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構，由b-軸的垂直孔道和a-軸的正弦孔道構成，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、分子傳質阻力小等優(yōu)點已經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型分子篩膜技術成熟且易于大規(guī)模生產，但對載體及其表面修飾要求較高。在原位水熱合成時，如果能夠對載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分子篩膜晶體結構和形貌進行表征。結果表明，殼聚糖與二氧化硅質量比為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分子篩膜晶體結構和形貌進行表征。結果表明殼聚糖與二氧化硅質量比為0.15，分子篩合成液配比為1TPAOH∶0