基于压电陶瓷的A型分子筛膜合成与吸附性能.pdf

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1、第31卷第3期无机化学学报VoI．31No．32015年3月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY529—535基于压电陶瓷的A型分子筛膜合成与吸附性能龙丽霞杜慧玲安群力史翔陈剑(西安科技大学材料科学与工程学院，西安710054)摘要：无铅压电陶瓷0．8Nao5Bi0，．0．2KosBiTiO。表面采用化学改性预涂晶种作为基底，分别以微乳和澄清溶液法在基底上水热晶化合成了A型分子筛膜。通过XRD、SEM和FTIR对晶种及分子筛膜进行了表征，通过压电谐振法测量甲烷吸附性能。结果表明：微乳和澄清溶液法均合成单一A型分子筛相，1次合成分子筛膜的时

2、间分别为6,9h．通过不同镀膜次数生成A型分子筛膜的形貌、膜厚不同。经A型分子筛膜修饰压电振子后，其对甲烷气体的灵敏度可分别达到59Hz／I％CH、68Hz／I％CH。关键词：分子筛晶种；A型分子筛膜；无铅压电陶瓷；甲烷吸附中图分类号：O613．72；TB321文献标识码：A文章编号：1001．4861(2015)03．0529。07DoI：10．11862／CJIC．2015．087SynthesisandGasAdsorptionPropertiesofZeoliteAMembraneonLeadFreePiezoelectricCeramicsLONGLi—Xia

3、DUHui-LingANQun—LiSHIXiangCHENJian(CollegeofM~edalsScienceandEngineering,XianUniversityofScienceandTechnology,Xian710054,China)Abstract：ZeoliteAmembranesweresynthesizedon0．8NaoBioTiO3-0．2NoBioTiO3leadfreepiezoelectric．5．s．5．sceramicssurfaceviahydro—thermalsynthesisinmicro．emulsionsolutio

4、nandclearsolution．Thezeoliteseedswereconnectedwithceramicssurfacesmodifiedbychemicalmethod．ThesynthesizedzeolitesandmembraneswerecharacterizedusingXRD，SEMandFTIR．Theamountofmethaneadsorptionweremeasuredbypiezoelectricresonatormethod．TheresultsshowtheA．typezeolitesinglephaseiSobtainedboth

5、bymicro—emulsionsolutionandclearsolution．Thefirstcoatingtimesofthemaredesignedas6and9hseparately，andthethicknessandmorphologyofzeolitemembranesarechangedwithdifferentcoatingtimes．Thesensitivityofpiezoelectricvibratorcanbeachievedto59Hz／1％CH4and68Hz／1％CH4usingzeoliteAmembranesobtainedbymi

6、cro．emulsionsolutionandclearsolutionasadsorptionlayer．Keywords：zeoliteseeds；A-typezeolitemembrane；lead-freepiezoelectricceramics；methaneadsorption我国是煤炭生产和消费的大国．国内煤炭瓦斯较高压电谐振式传感器直接将压电振子表面涂层事故占世界总数多达l／3以上．为了预防事故发生．的质量变化以谐振频率偏移量输出．具有稳定性高、瓦斯中甲烷浓度的及时监测尤其重要检测甲烷的精度高和功耗低等优点Ⅲ国内外研究者用不同的方法有：载体催化燃烧法、

7、半导体气敏传感器法、吸吸附材料修饰压电材料表面，以满足检测需求。如收型光纤传感器法等方法以上第一类传感器最为Vilaseca等用分子筛A1PO．18修饰石英压电振子常用．但存在零漂及稳定性欠佳等缺点。第二类存在分离提纯丙烷。Huang等【3]用Ag+-ZSM一5型分子筛修稳定性较差、选择性单一等缺点第三类传感器成本饰石英压电振子检测微量丙酮收稿日期：2014．09．30。收修改稿日期：2014—12．18。教育部新世纪优秀人才计划(N0．NCET-11—1044)、国家自然科学基金(N0．51372197)、陕西省重点科技创新团队(No．