高性能T型沸石膜的合成及水热/耐酸性能
Synthesis and Hydrothermal/Acid Stability of High Performance Zeolite T Membrane
作者单位E-mail
罗益韦 大连理工大学精细化工国家重点实验室, 吸附与无机膜实验室, 大连 116024  
潘恩泽 大连理工大学精细化工国家重点实验室, 吸附与无机膜实验室, 大连 116024  
褚晶晶 大连理工大学精细化工国家重点实验室, 吸附与无机膜实验室, 大连 116024  
杨建华 大连理工大学精细化工国家重点实验室, 吸附与无机膜实验室, 大连 116024 yjianhua@dlut.edu.cn 
王金渠 大连理工大学石油化工学院, 精细化工国家重点实验室, 盘锦 124221  
贺高红 大连理工大学石油化工学院, 精细化工国家重点实验室, 盘锦 124221  
鲁金明 大连理工大学精细化工国家重点实验室, 吸附与无机膜实验室, 大连 116024  
摘要: 考察了晶种尺寸形貌及晶化温度对T型沸石膜的形成演化过程以及分离性能的影响,调查表明采用小尺寸的晶种可制备出致密的沸石膜,且膜的生长速率受晶化温度影响,低温下合成同性能的膜需更长的晶化时间。当晶种尺寸分别为0.4和0.6 μm时,423 K晶化4 h可制得高性能的T型沸石膜,348 K分离90%(w/w)异丙醇/水混合物体系,其通量分别高达6.21和5.98 kg·m-2·h-1,分离因子均>10 000。实验发现,膜的形成过程受外延生长机理控制,与晶种形貌尺寸和晶化温度无关,且所制得的高性能T型沸石膜具有很好的水热稳定性及耐酸性。
关键词: T型沸石膜  渗透蒸发  取向  水热/耐酸稳定性
基金项目: 国家自然科学基金(No.21376036,21236006)、国家高技术研究发展计划(No.2015AA03A602)和中央高校基础研究基金(No.DUT15ZD(G)03)项目资助。
Abstract: The influences of seed crystals and crystallization temperatures on the formation evolution and performance of zeolite T membranes were investigated, revealing that dense membranes could be obtained by using smaller seeds and the membrane growth rate was significantly affected by crystallization temperature. High performance zeolite T membranes with flux of 6.21 and 5.98 kg·m-2·h-1 respectively and high separation factor (>10 000) for 90%(w/w) isopropanol solution at 348 K were obtained by using 0.4 and 0.6 μm seeds at 423 K for 4 h. A much long synthesis time was required at low temperature for achieving similar separation performance. It was found that the membrane formation was governed by the same mechanism of epitaxial growth, independent on the seed size and morphology and the crystallization temperature for the investigated synthesis solution. Furthermore, the zeolite T membranes show good hydrothermal and acid stability.
Keywords: zeolite T membrane  pervaporation  orientation  hydrothermal/acid stability
投稿时间:2018-01-30 修订日期:2018-04-25
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罗益韦,潘恩泽,褚晶晶,杨建华,王金渠,贺高红,鲁金明.高性能T型沸石膜的合成及水热/耐酸性能[J].无机化学学报,2018,34(7):1351-1364.
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