分子筛混合基质膜的制备及分离性能研究

发布时间：2021-08-31 08:40

　　膜分离技术以其能耗低、分离效率高、操作简单、适应性强、环境友好等诸多内在优势被广泛认为是最有前途的分离技术。通常,薄膜可以具有均质和非均质结构。混合基质膜（MMMs）作为非均质膜的代表,由于其可综合利用基质和填料各自优点而受到研究者的广泛关注。其中最广泛应用的基质材料为聚合物,而具有微孔结构的有序多孔材料（沸石分子筛、金属有机骨架、多孔有机骨架等）是制备此类膜的主要填料之一。混合基质膜在液体分离和气体分离领域都得到了广泛的研究。在气体分离领域,二氧化碳的捕获和分离是当今世界面临的热点问题之一。二氧化碳（CO₂）作为温室气体的主要成分,已经极大地改变了全球气候。由此带来的一系列的生态和环境问题严重威胁着地球上的生命。因此,减少CO₂的排放,对燃烧后CO₂气体的捕集分离封存,是实现社会可持续发展的关键之一,为此研究者开发了低温蒸馏、溶剂吸收、变压吸附、膜法等CO₂分离技术。其中,膜法分离以其诸多优点被广泛认为是最具前景的分离技术。在液体分离领域,醇水共沸物的脱水技术一直是制醇工艺中的难点。生产生活中所需... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)TO4四面体(b)TO4四面体间共用一个氧顶点

东北师范大学硕士学位论文2图1.2几种分子筛中常见的次级结构单元(SUB)及其符号图1.3由SOD笼构筑得到的不同类型分子筛骨架结构图从20世纪的50到80年代，分子筛经历了低硅、中硅、再到高硅的发展历程，之后又有全硅沸石的研究和应用[2,3]。1982年Wilson等人[4]又制备出无硅类沸石材料家族磷酸铝分子筛(AlPO4-n)，这是沸石分子筛发展历史上的一个重要突破，目前已有多种不同骨架结构的磷酸铝分子筛被制备出来。比如AlPO4-18(AEI)、AlPO4-11(AEL)、AlPO4-5(AFI)就是其中的典型代表，AlPO4-n分子筛的骨架是电中性的，没有可交换的阳离子，具有较强的亲水性，因此可以从有机物中优先吸附水，可用于有机溶剂的干燥脱水以及特定气体的干燥。分子筛的实验室合成方法主要有以下几种：水热合成法[5,6]、溶剂热合成法[7]、干凝胶转换法[11]、离子热合成法[8-10]、微波合成法[12,13]。（1）水热合成法水热合成法是最传统的合成沸石分子筛的方法。具体而言就是将碱、铝源、硅源和水按一定比例充分混合均匀，在密闭容器的热水溶液中加热，经成核、生长、结晶等过程形成沸石。水热合成反应可根据晶化温度的不同划分为低温水热合成法(25~150oC)

东北师范大学硕士学位论文2图1.2几种分子筛中常见的次级结构单元(SUB)及其符号图1.3由SOD笼构筑得到的不同类型分子筛骨架结构图从20世纪的50到80年代，分子筛经历了低硅、中硅、再到高硅的发展历程，之后又有全硅沸石的研究和应用[2,3]。1982年Wilson等人[4]又制备出无硅类沸石材料家族磷酸铝分子筛(AlPO4-n)，这是沸石分子筛发展历史上的一个重要突破，目前已有多种不同骨架结构的磷酸铝分子筛被制备出来。比如AlPO4-18(AEI)、AlPO4-11(AEL)、AlPO4-5(AFI)就是其中的典型代表，AlPO4-n分子筛的骨架是电中性的，没有可交换的阳离子，具有较强的亲水性，因此可以从有机物中优先吸附水，可用于有机溶剂的干燥脱水以及特定气体的干燥。分子筛的实验室合成方法主要有以下几种：水热合成法[5,6]、溶剂热合成法[7]、干凝胶转换法[11]、离子热合成法[8-10]、微波合成法[12,13]。（1）水热合成法水热合成法是最传统的合成沸石分子筛的方法。具体而言就是将碱、铝源、硅源和水按一定比例充分混合均匀，在密闭容器的热水溶液中加热，经成核、生长、结晶等过程形成沸石。水热合成反应可根据晶化温度的不同划分为低温水热合成法(25~150oC)

【参考文献】：
期刊论文
[1]The synthesis of polymers of intrinsic microporosity（PIMs）[J]. Neil B.McKeown.  Science China（Chemistry）. 2017(08)



本文编号：3374586