超稀溶液体系中高性能MFI型沸石膜的制备及表征

黄攀¹，周亮¹，李华征¹，李洪健¹，杨建华²，王金渠^1,2

1. 大连理工大学盘锦校区精细化工国家重点实验室石油与化学工程学院2. 大连理工大学精细化工国家重点实验室吸附与无机膜研究所

摘 要：以廉价管状大孔α-Al₂O₃作为载体,采用二次生长法,在超稀溶液体系（H₂O/SiO₂=1000）中成功制备了高性能MFI型沸石膜,分别考察晶种尺寸和H₂O/SiO₂对沸石膜的形貌及渗透蒸发性能的影响。结果表明,尺寸为0.4μm晶种制备的晶种层具有更大的晶核密度,能够增加载体表面的成核位点,因此对沸石膜的生长具有更强的诱导作用。超稀溶液体系中低浓度的模板剂和硅源环境能够控制沸石晶体的生长速率,从而降低沸石膜厚度,同时可以抑制晶间缺陷的形成。将制备的沸石膜用于60℃渗透蒸发分离5wt%乙醇/水混合物,分离因子α（乙醇/水）和渗透通量分别为47和4.09 kg/（m²·h）。采用超稀的合成液配方和廉价大孔载体,既可以降低沸石膜制备的原料成本,又可以提高沸石膜的渗透通量,显示出MFI型沸石膜在脱除水中低浓度有机物潜在的工业化应用前景。

关键词：MFI型沸石膜;管状大孔α-Al2O3载体;超稀溶液;渗透蒸发;