介孔MCM-48分子篩及膜的制備與改性研究.pdf

1、以甲醇和二氧化碳直接生成碳酸二甲酯的合成路線符合原子經(jīng)濟(jì)性和綠色化學(xué)理念，該路線能充分利用二氧化碳同時又解決了甲醇產(chǎn)能過剩問題。由于反應(yīng)的熱力學(xué)限制，高效催化劑的制備及工藝改進(jìn)、打破化學(xué)平衡限制成為研究的熱點。MCM-48介孔分子篩因具有三維立方網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和良好的分子擴(kuò)散性能在催化領(lǐng)域有獨特的優(yōu)勢，但其本身缺乏活性中心。本文將制成分子篩膜，發(fā)揮膜的選擇分離性能，并擔(dān)載催化該反應(yīng)的活性組分，制成催化分離膜，借此打破化學(xué)平衡限制，實現(xiàn)催化分離

2、一體化。
　　采用水熱合成法，本文在低模板劑、含氟體系下成功制備MCM-48分子篩，探究了模板劑用量、添加乙醇助劑、晶化溫度和時間、變溫晶化對合成MCM-48分子篩的影響，通過XRD、SEM等方法對樣品進(jìn)行表征，結(jié)果表明：在CTAB/Si=0.09，423K晶化12h合成出結(jié)晶度較好的分子篩，在低溫條件下100℃晶化13h得到的分子篩顆粒尺寸較小。
　　在大孔α-Al2O3載體上，通過原位水熱法和二次生長法制備MCM-48分

3、子篩膜，探究了載體表面處理、涂晶方式、晶化溫度、變溫晶化對合成膜的影響，并通過XRD、SEM、FT-IR、單組分氣體滲透測試對膜進(jìn)行表征。結(jié)果表明：采用175℃1wt%+80℃0.4wt%涂晶方式、120℃2h+150℃12h變溫晶化下一次就能合成出致密的介孔膜；用EtOH/HCL（[H+]=1mol/L）脫除模板劑對膜的破壞較小，萃取后氮氣和氫氣的氣體滲透可達(dá)到10-7的數(shù)量級，H2/N2的分離因子在3.5左右。
　　通過對介孔

4、膜進(jìn)行改性摻雜金屬活性組分，成功制備出催化膜，并通過XRD、SEM、ICP、單組分氣體滲透測試等對膜進(jìn)行表征。結(jié)果表明在n(Cu)/n(Ni):n(Si)=（0.005-0.02）的范圍內(nèi)都能成功制備出摻雜介孔膜，經(jīng)活化后氮氣氣體滲透速率在10-8數(shù)量級，氫氣氣體滲透速率在10-7數(shù)量級；當(dāng)n(Ni):n(Si)=0.0075時，制備的膜H2/N2的分離因子在3.5左右，當(dāng)n(Cu):n(Ni):n(Si)=0.0075:0.0075: