一种厚度可控的SSZ-13分子筛分离膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种厚度可控的SSZ‑13分子筛分离膜及其制备方法和应用，SSZ‑13分子筛分离膜包括晶种层，晶种层由SSZ‑13分子筛晶体经球磨处理形成纳米级颗粒，通过浸渍提拉涂覆工艺负载于中空纤维载体外表面，晶种层的厚度与SSZ‑13分子筛膜的厚度相同。本发明专利技术通过将具有晶体缺陷的球磨晶种层与凝胶中的沸石前驱体纳米簇在短时间内组装愈合形成连续无缺陷膜层，通过调整浸渍涂覆时间和晶种液的浓度，改变晶种层的厚度，进而改变相应膜的厚度，制备的SSZ‑13分子筛膜表现出超高的CO2渗透性和CO2/CH4选择性；极强的耐H2S稳定性，且可重复性高，有利于气体分离用分子筛膜的大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜分离，具体涉及一种厚度可控的ssz-13分子筛膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、膜气体分离是天然气提质的一种节能替代方案，相较于胺吸收和低温蒸馏具有优势。聚合物膜因塑化效应的限制，在高浓度二氧化碳或硫化氢环境下的应用受到限制。多晶膜，如金属有机骨架(mofs)和沸石，凭借其固有的化学和机械稳定性，有望克服这一限制。此外，多晶膜在烃类异构体分离方面，如正/异丁烷和对/邻二甲苯，展现出巨大潜力。然而，低渗透通量和规模化制备的难度极大地限制了其实际应用。

2、根据广义的麦克斯韦-斯特凡模型，膜通量与厚度成反比。为了制备超薄多晶膜，人们探索了新型界面合成方法和二维(2d)纳米片构建单元。通过电化学合成，将zr-fum67-mes33-fcu-mof膜的厚度减少至30nm，从而提高了n2渗透率至3057gpu。通过精确调控mof纳米片的堆叠，将2d cubdc膜的厚度减少至小于10nm。尽管有这些优势，但超薄多晶膜的制备过程极其复杂，因为需要导电pt涂层或纳米片剥离。此外，适用于气体分离膜的2d沸石纳米片选择极其有限。即使已利用十元环本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种厚度可控的SSZ-13分子筛膜，其特征在于，包括晶种层，所述的晶种层由SSZ-13分子筛晶体经球磨处理形成纳米级颗粒，通过浸渍涂覆工艺负载于中空纤维基体外表面，晶种层的厚度与SSZ-13分子筛膜的厚度相同。

2.权利要求1所述的SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中，有机结构导向剂选用N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵，铝源选用Al(OH)3，硅源选用胶态二氧化硅；前驱体溶胶的制备方法为：将NaOH和Al(OH)3在室温下加入去离子水中，搅拌，加...

【技术特征摘要】

1.一种厚度可控的ssz-13分子筛膜，其特征在于，包括晶种层，所述的晶种层由ssz-13分子筛晶体经球磨处理形成纳米级颗粒，通过浸渍涂覆工艺负载于中空纤维基体外表面，晶种层的厚度与ssz-13分子筛膜的厚度相同。

2.权利要求1所述的ssz-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的ssz-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤s1中，有机结构导向剂选用n,n,n-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵，铝源选用al(oh)3，硅源选用胶态二氧化硅；前驱体溶胶的制备方法为：将naoh和al(oh)3在室温下加入去离子水中，搅拌，加入n,n,n-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵，再将胶态二氧化硅逐滴加入到溶液中，得到前驱体溶胶。

4.根据权利要求3所述的ssz-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，所述的n,n,n-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵、naoh、al2o3、sio2和h2o的摩尔比为(15～25)：(12～20)：(0.3～1.0)：

5.根据权利要求2所述的ssz-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤s2和步骤s4中，两次水热合成反应的温度均为400～450k，反应时间为4～120h。

6.根据权利要求2所述的ssz-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤s2中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学瑞，游乐凯，彭星宇，张春，顾学红，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：