4A型分子篩膜的合成及其在醇-水分離體系中的應(yīng)用.pdf

1、該文研究的對象是4A型分子篩膜.分子篩膜的制備包括四個步驟:1.晶種的制備;2.支撐體的準(zhǔn)備和預(yù)處理;3.合成液的配制;4.膜的合成.分別采用原位水熱二次合成法、微波密閉合成法和微波常壓合成法三種方法合成出了一系列4A型分子篩膜.不同的合成方法,要求的合成液濃度、反應(yīng)時間不同、最優(yōu)涂晶方法不同.分別對原位水熱合成法、微波合成法的投料配比進行了優(yōu)化.原位水熱合成中水與氧化鈉的摩爾比在80到120之間.微波加熱法中當(dāng)水和氧化鈉的摩爾比為10

2、0時,合成膜的分離因子達(dá)到最大值.原位水熱合成法要求的合成時間為12小時,而兩種微波法合成時間只有10分鐘,極大地縮短了合成時間,微波加熱顯著促進了4A分子篩膜的合成.對原位水熱合成,B涂晶方法得到的分離選擇性最高,C和D次之;而對微波密閉合成C涂晶的分離選擇性最高,D次之;微波常壓回流合成時,D涂晶方法的選擇性最高,C次之.對于不同的合成方法應(yīng)選用不同的涂晶方法,才能使合成的膜的性能達(dá)到最優(yōu).制備的分子篩膜分別進行了XRD、SEM檢測

3、,并結(jié)合95﹪(wt)乙醇水溶液的滲透氣化實驗對合成的膜進行了評價.XRD和SEM檢測表明:1.合成的膜是4A型分子篩膜,晶粒均勻,晶型較好;2.微波法合成的膜,成膜分子篩較原位水熱合成的結(jié)晶情況好,結(jié)晶度高.合成膜對水和乙醇的選擇性分離因子遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空白管的分離因子;對于95﹪(wt)的乙醇水溶液,通過膜滲透后,滲透側(cè)水的含量可達(dá)79﹪(wt),乙醇的含量則降至21﹪(wt),最高分離因子可達(dá)63.8,說明合成的分子篩膜對于水/乙醇體系