不锈钢中空纤维上NaA分子筛膜的合成研究

来源 :第九届全国膜与膜过程学术报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beyond870402
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  NaA分子筛膜具有规则的孔道结构和超强的亲水性能,使其成为有机溶剂脱水领域最具应用价值的无机膜材料之一.尽管该类膜材料己实现了工业应用,但仍存在渗透通量低、膜组件密封复杂等不足,制约了NaA分子筛膜渗透汽化技术的进一步大规模推广应用.中空纤维载体管径小、管壁薄,可显著提高分子筛膜的通量和膜组件装填面积,近年来引起了人们的广泛关注.同时,不锈钢材料具有良好的延展性、柔韧性以及易于焊接密封等优点.因此,如何在不锈钢中空纤维载体上制备出高性能的NaA分子筛膜是目前亟需解决的关键问题.本研究采用自组装法将球磨的亚微米NaA分子筛晶种涂覆于不锈钢中空纤维载体上,随后以此为基础通过二次生长法制备NaA分子筛膜.系统研究了接枝温度、接枝时间、晶种粒径与晶种组装效果间的匹配关系,进而探讨了其对所制备膜性能的影响.结果 表明,使用自组装晶种涂覆法可获得单层的晶种层;提高接枝温度和接枝时间,可以明显增加晶种负载量;使用150 nm小粒径晶种,支撑体表面几乎被晶种完全覆盖,获得最佳的晶种涂覆效果;不锈钢中空纤维NaA分子筛膜的致密性以及分离性能随着晶种负载量的增加而提高.当接枝温度为110℃,接枝时间为6h,晶种粒径为150 nm时,制得了性能最为优异的不锈钢中空纤维NaA分子筛膜,在75℃时将其用于90wt.%乙醇/水溶液分离时,分离因子可达10000以上,渗透通量为4.45 kg·m-2·h-1.
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