[发明专利]沸石膜结构体

说明书

技术领域

本发明涉及具备沸石膜的沸石膜结构体。

背景技术

具备形成在支撑体上的沸石膜的陶瓷过滤器与高分子膜相比，机械强度优异，因此，适合从液体混合物、气体混合物中分离或浓缩出所期望的成分(例如参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/054794号说明书

发明内容

但是，在沸石膜的耐久性提高方面仍留有余地。

本发明是鉴于上述状况而实施的，其目的是提供一种能够提高耐久性的沸石膜结构体。

本发明所涉及的沸石膜结构体包括支撑体、沸石膜以及保护膜。沸石膜形成在支撑体的表面上。保护膜形成在沸石膜的表面上。保护膜由有机无机杂化二氧化硅或碳构成。

根据本发明，能够提供一种可以提高耐久性的沸石膜结构体。

附图说明

图1是沸石膜结构体的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。以下的附图的记载中，对相同或类似的部分赋予相同或类似的符号。但是，附图是示意图，各尺寸的比率等有时与实际上的尺寸比率不同。因此，具体的尺寸等应当参考以下的说明进行判断。另外，当然附图相互间还包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。

(分离膜结构体10的构成)

图1是表示分离膜结构体10的构成的截面图。分离膜结构体10包括：支撑体20、沸石膜30以及保护膜40。

支撑体20对沸石膜30进行支撑。支撑体20具有能够将沸石膜30形成(晶化、涂布、或者析出)为膜状的化学稳定性。支撑体20只要为能够将作为分离对象的混合流体供给到沸石膜30的形状即可。作为支撑体20的形状，例如可以举出：蜂窝状、整体状、平板状、管状、圆筒状、圆柱状、以及棱柱状等。

本实施方式中，支撑体20具有基体21、中间层22以及表层23。

基体21由多孔质材料构成。作为多孔质材料，例如可以使用陶瓷烧结体、金属、有机高分子、玻璃、或者碳等。作为陶瓷烧结体，可以举出：氧化铝、二氧化硅、多铝红柱石、氧化锆、二氧化钛、三氧化二钇、氮化硅、碳化硅等。作为金属，可以举出：铝、铁、青铜、银、不锈钢等。作为有机高分子，可以举出：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚酰亚胺等。

基体21可以包含无机粘结剂。作为无机粘结剂，可以使用二氧化钛、多铝红柱石、易烧结性氧化铝、二氧化硅、玻璃料、粘土矿物、易烧结性堇青石中的至少一种。

基体21的平均细孔径例如可以为5μm～25μm。可以通过水银孔度计来测定基体21的平均细孔径。基体21的气孔率例如可以为25％～50％。构成基体21的多孔质材料的平均粒径例如可以为5μm～100μm。基体21的平均粒径是对通过使用SEM(扫描型电子显微镜)观察截面微结构而测定得到的30个测定对象粒子的最大直径进行算术平均而得到的值。

中间层22形成在基体21的表面21S上。中间层22可以由能够用于基体21的上述多孔质材料构成。中间层22的平均细孔径可以比基体21的平均细孔径小，例如可以为0.005μm～2μm。可以通过细孔径分布测定器来测定中间层22的平均细孔径。中间层22的气孔率例如可以为20％～60％。中间层22的平均厚度例如可以为30μm～300μm。

表层23形成在中间层22的表面22S上。表层23可以由能够用于基体21的上述多孔质材料构成。表层23的平均细孔径可以比中间层22的平均细孔径小，例如可以为0.001μm～0.5μm。可以通过细孔径分布测定器来测定表层23的平均细孔径。表层23的气孔率例如可以为20％～60％。表层23的平均厚度例如可以为1μm～50μm。

表层23具有与沸石膜30相接触的表面23S。表面23S为支撑体20的最外表面。表面23S的表面粗糙度Ra优选为2.13μm以下。表面23S的表面粗糙度Ra优选为0.29μm以上。可以由通过SEM取得的25μm长的截面曲线利用依据JIS B 0601的方法来测定表面23S的表面粗糙度Ra。