在水熱條件下通過無模板劑法合成了連續(xù)的ZSM-5沸石膜,并將其用于生物油的滲透汽化以進行高效脫水分離。ZSM-5沸石膜在強酸性、多組分的生物油體系中保持了很好的化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的分離選擇性,但在分離過程中面臨著較強的膜污染問題,導致了膜通量的大幅下降。ZSM-5沸石膜的再生研究表明,膜的滲透通量隨著再生溫度的升高而逐漸提高。當再生溫度為220℃時,ZSM-5沸石膜的滲透通量可以恢復至初始的88%。再生的機理研究表明,ZSM-5沸石膜中大量的晶內孔在生物油體系中極易被污染,從而導致滲透通量迅速下降;而相對較大的晶間孔卻難以被完全堵塞,水分子在被污染的ZSM-5沸石膜中主要通過晶間孔進行滲透。上述結果表明,通過合理調控ZSM-5沸石膜的晶間孔的數(shù)量和尺寸大小可有效提升ZSM-5沸石膜在生物油中的滲透汽化脫水分離性能。 

【文章來源】：化工學報. 2020,71(07)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

ZSM-5晶種(a)和沉積ZSM-5晶種層的載體(b)的SEM圖片

載體(a)、ZSM-5晶種(b)、經(jīng)生物油處理后ZSM-5晶種(c)、ZSM-5晶種層(d)和ZSM-5沸石膜(e)的XRD譜圖

圖2 載體(a)、ZSM-5晶種(b)、經(jīng)生物油處理后ZSM-5晶種(c)、ZSM-5晶種層(d)和ZSM-5沸石膜(e)的XRD譜圖在急劇下降區(qū)間，ZSM-5沸石膜與生物油接觸后，生物油中的有機物分子會迅速吸附在膜的孔道及表面并產(chǎn)生膜污染，導致ZSM-5沸石膜的大部分孔道被堵塞，因此造成滲透通量的急劇下降。在緩慢下降區(qū)間，ZSM-5沸石膜孔道和表面吸附的有機污染物已經(jīng)接近飽和，因此滲透通量的下降逐漸趨緩。在穩(wěn)定區(qū)間，由于ZSM-5沸石膜的孔道和表面上吸附的污染物已經(jīng)達到最大值，因此膜的滲透通量也基本保持穩(wěn)定，但僅為其初始滲透通量的8.3%。為了保證ZSM-5沸石膜能持續(xù)高效地進行生物油脫水分離，這需要對污染后的ZSM-5沸石膜進行再生處理。

【參考文獻】：
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