Sn-ZSM-5分子篩和膜的合成及其在分離乙酸-水中的應(yīng)用.pdf

1、沸石分子篩一般是指具有規(guī)整周期性孔道結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽晶體材料，由于其孔徑、催化和吸附性能可調(diào)性，從而可能實(shí)現(xiàn)對(duì)沸石膜的催化和分離的精確控制。由于純硅沸石膜的晶體骨架中不含有鋁原子，完全由硅氧四面體構(gòu)成，具有獨(dú)特的疏水性能，可是其從水中分離低濃度乙酸時(shí)選擇性卻不高。另外通過在其骨架中引入不同的雜原子 (Me)和調(diào)節(jié)Si/Me的比例能夠改變沸石膜的親水性/疏水性，從而達(dá)到提高沸石膜的分離選擇性能。本論文主要進(jìn)行以下研究工作：系統(tǒng)地研究了雜原子

2、(Sn)引入對(duì)純硅沸石分子篩的表面性能影響，同時(shí)考察了不同沸石膜成長(zhǎng)因素對(duì)膜的性能影響，最后將其應(yīng)用于工業(yè)廢水中低濃度乙酸的分離回收。雜原子沸石分子篩的合成對(duì)開發(fā)研究新型沸石分子篩具有重要的實(shí)際意義。 本論文采用水熱合成法制備了Sn-ZSM-5沸石分子篩，通過SEM、XRD、IR、UV等證實(shí)雜原子錫(Sn)進(jìn)入到了沸石骨架中，然后采用預(yù)涂晶種法合成了Sn-ZSM-5沸石復(fù)合膜和以Sn-ZSM-5沸石分子篩為原料制備了沸石分子篩吸

3、附劑，最后應(yīng)用于低濃度乙酸的分離回收方面。 一、采用四丙基溴化銨為模板劑，四氯化錫為錫源成功合成了大小均勻、形狀規(guī)則的Sn-ZSM-5沸石分子篩，并對(duì)合成液的組成、晶化時(shí)間和晶化溫度等條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了最佳合成條件。 二、在平均孔徑為1um的陶瓷管、炭管和不銹鋼管載體上，采用預(yù)涂晶種法成功合成了完整均勻的Sn-ZSM-5沸石膜。系統(tǒng)考察了晶種大小、合成液的組成、晶化時(shí)間和沸石膜載體對(duì)沸石膜性能的影響。將制備的沸石復(fù)合

4、膜分別對(duì)H2、N2、SF6進(jìn)行單氣體滲透，測(cè)得對(duì)H2的滲透率及H2/N2和H2/SF6的理想分離系數(shù)，顯示出良好的分子篩分性能。 三、探討了Sn-ZSM-5沸石膜在乙酸/水的滲透蒸發(fā)中的分離作用。結(jié)果表明：Sn-ZSM-5沸石膜比純硅沸石膜更具親乙酸性，在乙酸/水溶液中優(yōu)先透過乙酸；由于陶瓷管在載體孔徑、機(jī)械強(qiáng)度等方面的優(yōu)勢(shì)，致使Sn-ZSM-5/陶瓷管沸石膜對(duì)乙酸溶液更具分離效果。 四、應(yīng)用Sn-ZSM-5沸石分子篩制