改性氧化鋁表面SAPO-34分子篩膜的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-11 07:34
以硅烷偶聯(lián)劑3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)作為改性劑,對氧化鋁載體表面進(jìn)行修飾,研究了硅烷偶聯(lián)劑對氧化鋁載體表面SAPO-34分子篩膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。SEM圖和XRD分析表明,在改性氧化鋁載體表面可以形成致密且高純度的SAPO-34分子篩膜,沒有裂縫、針孔或其他缺陷。氣體滲透結(jié)果表明,載體改性后SAPO-34分子篩膜的混合氣體(H2/CO2)分離選擇性達(dá)到了14.57,與未經(jīng)載體改性的分子篩膜相比提高了1.87倍。
【文章來源】:化工新型材料. 2020,48(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
KH-550作為沸石晶體和載體之間的共價(jià)連接體機(jī)理示意圖
SAPO-34分子篩晶種的XRD和SEM圖如圖2(a)和2(b)所示。XRD圖顯示,所制備的SAPO-34分子篩具有與模板相吻合的特征峰,說明成功制備出SAPO-34分子篩。從SEM圖中可以看到,所有分子篩顆粒都呈現(xiàn)出典型的菱形結(jié)構(gòu),TEM圖[圖2(d)]也證實(shí)了這一結(jié)論。由SEM和TEM圖可知,晶種的尺寸約為300nm。樣品的N2吸附等溫線和孔徑分布曲線如圖2(c)所示,由吸附等溫線可知,SAPO-34分子篩晶種對N2的吸附為典型的Ⅰ型吸附,說明材料具有微孔結(jié)構(gòu)[7],同時(shí)BET計(jì)算得出合成分子篩的比表面積為501m2/g;孔徑分布則顯示出較窄的輪廓,表明SAPO-34分子篩晶種存在均勻的微孔結(jié)構(gòu)。計(jì)算出的平均孔徑在0.35~0.50nm范圍內(nèi),與傳統(tǒng)SAPO-34一致[8]。2.2 改性載體的表征分析
KH-550和KH-570改性氧化鋁載體的FT-IR譜圖如圖3所示,由圖可見,改性載體的FT-IR譜圖波長644cm-1處的特征峰為SAPO-34拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的D6環(huán),屬于氧化鋁載體上的SAPO-34膜。KH-570波長1120cm-1和KH-550波長1117cm-1處的特征峰均對應(yīng)于Si—O鍵的伸縮振動;KH-570在1632cm-1處和KH-550在1633cm-1處的特征峰屬于C-C伸縮振動。3個(gè)樣品在3000~3600cm-1處的有特征峰屬于氫鍵和硅烷醇基團(tuán)[9],這證實(shí)了KH-550和KH-570成功引入到載體上。同時(shí),分別經(jīng)KH-550和KH-570改性后的氧化鋁載體表面晶種的SEM圖(圖4)表明,改性載體表面晶核的質(zhì)量和均勻性良好,為形成高質(zhì)量的膜創(chuàng)造了良好的條件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面處理劑對滑石粉改性聚乳酸的影響[J]. 張紅娟,鄭紅娟,孫正謙. 化工新型材料. 2019(02)
[2]乙基纖維素與離子液體共混膜制備及氣體分離性能研究[J]. 張輝,賈宏葛,馬立群,徐雙平,藏雨,王建軍,趙美玲,徐晨曦,李日芳,王慶宇. 化工新型材料. 2019(01)
[3]滲透汽化異丙醇脫水ZSM-5沸石膜的制備與表征[J]. 李良清,李佳佳,張進(jìn)建,王震,周琳,王金渠. 現(xiàn)代化工. 2018(09)
本文編號:3619873
【文章來源】:化工新型材料. 2020,48(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
KH-550作為沸石晶體和載體之間的共價(jià)連接體機(jī)理示意圖
SAPO-34分子篩晶種的XRD和SEM圖如圖2(a)和2(b)所示。XRD圖顯示,所制備的SAPO-34分子篩具有與模板相吻合的特征峰,說明成功制備出SAPO-34分子篩。從SEM圖中可以看到,所有分子篩顆粒都呈現(xiàn)出典型的菱形結(jié)構(gòu),TEM圖[圖2(d)]也證實(shí)了這一結(jié)論。由SEM和TEM圖可知,晶種的尺寸約為300nm。樣品的N2吸附等溫線和孔徑分布曲線如圖2(c)所示,由吸附等溫線可知,SAPO-34分子篩晶種對N2的吸附為典型的Ⅰ型吸附,說明材料具有微孔結(jié)構(gòu)[7],同時(shí)BET計(jì)算得出合成分子篩的比表面積為501m2/g;孔徑分布則顯示出較窄的輪廓,表明SAPO-34分子篩晶種存在均勻的微孔結(jié)構(gòu)。計(jì)算出的平均孔徑在0.35~0.50nm范圍內(nèi),與傳統(tǒng)SAPO-34一致[8]。2.2 改性載體的表征分析
KH-550和KH-570改性氧化鋁載體的FT-IR譜圖如圖3所示,由圖可見,改性載體的FT-IR譜圖波長644cm-1處的特征峰為SAPO-34拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的D6環(huán),屬于氧化鋁載體上的SAPO-34膜。KH-570波長1120cm-1和KH-550波長1117cm-1處的特征峰均對應(yīng)于Si—O鍵的伸縮振動;KH-570在1632cm-1處和KH-550在1633cm-1處的特征峰屬于C-C伸縮振動。3個(gè)樣品在3000~3600cm-1處的有特征峰屬于氫鍵和硅烷醇基團(tuán)[9],這證實(shí)了KH-550和KH-570成功引入到載體上。同時(shí),分別經(jīng)KH-550和KH-570改性后的氧化鋁載體表面晶種的SEM圖(圖4)表明,改性載體表面晶核的質(zhì)量和均勻性良好,為形成高質(zhì)量的膜創(chuàng)造了良好的條件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面處理劑對滑石粉改性聚乳酸的影響[J]. 張紅娟,鄭紅娟,孫正謙. 化工新型材料. 2019(02)
[2]乙基纖維素與離子液體共混膜制備及氣體分離性能研究[J]. 張輝,賈宏葛,馬立群,徐雙平,藏雨,王建軍,趙美玲,徐晨曦,李日芳,王慶宇. 化工新型材料. 2019(01)
[3]滲透汽化異丙醇脫水ZSM-5沸石膜的制備與表征[J]. 李良清,李佳佳,張進(jìn)建,王震,周琳,王金渠. 現(xiàn)代化工. 2018(09)
本文編號:3619873
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