分子筛膜是一种具有骨架结构的硅铝酸盐,具有规整均一、与分子大小相当的孔道结构,可用于膜分离和膜催化过程,在能源和环境等领域应用前景广阔,已成为微孔膜材料的重要发展方向之一,受到人们的广泛关注。理想的分子筛膜没有裂纹、针孔或晶间空隙等缺陷,气体分子能够完全在仅含有分子筛孔道的理想分子筛膜中扩散分离。然而,由于分子筛膜合成技术上的不完善,使得合成的分子筛膜往往存在微孔或者介孔甚至是大孔缺陷,大大限制了分子筛膜的大规模工业应用。因此,改进分子筛膜的制备及模板剂脱除方法,制备出高通量、高选择性且无缺陷的理想分子筛膜,提高分子筛膜的选择性及分离性能是分子筛膜合成和应用领域的发展方向。孔径分布是评价分子筛膜质量最重要的参数。本文采用渗透孔度计法并结合相应的数学模型无损测量了各类分子筛膜的缺陷/孔分布,建立了一套完整的评价分子筛膜质量的方法。渗透孔度计法测定分子筛膜缺陷/孔分布时选择合适的计算模型十分重要。在渗透孔度计法实验中,以氦气为不可凝组分,正己烷为可凝组分,测量正己烷在某一相对蒸汽压下产生吸附或者毛细凝聚而堵塞孔道时,氦气扩散透过膜的透过量。正己烷在微孔范围内的吸附属于微孔填充机理,采用Horváth-Kawazoe模型计算其孔径分布;正己烷在介孔和大孔范围内的吸附主要是毛细凝聚机理,采用Kelvin模型计算其孔径分布。比较吸附层厚度的两种计算法:Harkins-Jura方程和t-Curves法,选择更精确的t-Curves法计算吸附层厚度。经过以上改进大大提高了渗透孔度计法测量的精度。对CrAPSO-34和TS-1分子筛膜进行双组分气体渗透分离CO2/CH4和CH4/i-C4H10混合气体;对silicate-1和beta分子筛膜进行渗透蒸发分离乙醇/水和三异丙苯/乙醇混合物。渗透分离实验结果表明:随着最大缺陷尺寸的增加分离因子迅速下降。对比缺陷/孔分布和渗透分离实验可以证明,渗透孔度计法能够准确而有效的测定分子筛膜的孔径分布并预测其分离性能。