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1、南京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文NaY型分子篩膜的制備姓名：沈永德申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：林曉20060601摘要在工業(yè)過程中，分離是一個十分重要的單元操作，分離過程的效果和能耗將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。膜分離過程具有高效率、低能耗、不產(chǎn)生污染等優(yōu)點，正越來越被人們所重視。NaY型分子篩具有三維的孔道結(jié)構(gòu)，其孔徑為0.74nm。NaY型分子篩膜是通過在支撐體表面制備一層連續(xù)的NaY型分子篩而得到，適用于對較大分子的混合物體系進(jìn)行分離，如：苯/環(huán)己烷、甲醇／甲基叔丁基醚等體系的分離。膜合成技術(shù)是NaY型分子篩膜研究的關(guān)鍵。本文分別采用普通加熱法和微
2、波加熱法，進(jìn)行了NaY型分子篩和NaY型分子篩膜的合成研究。首先采用普通加熱法合成了NaY型分子篩，討論了合成條件，如合成液配方、合成液堿度等因素對合成結(jié)果的影響。通過XRD和SEM的表征，發(fā)現(xiàn)雖然在比較廣的合成液配比范圍內(nèi)均能合成得到NaY型分子篩，但是各種配比條件得到的分子篩晶體結(jié)晶度和形態(tài)有很大的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)配比為：n(SiO2):n(Al2O3):n(Na2O):n(H2O)=20:1:16:800和10:1:14:840時能得到高結(jié)晶度的分子篩，所以將這兩種合成液配比作為膜合成的預(yù)選配方。在膜合成過程中，重點討論了合成液配方、老化時間、合成溫度、合成時間等
3、因素對膜形態(tài)和性能的影響，優(yōu)化了合成條件。選擇以下合成參數(shù)作為適宜的合成條件：合成液配比n(SiO2):n(Al2O3):n(Na2O):n(H2O)=10:1:14:840，凝膠老化時間12h，合成溫度100°C，合成時間5h。通過多次重復(fù)實驗，證明該條件下合成的膜對水/乙醇體系的滲透汽化檢測表現(xiàn)出對水的高選擇性。其次，采用微波加熱，得到了能夠在微波條件下合成出高結(jié)晶度的NaY型分子篩的合成液配方，并在此基礎(chǔ)上，合成了NaY型分子篩膜。在膜合成過程中，考察了合成溫度和合成時間等因素對膜形態(tài)和性能的影響。得出適宜的膜合成條件為：合成液配比n(SiO2):n(Al2
4、O3):n(Na2O):n(H2O)=25:1:22:990，凝膠老化時間12h，合成溫度100°C，合成時間40min。該條件下合成的膜對水/乙醇體系的滲透汽化性能檢測也顯示出對水具有一定的選擇性，且通量較大。I本文分別采用普通加熱法和微波加熱法，合成了滲透汽化性能較好的NaY型分子篩膜。為進(jìn)一步提高NaY型分子篩膜的性能，還需要在今后進(jìn)行大量的研究工作。摘要NaY分子篩膜普通加熱法微波加熱法滲透汽化IIABSTRACTSeparationprocessisaveryimportantunitoperationinindustrialprocess.Thesep
5、aration-effectandenergy-consumptionhaveadirectinfluenceonthequalityofproductsandtheinitialcost.Theseparationprocessbymembraneshasattractedincreasingattentionasaneffective,energy-efficientandenvironment-friendshiptechnique.ZeoliteNaYhasathree-dimensionalporestructureandhasaporediameter
6、ofabout0.74um.AcontinuouszeoliteNaYcrystallayerisformedonthesurfaceofaporoustubularsupporttoobtainNaYzeolitemembrane.Themembraneissuitableforseparatinglargesizemolecule’smixtures,suchasbenzene/cyclohexaneandMeOH/MTBE.SynthesistechniqueisthekeypointofzeoliteNaYmembrane’sresearchwork.In
7、thisstudy,synthesisofzeoliteNaYmembranesbyconventionalheatingandmicrowaveheating,respectively,wereinvestigated.Firstly,zeoliteNaYwassynthesizedbyconventionalheating.Theinfluenceofsynthesisconditionssuchasgelcompositionandalkalinitywerediscussedinthisthesis.XRDpatternsandSEMpicturessho
8、wedth
