The present invention provides a method for preparing hollow fiber composite molecular sieve membrane, the molecular sieve film oriented growth in specific hollow fiber carrier and / or finger holes on the inner surface of the molecular sieve separation function; with the outer surface of the film in a carrier, combination of hollow fiber composite molecular sieve film. Compared with the prior art, the molecular sieve membrane prepared by the present invention can obviously avoid the turning between the zeolite film and the poor adhesion of the different molecular sieve films. This kind of membrane material can be made up of different molecular sieve membranes, so it can be used in catalysis and separation of organic compounds, because of its advantages of various molecular sieve membranes, and has wide application fields.
【技术实现步骤摘要】
一种中空纤维复合分子筛膜的制备方法和应用
本专利技术涉及一种中空纤维复合分子筛膜的制备方法和应用,其属于无机膜领域。
技术介绍
分子筛由于独特的孔道结构使得可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等。沸石分子筛膜由于具有优良的水热稳定性、耐有机化合物、规则孔道和高机械强度等优点而受到广泛研究,例如NaA,MFI,FAU,MOR等分子筛膜。近年来,许多研究着眼于双层或多层分子筛膜的应用。这些多层的分子筛膜可应用于某些可逆化学反应中,delaIglesia等在氧化铝式支撑体上制备了双层H-ZSM-5-mordenite分子筛膜,通过蒸汽渗透过程考察了其对乙醇/水体系的分离性能,并将其用于乙酸与乙醇的酯化反应过程,使其转化率由7.8%提高到22.8,其通过将催化层与分离层相结合,可以改变反应化学平衡,提高反应的转化率。而多层分子筛膜的制备存在合成困难问题,这是因为不同分子筛存在较为严重的转晶问题,转晶后容易使膜性能劣化,并且不同类型分子筛膜层的结合力液较差。Elena等采用二次合成法在氧化铝片式支撑体上制备了三层mordenite/zsm-5/CHA分子筛膜,并对其进行了相应的表征,通过SEM图可明显看出其膜层之间结合力较差,稳定性不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是:解决多层分子筛膜在制备过程中,分子筛膜层之间容易出现严重转晶、膜应用过程中性能劣化、分子筛膜层之间结合力差的问题。本专利技术因此提出了一种中空纤维复合分子筛膜、制备方法和应用,技术构思是:利用中空中纤维支撑体所特有的疏松的指状孔结构,通过在中空纤维内表面及指状孔中定向引入分子筛膜层,同时 ...
【技术保护点】
一种中空纤维复合分子筛膜,其特征在于,采用了陶瓷中空纤维作为支撑体,在支撑体的内表面和/或外表面分布有指状孔,在指状孔中或其内壁表面分布有第一分子筛膜,在指状孔的外侧分布有第二分子筛形成的膜层。
【技术特征摘要】
1.一种中空纤维复合分子筛膜,其特征在于,采用了陶瓷中空纤维作为支撑体,在支撑体的内表面和/或外表面分布有指状孔,在指状孔中或其内壁表面分布有第一分子筛膜,在指状孔的外侧分布有第二分子筛形成的膜层。2.根据权利要求1所述的中空纤维复合分子筛膜,其特征在于,所述的第一分子筛膜和第二分子筛膜的材质分别独立地选自NaA、ZSM-5、Silicalite-1、MOR、DDR或者CHA分子筛;优选的:所述的第一分子筛膜和第二分子筛膜的材质互不相同;优选的:所述的陶瓷中空纤维内径范围是0.5~4mm,外径范围是2~10mm,更优选外径范围是3.6mm~4.0mm;所述的陶瓷中空纤维的外部结构优选是具有1~4个通道;优选的:陶瓷中空纤维材质为α-Al2O3多孔陶瓷或不锈钢材,其平均孔径为0.2~2.0μm,孔隙率为30~60%;优选的:所述的指状孔的孔径范围是1~3μm。3.权利要求1~2任一项所述的中空纤维复合分子筛膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:i)提供陶瓷中空纤维作为支撑体;打磨外表面致密层,露出指状孔;ii)支撑体浸于含有第一分子筛晶种的悬浮液中,进行负压抽吸,使晶种进入指状孔道中,再对于晶种留在支撑体表面的部分进行擦拭;iii)对步骤ii)得到的支撑体烘干、烧结,再置于第一合成液中对第一分子筛晶种进行水热滚动合成分子筛膜;iv)对步骤iii)得到的含有第一分子筛膜的支撑体外表面涂覆含有第二分子筛晶种的悬浮液;v)对步骤iv)得到的分子筛膜进行烘干、烧结,再置于第一合成液中对第一分子筛晶种进行水热合成分子筛膜,得到中空纤维...
【专利技术属性】
技术研发人员:张春,顾学红,陈川,成余莉,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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