【摘要】：ZSM-5分子篩膜屬于MFI型的中孔(孔徑0.55nm左右)分子篩膜，具有較高的熱穩(wěn)定性、抗酸性、水熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的催化性能及在膜反應(yīng)器方面的應(yīng)用潛力，因此，ZSM-5分子篩膜的合成備受關(guān)注。 但是，在ZSM-5分子篩膜的合成存在一些問題，表現(xiàn)在：所用載體的平均孔徑都在0.2μm以下，對載體質(zhì)量要求高；滲透率不高；對晶種的特性和去除晶種中的有機模板劑的熱處理制度未作研究：在合成中使用了價格昂貴有機模板劑，會產(chǎn)生含模板劑的廢水污染，在高溫去除過程中，會給膜帶來缺陷，揮發(fā)的有機物會帶來空氣污染，操作復(fù)雜，合成時間較長。 本論文在原位水熱合成ZSM-5分子篩膜的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了二次生長合成ZSM-5分子篩膜過程中的一些重要因素，采用正交試驗法，對晶化液組成中的堿量、模板劑的用量、晶種引入方式等進行了研究，在孔徑為2μm多孔α-Al_2O_3陶瓷管外表面，用不含有機模板劑的晶化液合成了滲透率和選擇性較高的ZSM-5分子篩膜；報道用無有機模板劑合成了納米ZSM-5沸石分子篩作晶種，對影響納米ZSM-5分子篩的合成條件進行了較詳細深入的研究；考察了晶化液的攪拌時間、老化時間、合成溫度、合成時間、晶化液的組成等，討論了無有機模板劑合成納米ZSM-5分子的優(yōu)化條件；采用變濃度晶化技術(shù)，合成了無明顯缺陷的ZSM-5沸石分子篩膜；對納米分子篩成膜機理進行了探討，提出了預(yù)涂納米晶種二次生長修飾成膜的觀點。
【圖文】：

圖.23.8(a)可以看出，陶瓷載體的表面被一層晶粒所覆蓋，晶粒呈典型的ZSM一5晶體平行六邊形的苯環(huán)形結(jié)構(gòu)，且大小均勻，但晶粒間比較疏松，存在一定的間隙，估計晶粒大小為5一usm。圖2.3.8(b)為膜的斷面照片，可以看到晶粒與陶瓷載體之間結(jié)合比較牢固，形成一體，膜厚約sum，在按照上述制定的熱處理制度，進行去除膜板劑的過程中，沒有產(chǎn)生明顯的缺陷，說明以DT刀TG分析確定的去除TPABr一ZSM一5模板劑的熱處理過程是切實可行的。圖2.3.8原位水熱合成zSM一5分子篩膜表面(a)和斷面(b)的SEM照片F(xiàn)ig.2.3.8SEMimagesofZSM一5zeolitemembrnae衍in一suithydrothemralsynthesis(a)toPnad(b)eross一seetion圖2.3.9為合成的ZSM一5分子篩膜的表面(a)和截面(b)的SEM照片。由表面照片可以看出，膜層內(nèi)晶粒排列較有序，基本上無大的晶間孔和裂缺，而且晶粒間互鎖生長良好;從截面照片可以看出，，晶粒與支撐體結(jié)合牢固，膜厚約為15戶m左右。

Fig.2.3.8SEMimagesofZSM一5zeolitemembrnae衍in一suithydrothemralsynthesis(a)toPnad(b)eross一seetion圖2.3.9為合成的ZSM一5分子篩膜的表面(a)和截面(b)的SEM照片。由表面照片可以看出，膜層內(nèi)晶粒排列較有序，基本上無大的晶間孔和裂缺，而且晶粒間互鎖生長良好;從截面照片可以看出，晶粒與支撐體結(jié)合牢固，膜厚約為15戶m左右。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：X703

【參考文獻】

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本文編號：2695689