[发明专利]一种高耐酸性丝光沸石分子筛膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种以自制丝光沸石为晶种，合成高耐酸性渗透汽化透水膜的制备方法，属无机材料渗透分离领域。

背景技术

丝光沸石具有相互平行的椭圆形孔道，其孔径大小为0.69×0.58nm，理想晶胞组成为：Na[(AlO₂)₈·(SiO₂)₄₀]·24H₂O。丝光沸石由于具有高的热稳定性和优异的耐酸性能，广泛用作催化剂和吸附剂。在多孔基质上形成的致密的丝光沸石晶体层(丝光沸石膜)，应用于有机混合物分离、膜催化反应和酸介质渗透汽化液体分离领域将显示出广阔的前景。

在丝光沸石的合成方面，Barrer等(Synthesis and Reactions ofMordenite[J].J Chem Soc，1948，127，2158-2163)首先报道。Bajpai等(Zeolites，1986，6(1)：2)详细综述了采用水热法合成硅铝比为9～11的丝光沸石。专利(特开昭56-160316，1981，特开昭58-88119，1983，EP 40104，1981)报道了采用水玻璃、铝盐和氯化钠晶化合成硅铝比17.4～25.8的丝光沸石的方法，但XRD检测存在较多杂晶。程文才等(CN 1050011，1991]合成出硅铝比为15～30的丝光沸石，需要加入晶种的量接近最终产物的10％。Ueda等(Crystallization of Mordenite from Aqueous Solution[J].Am.Mineral，1980，65，1012-1019)等在一老化后的硅铝酸盐溶胶中水热合成了硅铝比为12.8的丝光沸石；且在该体系中加入苄基三甲铵离子后，形成的丝光沸石晶体的硅铝比高达25.8。专利(CN1666956A)公开了一种加入大量有机模板剂合成纳米尺寸丝光沸石合成方法。其它模板剂如廉价的无机氨(铵盐)(US3677973和CN89106793.0)、甲基紫2-B或甲基兰(USP4585640)及1-氨甲基-环己醇(USP5173282)也有报道用于丝光沸石的合成。

在丝光沸石膜合成方面。Suzuki等(Preparation and characterization ofa zeolite layer[J].Chem Express，1990，5，793-796)在多孔硅铝酸盐片状载体上合成了丝光沸石膜。张延风等(小晶粒丝光沸石膜的制备与表征[J].催化学报，2002，23(2)：145～149)采用四乙基铵盐作为模板剂合成出丝光沸石膜。Piera等(Preparation of mordenite membrane on a-alumina tublursupports[J].J.Memb.Sci.，1998，149(1)：99]通过加入四乙基氢氧化铵模板剂的条件下，在多孔氧化铝载体外表面制得丝光沸石膜，但有一定量的ZSM-5和Chabazite杂晶存在。近些年也有不加有机模板剂的相关研究，Lin等(Preparation of mordenite membranes on α-alumina tubular supports forpervaporation of water-isopropyl alcohol mixtures[J].Chem Commun，2000，957-958)报道在不添加模板剂的条件下，采用二次合成法合成了丝光沸石膜。G.Li等(Separation of water-acetic acid mixtures bypervaporation using a thin mordenite membrane[J].Sep Purif Tech，2003，32，99-106.)介绍了一种薄丝光沸石膜的合成以及分离乙酸水混合物的性能.