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MFI 型分子筛膜利用了MFI 沸石具有规整有序的孔道结构和优异的吸附性能的特点,已开展的研究工作表明MFI 型分子筛膜具有很好的分离效果,可望实现分子水平上的混合物分离。它在渗透汽化、气体分离和膜反应器等领域具有广阔的应用前景。随着石油资源的日渐减少,开发节能、高效的燃料乙醇生产技术已经越来越显得必要和迫切。高硅MFI 型分子筛膜(Silicalite-1)具有非常良好的乙醇/水的分离性能,高性能MFI 疏水沸石膜有望应用在生物发酵技术和渗透汽化技术耦合而成的膜生物反应器中。合成技术是MFI 型分子筛膜研究的关键,水热合成法(包括原位合成法和晶种法)是制备分子筛膜的最常用方法,本课题的研究也采用这种方法制备了MFI 型分子筛膜。研究过程中首先参考一些文献中的制备方法,用原位合成法初步合成了MFI型分子筛膜,利用XRD、SEM、EDX 和渗透汽化检测等表征手段分析了其性能及形态。并且利用热重和差热分析研究了MFI 沸石在焙烧过程中的热重变化性质,以此确定了沸石膜的焙烧程序。在此基础上,重点研究了原位合成过程中各种条件对MFI膜性能与形态的影响。通过考察各种因素的影响,我们选择了以下合成参数作为适宜的合成条件:支撑体类型,平均孔径为1μm的莫来石管;合成时间,48h;合成温度,185℃;合成液配比,n(TEOS):n(TPAOH):n(H2O)=1:0.17:120;合成液搅拌时间,30min。采用经过优化后的合成条件制备的膜具有较好的性能。目前按照这种条件制备出性能最好的膜对乙醇/水体系(乙醇浓度5wt%,60℃)的分离因子为61,通量达到1.18kg/m2·h,渗透侧乙醇浓度可以提高到76.5wt%。然后,采用晶种法制备了MFI型分子筛膜。在晶种法制备过程中,考察了三种涂晶方法制备的膜的性能与形态,发现B涂晶方式效果最好。实验中还优化了晶种法德合成时间。与原位合成法相比,晶种的存在极大地影响了沸石晶体在多孔支撑体上的生长。此外,在我们目前的实验条件下,晶种法制备的性能更好。采用晶种法制备的膜的最好性能为:通量,0.85kg/m2·h;分离因子为69。