分子篩膜是一種具有規(guī)則孔道結構的硅鋁酸鹽晶體,具有在分子識別能力、耐高溫、高機械強度、抗化學腐蝕等特點,使其在分離、膜催化應用和防腐材料等領域具有無可比擬的優(yōu)勢。MFI型分子篩孔道尺寸與工業(yè)上多種重要物質的分子動力學直徑相當,使其分子篩膜在“分子篩分”領域具有廣泛的應用;其晶體具有各向異性的二維孔道結構,不同取向的MFI型分子篩膜分離性能差異較大;其骨架親疏水性可調,使其在共沸液體分離領域具有優(yōu)勢;未經焙燒的高硅MFI型分子篩膜可以阻擋所有氣體、耐強酸(除HF),使其在金屬防腐膜領域前景廣闊。因此,MFI型分子篩膜的開發(fā)受到廣大研究者的關注。MFI型分子篩膜的微觀結構與性能具有密切關聯(lián),如任意取向的MFI型分子篩膜煅燒過程中容易產生非選擇性缺陷降低膜層的“分子篩分”選擇性,而取向性分子篩膜可以減少由于不同晶面膨脹系數(shù)導致煅燒過程中非選擇性缺陷的形成。目前微觀結構可控的MFI型分子篩膜的制備是一個巨大挑戰(zhàn),例如有的制備條件要求苛刻,特殊模板劑的合成成本較高;有的合成液具有腐蝕性,對載體要求比較高。因此,分子篩膜結構的有效調控和綠色制備的研究具有重要的學術意義和實際應用價值。本論文主要圍繞...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１２０１２－２０２２年美國分子篩市場規(guī)模（十億美元）??

被廣泛應用于催化反應、吸附分離、離子交換、半導體材料、醫(yī)療等領際上將多孔材料按照孔徑（ｄ）大小分為三類：ｌ）ｄ＜２ｎｍ的材料為微孔材ｏｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ）；２ｎｍ＜ｄ＜５０ｎｍ?的材料稱為介孔材料（ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ的材料稱之為大孔材料（ｍａｃｒｏ....

圖１．２分子篩次級結構單元（ＳＢＵ）及其符號（多邊形頂點代表四面體原子）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?Ｂｕｉｌｄｉｎｇ?Ｕｎｉｔｓ?（ＳＢＵ’ｓ）?ｉｎ?Ｚｅｏｌｉｔｅｓ?（Ｔｈｅ?ｃｏｍｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｏｌｙｈｅｄｒａｌ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ??ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌ?ａｔｏｍｓ）??

?器、分子電子學、非線性光學等領域也有應用，極大的促進了工業(yè)發(fā)展與人類進步??（如圖１．１所示）［７—９］。??沸石分子篩是無機微孔材料，以［Ｔ〇４］四面體基本結構單元構成骨架，中心原子??Ｔ最常見的是Ｓｉ、Ａ１元素，也可以是其他元素，如Ｔｉ、Ｂ、Ｂｅ、Ｐ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｆｅ、Ｖ?....

圖１．３?ＭＦ１型分子篩結構組部：ａ五元環(huán)次級結構單元；ｂ由次級結構單元聯(lián)組成??

應、二甲醚制丙烯反應等反應的催化劑或者催化劑載體［７，１Ｑ，１１］。ＭＦＩ型分子篩結構單??元如圖１．３?ａ所示，由八個五元環(huán)構成；基本結構單元通過共邊交聯(lián)形成ｐｅｎｔａｓｉｌ鏈??型次級結構單元（圖１．３ｂ）?，ｐｅｎｔａｓｉｌ鏈通過共氧鍵連接最終形成具有各向異性的三??維孔道....

圖１．５膜分離過程中溫度效應影響示意圖［２４】??

直徑小于ＭＦＩ型分子篩孔道直徑時，在低溫條件下優(yōu)先吸附是決定分子篩膜分離性??能的關鍵；高溫條件下，擴散是分子篩膜分離的控制步驟［２４］。不同的分離機理經常受??到操作條件的影響，如圖１．５所示。??Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?Ｃｏｎｔｒｏｌｌ....

本文編號：3998183