沸石分子筛膜合成.pdfVIP

评 述 第49 卷 第21 期 2004 年11 月 沸石分子筛膜的合成 * * 蒋海洋 张宝泉 林跃生 李永丹 ( 天津大学化工学院, 天津 300072; Department of Chemical and Materials Engineering, University of Cincinnati, Cincinnati, OH 45221, USA. * 联系人, E-mail: bqzhang@, jlin@) 摘要 分子筛膜具有优良的反应和分离性能, 可用于高温 高压等苛刻环境, 在膜分离和膜反应等过程 中的应用潜力巨大. 迄今为止, 已有多种分子筛膜的制备方法, 包括聚合物嵌入法 原位水热晶化法和 二次生长法等. 与原位方法相比, 二次生长法更容易操作, 对晶体取向 微孔结构和膜厚等方面的控制 优势明显, 而且重复性也有大幅度提高. 本文总结了分子筛膜的合成方法, 特别着重于最具使用潜力的 二次生长法, 对目前存在的晶体取向 缺陷以及晶粒层数等热点问题进行了分析和论述, 提出了分子筛 膜制备过程中需要进一步解决的关键问题, 有助于提高分子筛膜制备技术的水平. 关键词 分子筛膜 MFI 型分子筛 二次生长法 膜合成 [1~5] 近年来, 分子筛膜越来越引起人们的关注 . 通常合成出的分子筛膜应尽可能薄, 以保证较高的 分子筛膜可用于高温 高压等苛刻环境; 膜的孔径均 渗透率; 另一方面需要使分子筛晶粒很好地交联在 一, 可提供很高的分离选择性; 而规则的孔道结构能 一起, 减少或消除晶间缺陷, 使气体渗透分离主要通 [6,7] 过分子筛晶体的孔道进行. 显然, 嵌入法无法满足上 保证气体快速扩散 . 由于分子筛本身具有催化活 性, 可用于分子筛膜反应器. 在分子筛膜中, MFI 型 述要求. 分子筛膜容易合成, 且具有很高的分离效果, 受到广 1.2 原位水热晶化法 [7] 泛关注. Lai 等人 采用二次生长法合成了具有完整b 在分子筛膜合成方面, 原位水热晶化法使用的 轴取向的 MFI 型分子筛膜, 膜厚度只有 1 m, 具有 最为普遍. 将多孔支撑体在适宜的水热条件下与合 极佳的分子筛分效果和较高的渗透通量. 但分子筛 成液相接触, 分子筛晶体在支撑体表面以交联的方 膜还处于研发阶段, 无论是膜的制备还是应用, 目前 式成核 [12] 生长, 最终成膜 . 该方法步骤简单, 具有 仍存在一些难以克服的问题. 较高的实用价值. 1 研究背景 很多研究者对原位方法合成分子筛膜的各种影 响因素进行了广泛而系统的研究, 涉及的各种因素 分子筛膜主要包括NaA, NaX, NaY, MFI