ZSM-5與Fe-ZSM-5分子篩膜的合成、表征及其在脫鹽過(guò)程中的應(yīng)用.pdf

1、ZSM5與FeZSM5分子篩膜的合成、表征分子篩膜的合成、表征及其在其在脫鹽脫鹽過(guò)程中的過(guò)程中的應(yīng)用應(yīng)用SynthesisacterizationofZSM5FeZSM5zeolitemembranestheirapplicationfdesalination學(xué)科專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程研究生：徐凱指導(dǎo)教師：劉秀鳳副研究員天津大學(xué)化工學(xué)院二零一四年六月摘要MFI型分子篩膜由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，硅鋁比可調(diào)等特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。引入Fe后的FeZSM5分

2、子篩膜更具有優(yōu)良的催化活性。到目前為止，MFI分子篩膜可以應(yīng)用于催化、分離以及微電子領(lǐng)域，因而越來(lái)越受到重視。本文首先合成了尺寸為450nm左右的分子篩顆粒，采用二次生長(zhǎng)法在453K傳統(tǒng)水熱條件下晶化10h即可得到致密無(wú)缺陷的ZSM5及FeZSM5分子篩膜?？讖椒植紲y(cè)試結(jié)果表明：高溫焙燒法在723K條件下脫除模板劑的ZSM5分子篩膜中有尺寸為3.5nm的缺陷存在；而在623K條件下采用低溫催化法脫除模板劑的FeZSM5分子篩膜孔徑分布主

3、要集中在0.4~0.6nm之間，分子篩膜內(nèi)沒(méi)有大孔缺陷存在。其次，本文還研究了堿處理對(duì)分子篩膜的影響，通過(guò)接觸角測(cè)試考察了膜表面親水性的變化。測(cè)試結(jié)果表明：在343K下，用0.1molLNaOH分別處理ZSM5與FeZSM5分子篩膜2h后，ZSM5的接觸角由55.1降為45.4，而FeZSM5分子篩膜的接觸角由75.3降為65.2，這說(shuō)明NaOH處理分子篩膜提高了表面親水性。滲透蒸發(fā)結(jié)果表明：堿處理后分子篩膜的滲透通量和分離因子均有所提

4、高，其中FeZSM5分子篩膜滲透通量由0.61kgm2h1提高到2.01kgm2h1，分離因子由11.8提高到21.0。最后，本文探索了ZSM5與FeZSM5分子篩膜在滲透蒸發(fā)和反滲透脫鹽過(guò)程中的應(yīng)用。結(jié)果表明：分子篩膜的脫鹽性能與膜的缺陷、表面親水性及進(jìn)料液組成等有很大關(guān)系，相對(duì)ZSM5分子篩膜而言，F(xiàn)eZSM5分子篩膜表現(xiàn)出較好的分離效果，處理單組份溶液（0.1molLNaCl）時(shí)，在滲透蒸發(fā)和反滲透過(guò)程中，其離子截留率分別為98.