基于naa型分子筛膜的合成

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1、南京工业大学硕士学位论文NaA型分子筛膜的合成姓名：罗彦申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：林晓;徐南平20040401摘要渗透汽化是一种新型的分离方法，由于这项技术可以在低能耗的条件下，有效的分离恒沸物或近沸物，所以日益受到各方面的重视。亲水性的NaA型分子筛膜是在支撑体表面上制备‘层连续的NaA型分子筛而得到的。这种分子筛膜在渗透汽化操作中，对水具有极好的分离选择性，同时具有较好的热稳定性、机械稳定性以及化学稳定性，因此合成高性能的NaA型分子筛膜备受关注。本文在多孔支撑体上．采用新的水热合成

2、法制备NaA型分子筛膜i本文首先通过合成NaA型分子筛粉料，讨论了合成控制参数，如合成时间、合成温度、合成原料、合成配方以及搅拌时问等对于分子筛结晶状况的影响。初步选定NaA型分子筛膜的合成条件为：合成配方5Si02：2．5A1203：7Na20：400H20，搅拌时『刚O．5h，合成温度1000C，合成时间3．5h。在NaA型分子筛膜的合成中，使用的是多孔洳A1203、莫来石支撑体。由于在以上条件下难以合成出连续致密的NaA型分子筛膜，所以根据合成原料进一步调整合成配方5S102：(1—5)AH03：

3、(3—15)Na20：(250．400)H20。另外，对于制备高性能的NaA型分子筛膜，支撑体对于膜性能也存在很大影响。要想得到高性能的膜，首先就要从支撑体的制备研究入手，设计、制备出适宜合成NaA型分子筛膜的支撑体。本文通过在不同的a．A1203、莫来石支撑体上合成NaA型分子筛膜，比较膜的渗透汽化性能，确定在现有支撑体中，莫来石支撑体M75是最适宜制备NaA型分子筛膜的无机多孔支撑体。在其它各个因素确定的情况下，膜性能的好坏很大程度上取决于合成时间。本文采用不同的合成时间制备NaA型分子筛膜，经过渗

4、透汽化、SEM检测，确定合成时间2．5．3．5h。在现有合成条件下，采用莫来石支撑体(长10cm)合成出NaA型分子筛膜表现出了优异的渗透汽化性能，在操作温度348K的条件下，分离乙醇／水(水含量10wt％)混合物，水的通量可达2．5kg／m2·h，分离[]子->10000(透出侧水含量可达99．9wt％)。目前文献报道中，渗透汽化性能最好的NaA型分子筛膜，在相同的渗透汽化操作条件下，表现了相同的渗透汽化性能。因此本文所制备的膜已经达到世界先进水平。另外采用相同的合成条件初步合成了20cm的NaA型分

5、予筛膜，渗透汽化性能良好。今后需要继续进行合成研究，以实现高性能NaA型分子筛膜的大规模生产。关键词NaA型分子筛NaA型分子筛膜渗透汽化水热合成法llABSTRACTPervaporation(PV)hasattractedincreasingattentionasaneffectiveandenergY—efficienttechniquefortheseparationofazeotropicorclose‘boilingliquidmixtures．AdensezeoliteNaAcrystal

6、layerisformedonthesurfaceofaporoustubularsupporttoobtainahydrophiliczeoliteNaAmembrane．Thiskindofzeolitemembraneshasexcellentwater-permselectiveperformanceinPVtowardwater／organicliquidmixture．ZeoliteNaAmembraneshavealsoexcellentwellthermal，mechanicalandc

7、hemicalstability,ManypapershavebeenreportedonthesynthesisofzeoliteNaAmembranesintherecentyears．Inthiswork，anewmethodwasdevelopedtopreparezeoliteNaAmembranesbyhydrothermalsynthesisontheoutersurfaceofporoustubularsupports．Primary，theeffectsofmaterialsource

8、s，gelcompositionsonsynthesisofzeoliteNaApowderswerestudiedinordertogetthepreliminarysynthesisconditionsforpreparationofzeoliteNaAmembranes．TheresultsindicatedthatzeoliteNaApowderswithhighcrystallitewerepreparedwithgelcompo