一种乙酸脱水ZSM-5沸石膜的制备方法

摘要

一种用于乙酸脱水ZSM-5沸石膜的合成方法，采用两步晶种法在大孔载体上直接引入超薄晶种层，采用F-作为无机结构导向剂、调控晶化母液Si/Al比，用二次生长法制备出了5～6μm厚的ZSM-5沸石膜；尤其制备出Si/Al为10的ZSM-5沸石膜，突破了在不使用有机模板剂的情况下只能在晶化母液Si/Al比大于20的条件下成膜的限制，大大提高了膜的亲水性能，且有效地避免了富铝表面和晶间间隙等不耐酸的微结构的生成。使膜具有了优异的乙酸脱水分离选择性和耐酸性能突破了沸石膜有机酸脱水所面临的低通量、低选择性及低耐酸性的技术瓶颈，为其工业化应用奠定了坚实基础。

主权项

一种用于乙酸脱水ZSM‑5沸石膜的合成方法，以结构基元为小晶粒ZSM‑5分子筛构成的微米级ZSM‑5分子筛团聚体作为大晶种，小晶粒ZSM‑5分子筛为小晶种在大孔载体表面直接引入超薄晶种层，然后在含F‑体系中水热晶化合成ZSM‑5沸石膜，所述ZSM‑5沸石膜中沸石相具有低硅铝比；其制备方法按如下步骤：①预植晶种：两步晶种法在大孔载体表面引入超薄晶种层；②晶化母液的制备：将硅源、铝源、氢氧化钠、氟源依次溶解在去离子水中配制晶化母液，所述晶化母液的摩尔配比为：SiO2∶Al2O3＝5～40          SiO2∶Na2O＝1～20H2O∶SiO2＝9～100           F‑∶SiO2＝0.1～1.5③ZSM‑5沸石膜的制备：首先将步骤①预植晶种的大孔载体用聚四氟乙烯塞密封或耐高温抗碱密封胶密封，垂直放入于不锈钢晶化釜中，再将步骤②制备的晶化母液缓慢注入晶化釜中，最后将晶化釜密封后置于150～200℃恒温烘箱中，采用静态晶化或旋转动态晶化或搅拌动态晶化合成24～72h；反应结束后，用清水洗涤至溶液呈中性，并在50℃下烘干24h。