【摘 要】
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分子筛膜具有可调控的微孔结构、可调变的催化活性、优良的稳定性,被广泛应用于分离、催化、光电材料、化学传感器等诸多领域。MFI型分子筛具有三维孔道结构,孔径约为0.55 nm,适
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分子筛膜具有可调控的微孔结构、可调变的催化活性、优良的稳定性,被广泛应用于分离、催化、光电材料、化学传感器等诸多领域。MFI型分子筛具有三维孔道结构,孔径约为0.55 nm,适于分离许多重要的工业原料,而且MFI型分子筛具有优良的择形催化性能,在化工催化方面也有很广泛的应用。 高性能分子筛膜的制备列载体要求很高。如载体的形状、厚度、表面化学性质、表面粗糙度及孔径等都严重地影响到分子筛膜的生长及性能。选取合适的载体及对载体进行适当的改性是制备分子筛膜的关键性步。本文主要从载体材料的制备和结构控制,及载体表面改性出发,研究了不同载体、不同改性处理对制备的分子筛膜的质量的影响。主要研究工作如下: (1)新型分子筛膜载体材料的制备及结构控制。以阳极氧化为主要工艺,制备多孔的阳极氧化铝载体,通过改变电解液类型、电流、电压等工艺参数,调控载体孔径,厚度、表面形貌等,并选择合适的载体应用于分子筛膜的合成。 (2)用粉末压片法制备多孔氧化铝陶瓷载体,采用化学镀铜的方法对载体进行表面改性,使载体表面镀覆一层均匀的金属铜层,有利于分子筛膜的生长。并考察了不同的施镀时间对镀铜形貌的影响和对多孔氧化铝陶瓷气体通量的影响。镀铜后的载体具有良好的导电性,可以用于电沉积法制备分子筛膜。 (3)原位水热法在AAO载体和镀铜的多孔氧化铝载体上都制备出了ZSM-5分子筛膜和Silicalite-1分子筛膜,并研究了不同载体、不同工艺对合成的膜层质量、晶体大小的影响。 (4)电沉积晶种法制备分子筛膜。用化学镀铜后的多孔氧化铝为载体,分别作阳极和阴极电沉积晶种,然后水热制备分子筛膜。 (5)层层自组装法在载体上依次静电吸附相反电荷的聚电解质,使载体表面带正电,因为分子筛晶种带负电,在静电力的作用下很牢固的吸附到载体表面。考察了不同载体吸附晶种后的晶种层形貌,和水热后的分子筛膜层质量。
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