4A型分子筛膜的合成及其在醇/水分离体系中的应用

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:axyyuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,石油资源日益紧缺,对石油的过分依赖将会限制经济的发展。无水乙醇以一定比例与汽油混合可制得乙醇汽油,乙醇汽油用作汽车燃料,可以减少对石油的依赖。4A型分子筛膜在醇/水分离方面有着很强的应用前景,吸引了众多研究者的目光。 本文研究的对象是4A型分子筛膜。分子筛膜的制备包括四个步骤:1.晶种的制备;2.支撑体的准备和预处理;3.合成液的配制;4.膜的合成。 用原位水热法合成出了结晶情况好、结晶度高、没有杂晶、纯度较高的4A型分子筛,用作合成4A型分子筛膜时的晶种。 支撑体的准备和预处理是一个很重要的环节,可以影响膜的生成以及所生成膜的种类。实验中对支撑体进行了表面打磨、超声清洗和预涂晶种等预处理。 合成液中以硅酸钠为硅源,氢氧化铝为铝源,所用的碱为氢氧化钠。合成液一共采用了四种浓度,以水和氧化钠的摩尔比(H2O/Na2O)为基准,分别为: H2O/Na2O=①60、②80、③100、④120配制好的合成溶液中硅、铝、钠的摩尔比为SiO2:Al2O3:Na2O=1:1:3.6。 分别采用原位水热二次合成法、微波密闭合成法和微波常压合成法三种方法合成出了一系列4A型分子筛膜。 不同的合成方法,要求的合成液浓度、反应时间不同、最优涂晶方法不同。 分别对原位水热合成法、微波合成法的投料配比进行了优化。原位水热合成中水与氧化钠的摩尔比在80到120之间。微波加热法中当水和氧化钠的摩尔比为100时,合成膜的分离因子达到最大值。 原位水热合成法要求的合成时间为12小时,而两种微波法合成时间只有10分钟,极大地缩短了合成时间,微波加热显著促进了4A分子筛膜的合成。 对原位水热合成,B涂晶方法得到的分离选择性最高,C和D次之;而对微波密闭合成C涂晶的分离选择性最高,D次之;微波常压回流合成时,D涂晶方法的选择性最高,C次之。对于不同的合成方法应选用不同的涂晶方法,才能使合成的膜的性能达到最优。 制备的分子筛膜分别进行了XRD、SEM检测,并结合95%(wt)乙醇水溶液的渗透气化实验对合成的膜进行了评价。 XRD和SEM检测表明:1.合成的膜是4A型分子筛膜,晶粒均匀,晶型较好;2.微波法合成的膜,成膜分子筛较原位水热合成的结晶情况好,结晶度高。 合成膜对水和乙醇的选择性分离因子远远大于空白管的分离因子;对于95%(wt)的乙醇水溶液,通过膜渗透后,渗透侧水的含量可达79%(wt),乙醇的含量则降至21%(wt),最高分离因子可达63.8,说明合成的分子筛膜对于水/乙醇体系起到了相当的选择性分离作用。 根据渗透实验结果,还可以看到微波法合成的膜对水/乙醇的分离选择性远大于原位水热法合成的膜,其渗透通量也较原位水热法的大。 微波加热法合成的分子筛膜速度快、效率高、再现性好,有利于实现工业规模沸石分子筛膜的合成。并且微波加热法合成的分子筛膜分离因子和渗透通量较原位水热法合成的膜的高,即微波加热法与原位水热法相比具有很大的优越性。 建立了一套渗透侧用氮气吹扫的实验装置,使得实验操作简单易行,且费用较低,该方法在国内尚未见到相关的文献报道。 合成的膜是管状的4A型分子筛膜,与平面膜相比更有利于工业化应用。
其他文献
扬琴中的轮音同琵琶里的轮音是相类似的,有着相同的演奏效果。在这里,作者就自己在扬琴学习中遇到的问题和总结的经验,来阐述在扬琴学习过程中轮竹练习的重要性和应该注意的
<正> 社会主义商品经济中按劳分配的计量尺度究竟是什么?对此,国内经济学界众说纷纭。比较流行的有两种提法。一种提法认为是社会必要劳动时间。例如,某本全国高等院校普遍使
通过西欧现代化的历程可以看出 ,思想启蒙———市场化———工业化———民主化 ,是一个国家没有外力作用下实现现代化的一般规律。而中国的现代化道路 ,自 1 840年鸦片战争
根据城市道路照明用电负荷的主要特点,提出了基于51单片机的路灯半夜灯定时控制系统的节能方案,着重介绍定时器的设计方法、电路构成以及主要技术参数。希望能减轻路灯负荷,
日本动漫受众拓展是伴随日本动漫和日本动漫产业发展始终的重要市场机制。日本动漫经历近百年的历史发展,在世界动漫史和文化市场上有着显著的地位和成就,对受众需求的满足与
理查德·克莱德曼,一个被称为"世界钢琴王子"的音乐天才。有人赞赏他,认为他开创了现代钢琴的新流派;也有人质疑克莱德曼,认为他的作品过于大众化,商业气息浓厚,难登大雅。但
现今高校音乐教育及音乐学方向的教学科目中,钢琴课的教学一直是全国各大高校音乐专业的钢琴教师们在不断研究和探索的问题,由于钢琴课是高等学校音乐教育中一门非常重要的专
司法制度是一国法律的基本内容及核心。作为法制运行的基础,法官是司法制度中最核心的部分。法律适用的过程,实际上是法官运用法律知识解决社会冲突的理性思维过程,是通过自己的
<正> 近来有的文章就矛盾的含义进行了探讨,提出“矛盾是表示事物之间关系的范畴”,并不存在于“物质实体”,“以原子核和电子为例,它们作为原子这一物质统一体中的两个物质
我国缺陷消费品召回经过一年的实践,通过政府监管部门、召回技术机构以及生产企业等各方的努力,缺陷消费品召回次数和涉及数量与往年相比有了飞跃性的突破。考虑到无论是法律