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基于微孔α-Al2O3陶瓷支撑的NaA型分子筛膜,将分子筛和陶瓷的优异性能特点结于一体,在生物质燃料脱水、环保及化工等领域极具开发应用前景。然而,分子筛膜易存在结合强度低、生长缺陷多等问题,严重影响了选择分离性能,制约了此类材料进一步的开发应用。本文针对支撑体的预处理、晶种制备与负载、分子筛膜的动态水热合成、膜生长过程及其影响因素、膜微观结构与性能的关系等关键问题,进行了系统深入的研究。完成的主要工作及取得的主要成果如下:水热法制备出适于负载的微米级(粒径为1.5μm左右)NaA沸石晶种,获得的最佳合成条件为:Na2O:SiO2:Al2O3:H2O=3:2:1:300配制合成液,在120r/min搅拌、90℃下晶化3h。探讨了提拉法、超声震荡法、热浸涂法等晶种预涂方法对成膜的影响,发现热浸涂法对成膜最有利。实验研究了支撑体预处理对成膜质量的影响。先对支撑体进行抛光处理,然后在1mol/LNaOH溶液中浸蚀1h,再用硅溶胶包覆修饰支撑体,可改善膜的连续性,并可避免小的分子筛晶粒进入孔内而影响膜渗透率,还可提高膜层与膜支撑体间的结合强度。调整硅溶胶的pH值为9左右、浸渍涂覆4次,可获得较好的包覆效果。研究了动态水热法合成NaA分子筛膜的条件和技术参数。获得的最佳实验结果为:按Na2O:SiO2:Al2O3:H2O=6:2:1:600配制晶化液,将硅溶胶包覆并热浸涂负载晶种的支撑体置于晶化液中,在80~90r/min搅动、95℃下晶化3.5h。由此合成的分子筛膜,膜厚度约为10μm,对乙醇/水(95wt%)分离的渗透通量和分离因数分别达到1.75Kg/m2·h和266,分离效果明显。通过XRD、FT-IR及SEM等考察了分子筛晶体在支撑体上成核、生长历程,探讨了动态和静态两种不同合成体系对分子筛成膜的作用机制。静态体系形成的膜主要由晶种和母液中析出的分子筛晶体沉积堆砌而成,结构疏松且缺陷较多;动态体系形成的膜则主要由晶种交织生长而成,结构致密,膜层均匀且连续性好。