分子筛膜脱除苯并噻吩-二苯并噻吩的性能

采用水热合成法制备ZSM-5分子筛膜,并通过负载金属离子对其进行改性。通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的膜进行表征。将所制得的ZSM-5分子筛膜经过负载金属离子改性后用于模拟汽油中苯并噻吩、二苯并噻吩二元硫化物的分离,考察负载离子种类、负载离子浓度和操作温度对二元硫化物竞争吸附和渗透通量的影响,并应用软硬酸碱理论(HSAB)分析吸附能力的强弱。结果表明:当Ag+浓度为0.2 mol/L时硫化物的分离因子最高可达1.31;随着操作温度的升高,ZSM-5分子筛膜渗透通量逐渐增大而分离因子逐渐减小。     

MFI型分子筛膜晶内孔道的在线CVD调变

采用在线化学气相沉积(CVD)法对全硅MFI型分子筛膜进行晶内孔道修饰,考察晶间缺陷对膜晶内孔道修饰效果的影响。采用硅烷水解法对缺陷较多的膜进行缺陷孔的修补,结合扫描电子显微(SEM),观察膜微结构的变化。结果表明:分子筛膜表面缺陷显著影响晶内孔道调变效果。500℃时,缺陷较少的膜经晶内修饰后H2/CO2分离因子由修饰前的2.7提高到42.3,H2渗透性由2.25×10-7mol/(m2.s.Pa)降至1.52×10-7mol/(m2.s.Pa)。经缺陷修补后的分子筛膜,其晶内修饰后的H2/CO2分离因子比未修补的膜有一定幅度的提高。     

Fast formation of NaA zeolite membrane in the microwave field

NaA zeolite membrane was successfully synthesized on the porous α-Al₂O₃ support by microwave heating. The synthesis of NaA zeolite membrane in the microwave field only needs 15 min and the synthesis time is 10 times shorter than that by conventional heating. SEM characterization indicates that the zeolite crystals in the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are uniform in size; the membrane thickness is about 4 μm and is thinner than that of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating. Gas permeation studies indicate that the permeances of the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are 3–4 times higher than those of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating, while their permselectivities are comparable.     

高温水蒸汽处理硅沸石（silicalite－1）的结构及吸附性质的影响

用粉末Ｘ射线衍射仪、红外吸收光谱、２９Ｓｉ魔角固体核磁共振、超微量电子真空吸附天平及化学分析研究水热处理对硅沸石（ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１）的结构及吸附性质的影响．长期的高温水热处理，使含钠量不同的硅沸石发生结构脱铝、脱羟基作用，并会改变硅沸石骨架在室温时的对称性．经长期的高温水热处理，钠含量低的硅沸石，其Ｓｉ—ＯＨ及Ｓｉ（１Ａｌ）结构缺陷会消失，晶格趋于完美，而钠含量高的硅沸石，会发生部分骨架崩塌．硅沸石的疏水亲有机物的吸附性质主要取决于微观的结构缺陷．     

A novel Pd/silicalite-1 composite membrane for hydrogen separation

A novel Pd/silicalite-1 composite membrane supported on the macroporous tubular stainless steel substrate was successfully fabricated by electroless plating at 303 K. The structure, morphology and gaseous permeability of the membrane were detected by X-ray diffractiometry （XRD）, scanning electron microscopy （SEM） and single-gas permeation test, respectively. Results confirm the formation of a thin, smooth, and continuous Pd/silicalite-1 composite membrane. The obtained composite membrane shows a high H2 permeance of 1.15×10^-6 mol. m^-2. s^-1. Pa^-1 with moderate H2 selectivity of 250 for H2/N2 at 773 K, at 0.1 MPa pressure drop, suggesting the potential application for H2 separation.     

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.     

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.     

用双极性膜电渗析法分离混合氨基酸

为开发新的混合氨基酸分离技术,提出用双极性膜电渗析分离混合氨基酸的方法.在对混合氨基酸溶液中离子成分进行分析的基础上,预测了使用该法的可行性,并通过三室双极性膜电渗析法实验验证了理论计算的结果.对于等电点相差很大的谷氨酸和精氨酸以及等电点相差比较大的谷氨酸和甘氨酸以及精氨酸和甘氨酸两元混合物,可以实现很彻底的分离,得到纯度96%以上的产品,电流密度可以达到5～10 mA·cm-2. 对于等电点相差很小的丝氨酸和脯氨酸,则分离难度较大,电流密度在1 mA·cm-2以下.该法不需使用缓冲溶液,可提高分离过程的效率.     

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。     

对乙酰氨基苯乙酸乙酯同分异构体的分子蒸馏分离

为满足对乙酰氨基苯乙酸乙酯后续结晶分离工艺的需要，将分子蒸馏技术首次应用于同分异构体的预分离．考察了预热温度、蒸馏温度、操作压力和操作级数等工艺参数对两组分相对含量和分离效率的影响，研究表明，对乙酰氨基苯乙酸乙酯预分离的适宜条件为：预热温度50℃，蒸馏温度90℃，操作压力2.0Pa进料速率80～100mL／h，经4级分子蒸馏操作即可将同分异构体中两组分的质量比由0．948降低到0．405，分离效率为0.392.     

变压膜渗透空气分离制氮

在稳态膜渗透的基础上提出了一种新的非稳态渗透流程.该流程是一种循环操作过程,每一周期包含加压、抽真空以及排空三个阶段. 实验研究了加压时间、抽真空时间和排空时间对空气分离制氮的产品平均纯度、产率和回收率的影响,并与稳态渗透实验结果进行了比较. 结果表明,随着加压时间的延长,富氮气体的平均纯度、产率以及氮气回收率均会上升;延长抽真空时间可以提高富氮气体平均纯度,但会降低富氮产率和氮气回收率;适当延长排空时间可以提高富氮气体平均纯度、产率和氮气回收率,但排空时间过长将会导致富氮产率和氮气回收率下降. 本文提出的变压渗透过程能够得到比稳态渗透更高的富氮纯度,但富氮产率和回收率要低.     

Synthesis and pervaporation performance of high-reproducibility silicalite-1 membranes

High-reproducibility silicalite-1 membranes were synthesized on silica tubes by in-situ hydrothermal synthesis, and the relative standard deviation （R.S.D.） of average separation factor for eight membranes was only 7.5%. By using an effective method called ＂solution-filling （SF）＂, the average flux of membranes prepared with SF method was improved by about 49% compared to membranes prepared without SF method, and the highest flux of membrane prepared with SF method towards ethanol/H2O mixture at 80℃ was 1.49 kg/（m^2·h）. Pervaporation experiments showed that the fluxes of silicalite-1 membranes at 60℃ were 2.63, 0.87, 0.24, and 0.20 kg/（m^2·h） towards methanol/H2O, ethanol/H=O, 2-propanol/H2O, and 1-propanol/H2O mixtures, respectively, and the corresponding separation factors were 22, 69, 81, and 159, respectively.     

用MEKC分离二硝基甲苯异构体

用胶束电动毛细管色谱分离二硝基甲苯异构体，研究了酸度，ＳＤＳ浓度、缓冲溶液添加剂Ｂｒｉｊ３５、环糊精对分离的影响，在室温较低条件下找出了最佳分离条件，使得二硝基甲苯六种异体达到基线分离。     

渗透汽化法分离乙醇／水混合物

将壳聚糖（ＣＳ）和聚乙烯醇（ＰＶＡ）混合物涂到聚丙烯腈（ＰＡＮ）底膜上,通过交联制成壳聚糖复合膜。研究了膜对乙醇／水溶液的渗透汽化性能,讨论了料液浓度、温度对膜分离性能的影响。结果表明,ＣＳ－ＰＶＡ／ＰＡＮ膜具有优异的渗透选择性能。当料液乙醇含量为９５ｗｔ％,温度为６０℃和７０℃时,渗透通量分别为３１０ｇ／（ｍ２·ｈ）和４３３ｇ／（ｍ２·ｈ）;分离因子为１１６和１２７。渗透通量与温度呈Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系     

纳米级品种预涂层法Silicalite-1型沸石膜合成及其结构分析

在大孔α—Al2O3陶瓷管栽体上采用晶种预涂层法在澄清溶液体系中水热合成了Silicalite-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：制备的品种呈椭球形、晶粒小（约100nm）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,但经品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Silicalite—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．     

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.     

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。