發(fā)布時(shí)間：2024-06-30 01:22

　　分子篩膜是一種具有規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽晶體,具有在分子識(shí)別能力、耐高溫、高機(jī)械強(qiáng)度、抗化學(xué)腐蝕等特點(diǎn),使其在分離、膜催化應(yīng)用和防腐材料等領(lǐng)域具有無可比擬的優(yōu)勢。MFI型分子篩孔道尺寸與工業(yè)上多種重要物質(zhì)的分子動(dòng)力學(xué)直徑相當(dāng),使其分子篩膜在“分子篩分”領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用;其晶體具有各向異性的二維孔道結(jié)構(gòu),不同取向的MFI型分子篩膜分離性能差異較大;其骨架親疏水性可調(diào),使其在共沸液體分離領(lǐng)域具有優(yōu)勢;未經(jīng)焙燒的高硅MFI型分子篩膜可以阻擋所有氣體、耐強(qiáng)酸(除HF),使其在金屬防腐膜領(lǐng)域前景廣闊。因此,MFI型分子篩膜的開發(fā)受到廣大研究者的關(guān)注。MFI型分子篩膜的微觀結(jié)構(gòu)與性能具有密切關(guān)聯(lián),如任意取向的MFI型分子篩膜煅燒過程中容易產(chǎn)生非選擇性缺陷降低膜層的“分子篩分”選擇性,而取向性分子篩膜可以減少由于不同晶面膨脹系數(shù)導(dǎo)致煅燒過程中非選擇性缺陷的形成。目前微觀結(jié)構(gòu)可控的MFI型分子篩膜的制備是一個(gè)巨大挑戰(zhàn),例如有的制備條件要求苛刻,特殊模板劑的合成成本較高;有的合成液具有腐蝕性,對載體要求比較高。因此,分子篩膜結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控和綠色制備的研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文主要圍繞...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１２０１２－２０２２年美國分子篩市場規(guī)模（十億美元）??

被廣泛應(yīng)用于催化反應(yīng)、吸附分離、離子交換、半導(dǎo)體材料、醫(yī)療等領(lǐng)際上將多孔材料按照孔徑（ｄ）大小分為三類：ｌ）ｄ＜２ｎｍ的材料為微孔材ｏｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ）；２ｎｍ＜ｄ＜５０ｎｍ?的材料稱為介孔材料（ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ的材料稱之為大孔材料（ｍａｃｒｏ....

圖１．２分子篩次級(jí)結(jié)構(gòu)單元（ＳＢＵ）及其符號(hào)（多邊形頂點(diǎn)代表四面體原子）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?Ｂｕｉｌｄｉｎｇ?Ｕｎｉｔｓ?（ＳＢＵ’ｓ）?ｉｎ?Ｚｅｏｌｉｔｅｓ?（Ｔｈｅ?ｃｏｍｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｏｌｙｈｅｄｒａｌ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ??ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌ?ａｔｏｍｓ）??

?器、分子電子學(xué)、非線性光學(xué)等領(lǐng)域也有應(yīng)用，極大的促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展與人類進(jìn)步??（如圖１．１所示）［７—９］。??沸石分子篩是無機(jī)微孔材料，以［Ｔ〇４］四面體基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成骨架，中心原子??Ｔ最常見的是Ｓｉ、Ａ１元素，也可以是其他元素，如Ｔｉ、Ｂ、Ｂｅ、Ｐ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｆｅ、Ｖ?....

圖１．３?ＭＦ１型分子篩結(jié)構(gòu)組部：ａ五元環(huán)次級(jí)結(jié)構(gòu)單元；ｂ由次級(jí)結(jié)構(gòu)單元聯(lián)組成??

應(yīng)、二甲醚制丙烯反應(yīng)等反應(yīng)的催化劑或者催化劑載體［７，１Ｑ，１１］。ＭＦＩ型分子篩結(jié)構(gòu)單??元如圖１．３?ａ所示，由八個(gè)五元環(huán)構(gòu)成；基本結(jié)構(gòu)單元通過共邊交聯(lián)形成ｐｅｎｔａｓｉｌ鏈??型次級(jí)結(jié)構(gòu)單元（圖１．３ｂ）?，ｐｅｎｔａｓｉｌ鏈通過共氧鍵連接最終形成具有各向異性的三??維孔道....

圖１．５膜分離過程中溫度效應(yīng)影響示意圖［２４】??

直徑小于ＭＦＩ型分子篩孔道直徑時(shí)，在低溫條件下優(yōu)先吸附是決定分子篩膜分離性??能的關(guān)鍵；高溫條件下，擴(kuò)散是分子篩膜分離的控制步驟［２４］。不同的分離機(jī)理經(jīng)常受??到操作條件的影響，如圖１．５所示。??Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?Ｃｏｎｔｒｏｌｌ....

本文編號(hào)：3998183