Silicalite-1分子篩膜合成及其對乙醇-水滲透汽化性能的研究.pdf

1、能源問題是當今社會不可忽視的問題，乙醇作為一種綠色能源，對緩解目前的能源短缺，空氣污染，具有非常重大的意義。滲透汽化分離作為一種新型的分離過程，具有設備簡單，能耗低，效率高等優(yōu)點。Silicalite-1分子篩膜具有極強的疏水性，在對乙醇/水的分離中有著極好的效果。本論文通過二次變溫水熱合成法在不銹鋼載體和α-Al2O3陶瓷管上合成了Silicalite-1分子篩膜，用SEM、XRD和氣體滲透等手段對其進行表征，并研究了其對乙醇/水的滲

2、透汽化性能。
　　 一、重點考察了不同的合成溫度、反應時間、合成液堿含量和不同載體對合成Silicaite-1分子篩膜的影響。高的合成溫度和長的合成時間會導致分子篩晶粒粒徑變大、膜厚增加，而低的合成溫度和短的合成時間又會使分子篩膜在載體表面不能完全生長，存在較多缺陷。合成液堿含量的增大，會使分子篩晶體的晶粒粒徑變小，膜層更為致密。
　　 二、分別考察了不同合成條件下和在不同負載載體上合成分子篩膜的氣體滲透性能。在不同的合

3、成溫度為140℃-200℃時，160℃時合成膜的表面形態(tài)和氣體滲透性能最好，H2的滲透通量為9.86×10-7mol·Pa-1·s-1·m-2，H2/N2的滲透比達到了5.39；合成時間從12h延長到72h時，反應24h時合成的膜性能最佳，H2的滲透通量為10.91×10-7mol·Pa-1·s-1·m-2，H2/N2的滲透比達到了5.27；合成液中OH-/Si為0.05-0.2時，當OH-/Si為0.2時，分子篩膜性能最佳，H2的滲透

4、通量為9.27×10-7mol·Pa-1·s-1·m-2，H2/N2的滲透比達到了5.50；以不銹鋼管為載體膜的氣體的滲透通量和理想分離因子都優(yōu)于在α-Al2O3陶瓷管載體上生成的膜。
　　 三、分別考察了在多孔不銹鋼載體和α-Al2O3陶瓷管載體上合成Silicaite-1分子篩膜對乙醇/水溶液的滲透汽化性能隨進料溫度和濃度的變化規(guī)律，以多孔不銹鋼為載體，進料溫度為50℃、濃度為3％時分離因子達到36.654，滲透通量為0.4