浸渍—旋转涂布法制备NaA分子筛膜及O 2 /N 2 分离性能的研究

发布时间：2021-03-01 21:13

　　NaA分子筛膜是一种微孔材料,具有规整的三维孔道结构、较小的孔径（⁰.41 nm）和较强的亲水性,因而能够用于分离工艺。本文首先在无模板剂条件下,采用水热晶化法制备NaA分子筛晶种,然后,将晶种担载在载体上制备晶种层,最后经二次生长合成NaA分子筛膜。通过单组分渗透测试了分子筛膜的致密性,并探索了该膜材料对空气中氧气与氮气的分离性能。主要考察了晶化液水含量、陈化时间,晶化温度与时间等条件对NaA分子筛粒径的调节。比较了超声振荡法、热浸渍法、浸渍-旋转涂布法等不同涂晶方式对晶种层质量的影响。详细研究了原料液配比、陈化时间、晶化温度、晶化时间等二次生长条件对NaA分子筛膜微结构的影响。采用XRD和SEM对材料进行表征,主要内容如下:（1）采用无模板剂水热合成法,通过改变晶化液中水含量、陈化时间、晶化温度与晶化时间等合成条件调控NaA分子筛粒度。晶化液摩尔比为Na2O:SiO2:Al2O3:H2O=4:2:1:280,室温陈化2 d,90°C下晶化12 h可制得颗粒大小均一的亚微米级NaA分子筛晶种;（2）在自制的多孔α-A12O3片状载体上,采用超声振荡法、热浸渍法、... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 分子筛的研究概述
        1.1.1 无机多孔材料与分子筛
        1.1.2 沸石分子筛性质及应用
        1.1.3 NaA分子筛的骨架拓扑结构
        1.1.4 NaA沸石分子筛制备及机理
        1.1.5 NaA沸石分子筛特性及应用
    1.2 沸石分子筛膜研究概述
        1.2.1 无机膜与沸石分子筛膜
        1.2.2 沸石分子筛膜的合成方法
        1.2.3 沸石分子筛膜的应用
        1.2.4 NaA分子筛膜的制备方法
        1.2.5 NaA分子筛膜的成膜机理及影响因素
    1.3 沸石分子筛膜的气体分离技术
        1.3.1 近年来NaA分子筛膜用于气体分离的国内外研究进展
        1.3.2 分子筛膜的分离机理
    1.4 NaA型分子筛膜研究中的问题
    1.5 论文研究意义及内容
        1.5.1 论文选题意义
        1.5.2 论文研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验主要药品
        2.1.2 实验所用气体
        2.1.3 实验主要仪器及设备
    2.2 NaA分子筛晶种的制备
    2.3 NaA分子筛膜的制备
        2.3.1 氧化铝载体的制备及预处理
        2.3.2 NaA二次生长合成液的制备
        2.3.3 NaA分子筛晶种层的担载
        2.3.4 NaA分子筛膜的制备
    2.4 样品表征与测试
        2.4.1 SEM测试
        2.4.2 XRD测试
        2.4.3 TGA测试
        2.4.4 FT-IR测试
        2.4.5 孔径分析
        2.4.6 GC检测
        2.4.7 分子筛膜完备性检测
        2.4.8 气体分离性能检测
第三章 无模板剂水热合成亚微米级NaA分子筛晶体
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 合成液中水钠比的影响
        3.2.2 NaA分子筛的FT-IR
        3.2.3 晶化温度的影响
        3.2.4 晶化时间的影响
        3.2.5 陈化时间的影响
        3.2.6 热分析表征
    3.3 本章小结
第四章 浸渍-旋转涂布法合成NaA分子筛膜及其分离性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 载体的制备结果与讨论
        4.2.2 不同晶种涂覆方式对晶种层的影响
        4.2.3 NaA分子筛膜微结构的调控
        4.2.4 NaA分子筛膜分离性能
    4.3 本章小结
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]微孔-介孔复合分子筛研究进展与应用前景[J]. 杨宇川,辉永庆,何小波,钟志京.  硅酸盐通报. 2006(02)
[2]沸石分子筛膜的研究进展及展望[J]. 魏建新,葛学贵,石磊,黄少云.  材料导报. 2005(12)
[3]铝硅酸溶液中NaA型沸石分子筛膜合成规律的研究[J]. 董强,徐南平,时钧.  硅酸盐通报. 2002(01)
[4]沸石类分子筛合成研究新进展[J]. 袁忠勇,周午纵,李赫咺.  化学进展. 2001(02)
[5]用喷涂晶种法合成ZSM-5沸石膜及其影响因素考察[J]. 张雄福,王金渠,殷德宏,刘长厚.  催化学报. 2000(05)
[6]高硅ZSM-5沸石填充硅橡胶膜的醇-水渗透蒸发分离性质[J]. 陈新,平郑骅,陈向红,府寿宽,龙英才.  高等学校化学学报. 1993(02)

硕士论文
[1]A型分子筛的离子交换及吸附性能的研究[D]. 蔺华林.太原理工大学 2004



本文编号：3058037