二次生長法是制備取向沸石分子篩膜常用的方法,其操作過程主要包括取向晶種層的制備和取向晶種層的面內(nèi)連生兩個步驟。多孔載體表面取向晶種層的制備與二次生長過程中的孿晶抑制是獲得取向分離膜的關(guān)鍵。近日,浙江大學(xué)王正寶教授課題組設(shè)計了一種簡單且有效的取向晶種層印刷技術(shù),并且通過在合成體系中引入聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(簡化為PHMB)作為孿晶抑制劑,成功地在多孔Al2O3載體表面制備出b軸取向的MFI型分子篩分離膜(圖1),并且膜在低濃度乙醇水溶液中表現(xiàn)出了通量比無序膜高50%以上的分離性能。


在取向晶種層的二次生長過程中,通過在傳統(tǒng)合成體系中引入PHMB來抑制膜層表面孿晶的形成。如圖3a所示,當合成體系中不含有PHMB時,膜表面出現(xiàn)了較多的a軸取向?qū)\晶。而隨著合成體系中PHMB含量的增加,膜層表面的孿晶數(shù)量逐漸降低;當PHMB/SiO2為0.008(圖3i)時可獲得孿晶非常少的b軸取向MFI沸石分子篩分離膜。本文提出的晶種層轉(zhuǎn)移技術(shù)為特定膜層結(jié)構(gòu)的構(gòu)建提供了新思路。

Yanwei Yang,?Dr. Xiaofei Lu,?Huayu Zhang,?Xingtong Yu,?Qiancheng Zheng,?Prof.?Dr. Zhengbao Wang
Chemistry – An Asian Journal
DOI:?10.1002/asia.202300218