滲透孔度計(jì)法測定分子篩膜的孔徑分布.pdf

1、沸石分子篩是一種具有骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)晶硅鋁酸鹽，具有規(guī)整均一、與分子大小相當(dāng)且可調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu)，且理想分子篩膜僅含有分子篩的孔道，沒有裂紋、針孔或晶間空隙等缺陷，所以氣體分子能夠完全在分子篩孔道中擴(kuò)散分離。構(gòu)型擴(kuò)散和分子篩分分離機(jī)理是氣體分離的基礎(chǔ)，也是分子篩膜的發(fā)展目標(biāo)。然而迄今為止，由于沸石分子篩膜固有的性質(zhì)和合成技術(shù)上的不完善，使得合成的分子篩膜容易產(chǎn)生缺陷，使得其大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用仍十分罕見，分子篩膜的缺陷問題成為了阻礙其工業(yè)化的主要

2、原因之一。因此，消除分子篩膜的缺陷，改進(jìn)分子篩膜的制備及模板劑脫除方法，提高分子篩膜的選擇性及分離性能，制得高通量、高選擇性、無缺陷的超薄分子篩膜是目前所研究的重點(diǎn)。
　　分子篩膜的孔徑及其分布是其重要參數(shù)，也是膜質(zhì)量控制的主要指標(biāo)。測定膜的孔徑和孔徑分布對制膜和探討氣體等介質(zhì)在膜內(nèi)的傳遞機(jī)理都有十分重要的意義。本文采用滲透孔度計(jì)法并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)制造的分子篩膜孔徑測量裝置能夠高效且快速地測量出可凝組分在某一相對飽和蒸氣壓下非

3、可凝組分?jǐn)U散透過膜的量。為了有效地評價(jià)分子篩膜的孔徑分布，考慮滲透孔度法實(shí)驗(yàn)的逆過程來推導(dǎo)評價(jià)分子篩膜孔徑分布的數(shù)學(xué)模型：將分子篩膜的孔道大小分為無數(shù)個(gè)小區(qū)間，分別計(jì)算各個(gè)小區(qū)間內(nèi)非可凝組分的滲透率，利用積分中值定理和逐級遞推法并結(jié)合所測得的滲透孔度計(jì)數(shù)據(jù)能夠完整地評價(jià)分子篩膜的孔徑分布。
　　本文所采用滲透孔度計(jì)法實(shí)驗(yàn)并結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型無損測量了各類分子篩膜的孔徑分布，建立了一套完整的評價(jià)分子篩膜孔徑分布的方法，為評價(jià)分子篩膜