CN105195029B - 合成NaA型分子筛晶体及合成NaA型分子筛膜的方法 - Google Patents
合成NaA型分子筛晶体及合成NaA型分子筛膜的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105195029B CN105195029B CN201510688044.2A CN201510688044A CN105195029B CN 105195029 B CN105195029 B CN 105195029B CN 201510688044 A CN201510688044 A CN 201510688044A CN 105195029 B CN105195029 B CN 105195029B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- naa
- molecular sieve
- type molecular
- synthetic solvent
- synthesis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明的合成NaA型分子筛晶体及合成NaA型分子筛膜的方法,属于无机膜材料制备技术领域,具体步骤为:以硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水为原料,配制成组成为1SiO2:xAl2O3:yNa2O:zH2O的合成溶液,再将合成溶液直接加热至50℃~150℃反应20分钟~48小时,得到NaA分子筛晶体;或者将支撑体浸泡在合成溶液中后,再将合成溶液加热至50℃~150℃反应20分钟~48小时,得到NaA分子筛膜。本发明制备的NaA分子筛膜具有薄膜层生长致密、薄膜强度高和产品质量重复性好的优点。
Description
技术领域
本发明属于无机膜材料制备技术领域,具体涉及一种在清溶中合成NaA型分子筛晶体及NaA型分子筛膜的方法。
背景技术
薄膜渗透汽化分离技术是依靠混合物中各组分在膜中的溶解与扩散速率的不同来实现混合物分离的新型膜分离技术,具有高效、节能、环保和操作过程简单等优点。自从日本三井造船公司将山口大学研制的利用亲水性强的NaA型分子筛膜将乙醇和水进行渗透汽化分离的技术工业化应用后,分子筛膜渗透汽化分离技术受到了人们的广泛关注。目前该技术在醇分离(如乙醇和异丙醇)、酮分离(如丙酮和丁酮)、酯分离(如乙酸乙酯和乙酸甲酯)、芳香族及类芳香族分离以及化合物脱水等方面已有很多应用。
在利用NaA型分子筛膜进行渗透汽化分离的技术中,在多孔陶瓷管等支撑体上制备性能良好的NaA型分子筛膜是一个非常关键的技术。目前NaA分子筛膜的合成方法有原位水热合成法、二次生长法和微波合成法等(Ind.Eng.Chem.Res.1999,38,4682-4688.和J.Membr.Sci.2008,316,3-17.)。在这些方法中,可以直接制备薄膜的原位水热合成法是方便又经济的制备方法。然而,这种一次合成的方法制备出的薄膜质量较差,常需要多次合成才能得到性能良好的薄膜(EP0659469A2.)。因为成本及技术等因素,在实际中应用的都是采用预涂晶种的方法制备NaA型分子筛膜,即二次生长法(CN101112676A,CN101219346A,CN101746776A,CN102247768A,CN102247767A,CN102583430A,CN103214004A,CN103861471A,CN104841289A,CN103877865A)。各种晶种涂覆方法都不易使晶体均匀分布在支撑体上,从而导致制备出的薄膜的厚度、均匀度以及致密度等不一,影响了NaA分子筛膜的性能。尽管应用澄清合成溶液有利于提高薄膜的质量,但是目前所应用的澄清合成液都是高硅铝比的合成液,该清液反应对反应温度和时间很敏感,反应时间长或反应温度高都容易生成其它晶体相,不易制备高强度高质量的NaA分子筛膜。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有技术在大规模生产NaA型分子筛膜中成品率低、产能低和生产成本高等缺点,提供一种应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛膜的方法,为实现NaA分子筛膜的规模化生产提供技术基础。
本发明合成NaA型分子筛晶体的具体技术方案如下。
一种合成NaA型分子筛晶体的方法,具体步骤为:
1)配制合成溶液:以硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水为原料,配制成组成为1SiO2:xAl2O3:yNa2O:zH2O的合成溶液,其中x=0.6~10,y=1.7~60,z=160~6000;
2)制备NaA分子筛晶体:将步骤1)配制的合成溶液直接加热至50℃~150℃反应20分钟~48小时,得到NaA分子筛晶体;
本发明的一种合成NaA型分子筛晶体的方法中,步骤1)中的x,y,z的取值分别优选为x=2~6,y=10~40,z=300~3000。
本发明的一种合成NaA型分子筛晶体的方法中,步骤2)中的反应时间优选2小时~8小时,反应温度优选70℃~100℃。
本发明合成NaA型分子筛膜的技术方案如下。
一种合成NaA型分子筛膜的方法,具体步骤为:
1)配制合成溶液:以硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水为原料,配制成组成为1SiO2:xAl2O3:yNa2O:zH2O的合成溶液,其中x=0.6~10,y=1.7~60,z=160~6000;
2)制备NaA分子筛薄膜:将支撑体浸泡在步骤1)配制的合成溶液中后,再将合成溶液加热至50℃~150℃反应20分钟~48小时,得到NaA分子筛薄膜。
本发明的一种合成NaA型分子筛膜的方法中,步骤1)中的x,y,z的取值分别优选为x=2~6,y=10~40,z=300~3000。
本发明的一种合成NaA型分子筛膜的方法中,步骤2)中所述的支撑体优选多孔氧化铝陶瓷管、多孔氧化钛基体或多孔玻璃基体。
本发明的一种合成NaA型分子筛膜的方法中,步骤2)中的反应时间优选2小时~8小时,反应温度优选70℃~100℃。
有益效果:
本发明通过应用低硅铝比的合成液制备NaA型分子筛膜,制备的NaA分子筛膜具有薄膜层生长致密、薄膜强度高和产品质量重复性好的优点,而且生产工艺简单,为实现NaA分子筛膜的规模化生产提供了技术基础。
附图说明
图1是实施例1中制备的NaA型分子晶体的X射线衍射图。
图2是实施例5中制备的NaA型分子筛膜的X射线衍射图。
图3是实施例5中制备的NaA型分子筛膜的扫描电镜图。
图4是实施例6中制备的NaA型分子筛膜的扫描电镜图。
具体实施方式
为了进一步描述本发明,下面给出几个具体实施案例,但专利权利并不局限于这些例子。
实施例1
应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛晶体。将硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水配制成组成为1SiO2:0.6Al2O3:1.7Na2O:240H2O的合成溶液,然后将合成溶液加到反应釜中,在100℃下反应4小时,冷却后,经过滤洗涤干燥得到NaA型分子筛晶体。采用XRD对合成的NaA分子筛进行表征。图1是所得晶体的XRD谱图。
实施例2
应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛晶体。将硅酸钠、氢氧化铝、氢氧化钠和水配制成组成为1SiO2:1Al2O3:6Na2O:400H2O的合成溶液,然后将合成溶液加到反应釜中,在90℃下反应2小时,冷却后,经过滤洗涤干燥得到NaA型分子筛晶体。
实施例3
应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛晶体。将硅酸钠、硫酸铝、氢氧化钠和水配制成组成为1SiO2:1Al2O3:5Na2O:300H2O的合成溶液,然后将合成溶液加到反应釜中,在90℃下反应2小时,冷却后,经过滤洗涤干燥得到NaA型分子筛晶体。
实施例4
应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛晶体。将硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水配制成组成为1SiO2:6Al2O3:20Na2O:1400H2O的合成清液,然后将合成清液加到反应釜中,在90℃下反应8小时,冷却后,经过滤洗涤干燥得到NaA型分子筛晶体。
实施例5
应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛膜。将硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水配制成组成为1SiO2:6Al2O3:40Na2O:3000H2O的合成清液,然后将合成清液加到反应釜中,将玻璃支撑体浸到该合成液中,在90℃下反应3小时,冷却后,经过滤洗涤干燥得到NaA型分子筛膜。采用XRD和SEM对合成的NaA分子筛膜进行表征。图2是所得NaA型分子筛膜的XRD谱图。图3是NaA型分子筛膜的SEM照片。
实施例6
应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛膜。将硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水配制成组成为1SiO2:6Al2O3:40Na2O:3000H2O的合成清液,然后将合成溶液加到反应釜中,将多孔氧化铝陶瓷管支撑体浸到该合成液中,在90℃下反应8小时,冷却后,经过滤洗涤干燥得到NaA型分子筛膜。采用SEM对合成的NaA分子筛膜进行表征。图4是NaA型分子筛膜的SEM照片。
实施例7
应用低硅铝比合成液合成NaA型分子筛膜。将硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水配制成组成为1SiO2:6Al2O3:40Na2O:3000H2O的合成清液,然后将合成溶液加到反应釜中,将多孔氧化钛基体浸到该合成液中,在70℃下反应8小时,冷却后,经过滤洗涤干燥得到NaA型分子筛膜。也可以采用SEM对合成的NaA分子筛膜进行表征。
Claims (3)
1.一种合成NaA型分子筛膜的方法,具体步骤为:
1)配制合成溶液:以硅酸钠、偏铝酸钠、氢氧化钠和水为原料,配制成组成为1SiO2:xAl2O3:yNa2O:zH2O的合成溶液,其中x=2~6,y=10~40,z=300~3000;
2)制备NaA分子筛薄膜:将支撑体浸泡在步骤1)配制的合成溶液中后,再将合成溶液加热至50℃~150℃反应20分钟~48小时,得到NaA分子筛薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种合成NaA型分子筛膜的方法,其特征在于,步骤2)中所述的支撑体是多孔氧化铝陶瓷管、多孔氧化钛基体或多孔玻璃基体。
3.根据权利要求1或2所述的一种合成NaA型分子筛膜的方法,其特征在于,步骤2)中的反应时间为2小时~8小时,反应温度为70℃~100℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510688044.2A CN105195029B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 合成NaA型分子筛晶体及合成NaA型分子筛膜的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510688044.2A CN105195029B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 合成NaA型分子筛晶体及合成NaA型分子筛膜的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105195029A CN105195029A (zh) | 2015-12-30 |
CN105195029B true CN105195029B (zh) | 2017-12-26 |
Family
ID=54943188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510688044.2A Active CN105195029B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 合成NaA型分子筛晶体及合成NaA型分子筛膜的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105195029B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108371890A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-08-07 | 江苏理工学院 | 一种分子筛-有机杂化膜的制备方法 |
CN108671771A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-19 | 郭舒洋 | 一种高透气性分子筛膜的制备方法 |
CN111871220B (zh) * | 2018-10-10 | 2022-09-30 | 邱海兵 | 一种水处理用无机反渗透膜材料 |
CN112371081A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-19 | 西安工程大学 | 一种凹凸棒石基NaA分子筛膜支撑体的制备方法 |
CN112657349B (zh) * | 2020-11-27 | 2022-03-01 | 杭州电子科技大学 | 一种多层沸石杂化膜的制备方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101402022A (zh) * | 2007-06-22 | 2009-04-08 | 中科院嘉兴中心成都有机所分中心 | 一种流动体系中制备a型分子筛膜的新方法 |
CN101746776A (zh) * | 2009-10-27 | 2010-06-23 | 华南理工大学 | 一种在α-Al2O3中空纤维表面合成NaA型分子筛膜的方法 |
CN102247767A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-23 | 南京工业大学 | 纳米晶种诱导制备NaA分子筛膜的制备方法 |
CN102838127A (zh) * | 2012-09-28 | 2012-12-26 | 珠海市吉林大学无机合成与制备化学重点实验室 | 含纯Na离子的A型和X型分子筛的一次晶化水热制备方法 |
-
2015
- 2015-10-21 CN CN201510688044.2A patent/CN105195029B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105195029A (zh) | 2015-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105195029B (zh) | 合成NaA型分子筛晶体及合成NaA型分子筛膜的方法 | |
CN104415670B (zh) | 一种金属有机框架膜及其制备方法和应用 | |
Ueno et al. | High-performance silicalite-1 membranes on porous tubular silica supports for separation of ethanol/water mixtures | |
CN103933871B (zh) | 一种高稳定性全硅mfi型分子筛膜的制备方法 | |
CN102311124B (zh) | 一种Silicalite-1/ZSM-5复合分子筛的制备方法 | |
CN103877865B (zh) | 一种合成NaA分子筛膜的方法 | |
CN108126533B (zh) | 一种添加分子筛烧结制备多孔陶瓷支撑体及原位水热合成分子筛膜的方法 | |
CN102126731B (zh) | 孪晶受控二次生长合成高度取向性mfi型分子筛膜的方法 | |
CN101774607B (zh) | 一种利用二次生长法制备取向分子筛膜的方法 | |
CN107433140B (zh) | 一种高通量分子筛膜的制备方法 | |
CN104841289B (zh) | 一种在有机中空纤维表面合成NaA型分子筛膜及其制备方法 | |
CN110683559A (zh) | 一种超薄ssz-13分子筛膜的绿色合成方法 | |
CN105289323A (zh) | 一种高性能silicalite分子筛膜的制备方法 | |
CN104888618A (zh) | 一种在稀合成液中制备高性能b-zsm-5分子筛膜的方法 | |
CN101696018A (zh) | 一种silicalite-1分子筛膜的合成方法 | |
CN107337472A (zh) | 一种fau型沸石分子筛膜的制备方法 | |
Ueno et al. | Fabrication of high-performance silicalite-1 membrane by a novel seeding method using zeolite-dispersed polymer film | |
CN105399624B (zh) | 一种采用耐酸性分子筛膜反应器制备醋酸酯类的方法 | |
Li et al. | Microwave synthesis of high-quality mordenite membrane by a two-stage varying heating-rate procedure | |
Liu et al. | The seeded growth of dense and thin SAPO-34 membranes on porous α-Al2O3 substrates under microwave irradiation | |
Ueno et al. | Fabrication of pure-silica* BEA-type zeolite membranes on tubular silica supports coated with dilute synthesis gel via steam-assisted conversion | |
CN104058426B (zh) | 变温法制备sapo‑34分子筛膜的方法 | |
CN107602105B (zh) | 一种含莫来石相支撑体表面沸石分子筛膜的制备方法 | |
Yang et al. | Induction of zeolite membrane formation by implanting zeolite crystals into the precursor of ceramic supports | |
CN104926372B (zh) | 一种多层结构型分子筛膜的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |