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1、ZSM25分子筛膜的研究进展3王连军233岳1,2李健生2孙秀云2成(1.景德镇陶瓷学院材料学院景德镇333001;2.南京理工大学环境科学与工程系南京210094)摘要本文分析了ZSM25分子筛膜的主要合成方法和研究现状,总结了ZSM25分子筛膜的缺陷与修饰方法,指出了ZSM25分子筛膜的表征手段是以XRD、SEM、TEM和单组分气体渗透等为主,对ZSM25分子筛膜的应用和前景进行了展望。关键词ZSM25分子筛膜缺陷修饰表征气体渗透中图分类号:TB383;O643113文献标识码:A文章编号:10052281X(2006)02Π320221209ResearchProgres
2、sofZSM25ZeoliteMembranes2331,222ChengYueLiJianshengWangLianjunSunXiuyun(1.MaterialsSchoolofJingdezhenCeramicInstitute,Jingdezhen333001,China;2.DepartmentofEnvironmentalScience&Engineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)AbstractThemainsynthesizemethodsandresearchs
3、ituationofzeolitemembranesareanalyzedinthispaper.ThedefectsandmodificationofZSM25zeolitemembrane,aswellasthecharacterizationofZSM25zeolitemembraneswithXRD、SEM、TEMandsinglegaspermeancemeasurementsaresummarized.TheapplicationandfurtherresearchonZSM25zeolitemembraneareprospected.ZSM25zeolitemem
4、brane;defects;modification;characterization;gaspermeanceKeywords期开发的新型高硅分子筛,属于正交晶系,SiΠAl值为5—∞,晶胞组成为NanAlnSi962n·16H2O(n是晶胞中铝的原子数,可以从0到27)。MFI分子筛是一种具有二维孔道系统的分子筛。早在1972年,Landolt和Artenauer首先合成了ZSM25分子筛,其直线型孔道直径为0154nm×0156nm,Z字形孔道直径为0151nm×0154nm,与工业上几种很常用的物质的分子动力学直径相接近,在高温分离上具有广阔的应用前景,其发达的孔道系统
5、为分子在其内部容易扩散、不易堵塞提供了可能1—3。Silicalite21膜是另一类具有MFI结构的分子筛膜,是ZSM25分子筛不含铝时的纯硅分子筛的形态。由silicalite21、ZSM25分子筛形成的分子筛膜具有高的SiΠAl值,从而具有亲有机物憎水的特性,可广泛用于乙醇Π水和烷烃的分离。1引言分子筛是一种具有规整孔道的晶体材料,其孔径与一般分子的大小相近,而且分子筛孔径分布单一,因此可利用分子筛的孔道区分大小和形状不同的分子,将分子筛制成膜。利用其择形筛分特性实现气体分离,可以大大提高分离选择性,保持较大的透气量。此外,分子筛具有很好的催化活性,将分子筛生长在填料上用于
6、反应精馏,有可能取得巨大的经济效益。由于上述优点,分子筛膜的合成已成为膜科学技术领域研究热点之一。MFI分子筛膜(ZSM25膜和silicalite21膜)、NaA型、FAU型、P型、AlPO425、SAPO234、UTD21等分子筛膜均有人进行了研究。MFI分子筛膜材料是美国Mobil公司60年代中收稿:2005年2月,收修改稿:2005年7月3教育部博士点基金项目(No.B20020288015)33通讯联系人e2mail:Wanglj@mail.njust.edu.cn化学进展·222·第18卷阔的应用前景。张延风等13以四乙基溴化铵为模板剂,用原位水热合成法在α2Al2
7、O3陶瓷管上合成出丝光沸石膜。UTD21分子筛膜是一种硅酸盐基质超大微孔分子筛材料,只含有四氧配位铝和硅的14元环孔道结构,热稳定性很好。Balkus等14利用脉冲激光烧蚀法制备了厚为650nm的定向UTD21分子筛膜。ZSM25分子筛膜不同于其它类型的分子筛膜,属于MFI型的中孔(0155nm左右)分子筛膜,具有较高的热稳定性、抗酸性、水热稳定性以及优良的催化性能,引起了膜科学工作者的极大兴趣。此外,ZSM25分子筛晶粒多为苯环形,对膜的形成有利,因此ZSM25分子筛膜的合成备受关注,是目
