b-軸取向MFI分子篩膜制備.pdf

1、沸石分子篩是具有高度規(guī)則納米尺寸通道的硅鋁酸鹽結(jié)晶材料，具有熱穩(wěn)定性高和耐腐蝕性強等特性。MFI型分子篩具有獨特的孔道結(jié)構(gòu)，由b-軸的垂直孔道和a-軸的正弦孔道構(gòu)成，孔徑約為0.55nm，與工業(yè)上重要的苯、甲苯、二甲苯等有機小分子動力學半徑相似。因此，MFI沸石分子篩膜在化學傳感器、催化涂層反應堆、耐腐蝕涂層和光學材料等方面具有很大的應用潛力，特別是b-軸取向MFI分子篩膜因具有擴散路程短、分子傳質(zhì)阻力小等優(yōu)點已經(jīng)成為膜領域最新研究熱點

2、。b-軸取向MFI型分子篩膜合成方法主要有原位水熱合成法、二次生長法、微波合成法等。原位水熱合成法制備b-軸取向MFI型分子篩膜技術(shù)成熟且易于大規(guī)模生產(chǎn)，但對載體及其表面修飾要求較高。在原位水熱合成時，如果能夠?qū)d體表面進行修飾來增強分子篩晶體粒與載體之間相互作用力，誘導分子篩膜定向生長，將為制備b-軸取向分子篩膜開辟一條新的路徑。
　　本研究采用殼聚糖/二氧化硅復合涂層對載體表面進行修飾，通過原位水熱合成法制備b-軸取向分子篩膜

3、，主要完成了以下工作:
　　(1)通過原位水熱法，采用殼聚糖/二氧化硅復合涂層對不銹鋼和玻璃片表面進行修飾和改性，實現(xiàn)在不銹鋼和玻璃片表面獲得致密且均一高度b-軸取向MFI分子篩膜。探究復合涂層中殼聚糖/二氧化硅質(zhì)量比、分子篩合成液配比及晶化時間對取向MFI分子篩膜影響規(guī)律。用電子掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)對MFI分子篩膜晶體結(jié)構(gòu)和形貌進行表征。結(jié)果表明，殼聚糖與二氧化硅質(zhì)量比為0.15，分子篩合成液配比為1TPAO

4、H∶0.2TEOS∶90H2O，170℃，反應6h，在玻璃片表面得到連續(xù)、致密、高度b-軸取向MFI分子篩膜。
　　(2)利用球型玻璃珠為基底，殼聚糖/二氧化硅復合溶液涂層對其表面進行修飾，改變復合涂層中殼聚糖含量、合成液濃度及晶化時間，采用原位水熱合成法制備致密、均一、連續(xù)b-軸取向MFI分子篩膜。用SEM和XRD對MFI分子篩膜晶體結(jié)構(gòu)和形貌進行表征。結(jié)果表明殼聚糖與二氧化硅質(zhì)量比為0.15，分子篩合成液配比為1TPAOH∶0