高性能naa沸石膜的规模化制备及应用研究

《高性能naa沸石膜的规模化制备及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据博士学位论文高性能NaA沸石膜的规模化制备及应用研究PreparationandApplicationofHighPerformanceZeoliteNaAMembranesinLargeScale作者学科、堂J姓名：专业：口丐：答辩日期：2014—09大连理工大学DalianUniversityofTechnology万方数据大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其

2、他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：直性能丛丛进虿腿鲢趣撞丝剑圣丛廛旦硒究作者签名：金篁纽R期：超』蛑44日大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：△至

3、垒互嗍迎年卫月卫日导师签名：茎圣磐日期：出昕4月4日答辩委员会摭弦吼五年五月五日万方数据大连理工大学博士学位论文摘要NaA沸石膜骨架硅铝比为1，具有较强的亲水性，其孔道尺寸为4．1Ax4．1A，介于大多数有机物分子与水分子之间。因此，特别适用于渗透蒸发有机物中少量水的脱除。针对其工业化生产成本较高限制其应用等问题，本文对廉价大孔载体上NaA沸石膜的合成进行了探究，探索新型制备工艺提高NaA沸石膜的性能，并从实际应用出发探究了所制备的NaA沸石膜在分离不同有机物／水时的渗透蒸发性能。主要内容如下：(1)利用重复利用晶体合成液中有效营养组分的方法，高效、高产量地制

4、得了亚微米级NaA沸石晶体。亚微米级NaA沸石晶体的产率由3．75％增加至17．00％，提高了4．5倍；(2)为克服大孔载体上不易制得高性能沸石膜的技术障碍，开发了两步变温热浸渍．大小晶种匹配的涂晶方法，在长度为800mm载体上制得了表面无明显缺陷的NaA沸石膜，在75oC渗透蒸发分离90wt．％乙醇／10wt．％水体系，其通量为2．85kg·m‘2h～，分离系数大于10000。优化成膜工艺，提高了成膜的重复性(大于70％)，降低了(约40％)NaA沸石膜的生产成本；(3)研究了不同操作条件(如：进料温度、进料流速、进料组成等)和有机溶剂分子极性对NaA沸石膜

5、渗透蒸发性能的影响。随着进料温度的增加，水的通量线性增加，分离系数基本保持不变；随着原料液中有机溶剂浓度的增加，通量和分离系数逐渐减小。有机溶剂分子的极性与NaA沸石膜的通量成负相关。NaA沸石膜在100oC渗透蒸发分离90wt．％丙酮／lOwt．％水体系时，NaA沸石膜的渗透通量高达9．72kg·m。2h～。(4)探究了NaA沸石膜分离无机盐／有机溶剂／水三元体系的渗透蒸发性能。以乙醇／水为模型，系统考察了时间、进料温度和组成、无机盐浓度和种类等对NaA沸石膜分离性能的影响。原料液中无机盐的加入降低了沸石膜的通量，并且不同离子对沸石膜通量的影响也不一样(K+

6、的影响最为明显)，通过NaA沸石膜的清洗再生，其分离性能虽有不同程度地回升，但仍没有恢复到原有水平。(5)开发了无机颗粒修饰法制备超薄NaA沸石膜的方法，将经3．氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)处理的大、小Q．A1203颗粒涂覆到大孔载体管表面，提高了NaA沸石膜的异相成核密度，制得了无缺陷的NaA沸石膜。75oC下渗透蒸发分离90wt．％乙醇／10wt．％水混合物，其通量为3．87kg·m。2h～，分离系数为5132，高于利用二次生长法制备得到的NaA沸石膜的通量。关键词：NaA沸石膜；廉价大孔载体；渗透蒸发；有机物脱水万方数据高性能NaA沸石膜的规模化制

7、备及应用研究PreparationandApplicationofHighPerformanceZeoliteNaAMembranesinLargeScaleAbstractZeoliteNaAmembraneswithporesizeof4．1Ax4．1A．whichissmallerthanthemostorganicmolecularsandlargerthanthewatermolecular，allowthepassageofwatermolecularsbutstopthepassageoforganicsolvents．Furthermore，t

8、heSi／A1ratioofitsfr