NaA型沸石分子篩膜的制備及02-N2分離性能研究.pdf

1、NaA型分子篩膜是沸石分子篩膜的一種，孔徑為0.4.1nm，并具有較強(qiáng)的親水性。因此，在分離H2、N2、CO2等小分子氣體和滲透蒸發(fā)脫除有機(jī)物中水的應(yīng)用方面有很好的前景，成為分離膜研究熱點(diǎn)之一。目前，NaA型分子篩膜在日本、英國已經(jīng)有成熟的商業(yè)產(chǎn)品和大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，但我國尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段，因此，為了填補(bǔ)國內(nèi)空白，需要掌握NaA型分子篩膜的制備技術(shù)。
　　 本文結(jié)合目前NaA型分子篩膜研究的熱點(diǎn)和國內(nèi)研究現(xiàn)狀，采用水熱合成法制

2、備了NaA沸石，以α-Al2O3和TiO2/α-Al2O3微孔管狀陶瓷膜為載體，采用晶種法制備了NaA型分子篩膜，利用XRD、SEM、氣體滲透性能測試等對(duì)NaA沸石和NaA型分子篩膜進(jìn)行表征。考察了NaA沸石及NaA型分子篩膜制備的影響因素，優(yōu)化了制備條件。
　　 通過考察合成液硅鋁比、合成液堿度、晶化溫度、晶化時(shí)間等條件對(duì)NaA沸石合成的影響，得到制備NaA沸石的優(yōu)化工藝參數(shù)，合成液摩爾配比1.5SiO2：1Al2O3：(8～

3、9)Na2O：(600～700)H2O，晶化溫度為90～110℃，晶化時(shí)間為3～5h，制備出的NaA沸石的晶體微粒是邊長為4～6μm的立方體。通過對(duì)NaA沸石的熱重曲線分析確定分子篩膜的焙燒升溫速率。
　　 采用水熱合成法在預(yù)涂晶種的α-Al2O3載體上制備NaA型分子篩膜，考察了合成條件對(duì)分子篩膜合成的影響。得到制備NaA型分子篩膜的優(yōu)化工藝參數(shù)，合成液配比為1.5SiO2:1Al2O3:8Na2O：600H2O，晶化溫度為1

4、00℃，晶化時(shí)間為5h，晶化次數(shù)為3次。XRD與SEM測試結(jié)果表明，在載體表面制備出了結(jié)晶度較高的NaA型分子篩膜，膜層厚度為20μm，晶粒間緊密地?cái)伾谝黄?。氣體滲透性能測試結(jié)果表明，制備的NaA型分子篩膜的O2滲透率為7.5×10-5mol/(m2·s·Pa)，N2滲透率為5.8×10-5mol/(m2·s·Pa)，氧氮分離系數(shù)為1.3，高于相應(yīng)的努森擴(kuò)散系數(shù)0.94，制備的分子篩膜對(duì)氧氮有一定的分離作用。
　　 在以α-A