本文關(guān)鍵詞：NaY沸石膜的制備及其滲透蒸發(fā)性能研究

  更多相關(guān)文章： NaY沸石膜 滲透蒸發(fā) 醇水分離 離子截留

【摘要】：NaY沸石分子篩膜骨架硅鋁比為1.5～2,孔道尺寸為0.74 nm×0.74 nm。目前NaY沸石主要應(yīng)用于氣體分離、有機物分離、催化反應(yīng)等。由于其較高的親水性與較大的孔徑尺寸,NaY沸石膜在滲透蒸發(fā)有機物脫水方面具有較大應(yīng)用潛力。本論文以管狀α-Al2O3作為載體,采用兩步變溫?zé)峤䴘n的涂晶方法,制備高性能NaY沸石膜,探究其在醇/水分離方面的滲透蒸發(fā)性能,首次探索了NaY沸石膜在模擬含Sr2+放射性廢水中的離子分離情況。(1)分別采用合成液物料摩爾配比為:20 SiO2:A12O3:20Na2O:975 H2O 12.8 SiO2: Al2O3:16Na2O:780H2O,制備尺寸1.3μm、0.58 μm的NaY沸石。同時考察了晶化時間、堿含量、硅源、鋁源各合成條件對NaY沸石分子篩晶相、形貌的影響。最優(yōu)合成條件為：6h晶化,堿含量Na2O/SiO2= 1.093和1.250,硅溶膠作為硅源,硫酸鋁作為鋁源,所制備產(chǎn)品為純相、具有八面沸石特征形貌的NaY沸石。(2)采用兩步變溫?zé)峤䴘n涂晶的方法,對大孔a-Al2O3載體進行表面修飾及引入晶種,利用水熱合成方法,合成液物料摩爾配比為12.8 SiO2:A12O3:16Na2O:780 H2O,制備NaY沸石膜,考察了晶化時間、晶化溫度、陳化溫度、小晶種液濃度各合成條件對NaY沸石膜形貌、性能的影響。在小晶種液濃度為0.20%,25℃陳化12 h,100℃晶化8h條件下,所制備的NaY沸石膜在75℃,分離90wt.%異丙醇/水,分離系數(shù)為627,通量為5.90 kg·m-2.h-1,為目前文獻報道的最佳性能。(3)探究了NaY沸石膜應(yīng)用于不同醇/水體系的滲透蒸發(fā)性能。將所制備的NaY沸石膜在75℃,分離90wt.%醇/水溶液,乙醇、異丙醇、正丁醇/水溶液滲透通量分別為2.40 kg·m-2·h-1,4.21 kg·m-2·h-1,4.39 kg·m-2·h-t,分離系數(shù)分別為：50,560,∞。同時考察了滲透蒸發(fā)操作溫度對膜性能影響,結(jié)果表明：當(dāng)操作溫度升高,膜的通量和分離系數(shù)均上升。(4)針對核工業(yè)放射性廢水中放射性核素如Sr2+、Cs+的分離問題,本論文首次探索了NaY沸石膜對模擬含Sr2+放射性廢水的離子分離情況。將所制備的NaY沸石膜在75℃,分別分離三種不同濃度的Sr2+水溶液,通量均大于10 kg·m-2·h-1,離子截留率均超過99.9%,滲透側(cè)Sr2+的濃度均小于0.025 mg/L。優(yōu)化條件下所制備的NaY沸石分子篩膜對Sr2+水溶液有較好的離子分離性能,展示了沸石膜在離子分離領(lǐng)域內(nèi)良好的應(yīng)用愿景。
【關(guān)鍵詞】：NaY沸石膜 滲透蒸發(fā) 醇水分離 離子截留
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 文獻綜述11-25
• 1.1 沸石膜概述11-19
• 1.1.1 沸石分子篩概述11
• 1.1.2 沸石分子篩膜的概述11-12
• 1.1.3 沸石分子篩膜的制備12-19
• 1.2 NaY沸石膜的概述19-21
• 1.2.1 NaY沸石簡介19
• 1.2.2 NaY沸石膜的研究進展19-21
• 1.3 滲透蒸發(fā)技術(shù)概述21-23
• 1.3.1 滲透蒸發(fā)技術(shù)及原理21-22
• 1.3.2 沸石膜性能評價標(biāo)準(zhǔn)22-23
• 1.4 目前存在的問題23-24
• 1.5 論文選題意義及工作內(nèi)容24-25
• 2 NaY沸石分子篩的制備25-37
• 2.1 前言25
• 2.2 實驗部分25-27
• 2.2.1 實驗原料及儀器25-26
• 2.2.2 NaY沸石分子篩的制備26
• 2.2.3 NaY沸石分子篩的表征26-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-35
• 2.3.1 合成條件對NaY沸石分子篩的影響27-33
• 2.3.2 晶種沸石的選擇33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 3 NaY沸石分子篩膜的制備37-55
• 3.1 前言37
• 3.2 實驗部分37-41
• 3.2.1 實驗原料及儀器37-38
• 3.2.2 NaY沸石膜的制備38-40
• 3.2.3 NaY沸石分子篩膜的表征40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-54
• 3.3.1 晶種層的制備結(jié)果41-43
• 3.3.2 晶化時間的影響43-47
• 3.3.3 晶化溫度的影響47-50
• 3.3.4 陳化溫度的影響50-52
• 3.3.5 小晶種液濃度的影響52-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 4 NaY沸石膜滲透蒸發(fā)性能研究55-59
• 4.1 前言55
• 4.2 實驗部分55-56
• 4.2.1 實驗原料及儀器55
• 4.2.2 NaY沸石分子篩膜的制備55-56
• 4.2.3 NaY沸石分子篩膜的滲透蒸發(fā)性能56
• 4.3 結(jié)果與討論56-58
• 4.3.1 NaY沸石分子篩膜對不同醇/水的分離56-57
• 4.3.2 操作溫度對滲透蒸發(fā)性能的影響57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 5 NaY沸石分子篩膜應(yīng)用于離子分離59-64
• 5.1 前言59
• 5.2 實驗部分59-62
• 5.2.1 實驗原料及儀器59-60
• 5.2.2 NaY沸石分子篩膜的制備60
• 5.2.3 NaY沸石分子篩膜的離子分離實驗60-61
• 5.2.4 NaY沸石膜的再生61
• 5.2.5 NaY沸石膜離子分離實驗表征61-62
• 5.3 結(jié)果與討論62-63
• 5.3.1 NaY沸石膜對不同濃度Sr~(2+)水溶液的處理62
• 5.3.2 NaY沸石膜再生性能考察62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻66-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73-74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬克;;滲透蒸發(fā)膜改性方法及其應(yīng)用研究進展[J];科技信息;2013年16期

2 佘健,沈曉明;滲透蒸發(fā)過程及其應(yīng)用[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1985年S4期

3 徐永福;;滲透蒸發(fā)的研究和應(yīng)用 1.基礎(chǔ)研究[J];膜科學(xué)與技術(shù);1987年03期

4 徐永福;;滲透蒸發(fā)的研究和應(yīng)用 Ⅱ.膜材料的選擇[J];膜科學(xué)與技術(shù);1987年04期

5 徐永福;;滲透蒸發(fā)的研究和應(yīng)用 Ⅲ.工業(yè)應(yīng)用背景[J];膜科學(xué)與技術(shù);1988年01期

6 王樹森;滲透蒸發(fā)法制備無水乙醇[J];現(xiàn)代化工;1989年03期

7 安樹旺,劉忠洲;滲透蒸發(fā)膜的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];環(huán)境科學(xué)叢刊;1991年05期

8 陳燕淑,王學(xué)松;滲透蒸發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀及其進展[J];化工進展;1991年02期

9 李小禾;;滲透蒸發(fā)的原理及其應(yīng)用[J];化學(xué)工程師;1992年03期

10 王建龍 ,周定 ,柳萍;滲透蒸發(fā)在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用[J];釀酒科技;1993年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭福兵;姜忠義;;滲透蒸發(fā)過程改進的溶解-擴散模型[A];中國膜科學(xué)與技術(shù)報告會論文集[C];2003年

2 周立志;王星;平鄭驊;;一種新型的親水性有機/無機滲透蒸發(fā)分離膜的研制[A];中國膜科學(xué)與技術(shù)報告會論文集[C];2003年

3 陸連玉;彭福兵;姜忠義;王江輝;;聚乙烯醇-殼聚糖共混膜滲透蒸發(fā)分離苯/環(huán)己烷的研究[A];第九屆全國化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

4 彭福兵;陸連玉;胡昌來;姜忠義;;固載石墨的聚乙烯醇膜的制備與滲透蒸發(fā)分離性能研究[A];第九屆全國化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

5 楊建華;孔春龍;王金輝;周志輝;魯金明;王金渠;;純硅分子篩膜的制備及其滲透蒸發(fā)水中脫乙醇性能研究[A];第三屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集（上）[C];2006年

6 吳洪;馮海鋒;姜忠義;;PMPhS滲透蒸發(fā)膜脫除水中苯的研究[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集(上)[C];2004年

7 張壘;于萍;羅運柏;;PVA-PAA酯化交聯(lián)膜滲透蒸發(fā)分離乙醇／水體系[A];中國化學(xué)會第九屆全國應(yīng)用化學(xué)年會論文集[C];2005年

8 王愛芳;孫維國;王金渠;楊建華;趙慶宇;孔春龍;魯金明;;Silicalite-1沸石膜的制備及其滲透蒸發(fā)性能[A];第三屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報告會論文集[C];2007年

9 崔永芳;;無機粒子填充PAN基膜的研究[A];面向21世紀(jì)的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

10 周志輝;孫維國;楊建華;常利峰;王金渠;;NaA分子篩膜的合成及在滲透蒸發(fā)中的應(yīng)用[A];2006年石油和化工行業(yè)節(jié)能技術(shù)研討會會議論文集[C];2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陳建華;改性酚酞側(cè)基聚芳醚酮滲透蒸發(fā)膜的制備及其醋酸脫水性能研究[D];廈門大學(xué);2008年

2 陸連玉;用于酯化反應(yīng)—滲透蒸發(fā)耦合過程的高性能脫水膜的研究[D];天津大學(xué);2008年

3 周立志;新型親水性有機/無機復(fù)合滲透蒸發(fā)膜的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2005年

4 李r，

本文編號：1049419