Un cristal de graine de BEA a été chargé sur un support poreux de 2O3 par la méthode de trempage-enrobage, et hydrothermally cultivé sans utiliser un agent organique de structure-direction. Une membrane zéolite de type BEA ayant très peu de défauts a été préparée avec succès par la méthode de croissance secondaire.
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Article de méthode
Synthèse sans agent de direction de structure organique pour la membrane zéolite de type BEA
Dans cet article
Résumé
Résumé
La séparation des membranes a attiré l’attention comme un processus de séparation nouvelle économie d’énergie. Les membranes zéolites ont un grand potentiel de séparation des hydrocarbures dans les champs pétroliers et pétrochimiques en raison de leur forte résistance thermique, chimique et mécanique. Une zéolite de type BEA est un matériau membranaire intéressant en raison de sa grande taille de pores et de sa large gamme Si/Al. Ce manuscrit présente un protocole pour la préparation de la membrane BEA par une méthode de croissance secondaire qui n’utilise pas d’agent organique de direction de structure (OSDA). Le protocole de préparation se compose de quatre étapes : prétraitement du support, préparation des graines, immersion et cristallisation de la membrane. Tout d’abord, le cristal de graines beA est préparé par synthèse hydrothermale conventionnelle à l’aide de l’OSDA. Le cristal de graine synthétisé est chargé sur la surface extérieure d’un support tubulaire de 3 cm de long al-Al2O3 par une méthode de trempette. La couche de graines chargées est préparée avec la méthode de croissance secondaire à l’aide d’un traitement hydrothermal à 393 K pendant 7 jours sans utiliser OSDA. Une membrane de BEA ayant très peu de défauts est obtenue avec succès. La préparation des graines et les étapes de trempage affectent fortement la qualité de la membrane.
Introduction
La séparation des membranes a attiré l’attention en tant que processus de séparation d’économie d’énergie nouvelle. De nombreux types de membranes ont été développés au cours des dernières décennies. Les membranes polymères ont été largement utilisées pour la séparation des gaz, créant de l’eau potable à partir de l’eau de mer1, et le traitement des eaux usées2.
Les matériaux de membrane inorganique comme la silice3,le tamis moléculaire de carbone4,et la zéolite ont des avantages pour la force thermique, chimique, et mécanique comparée aux membranes polymères....
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Protocole
1. Préparation de soutien
- Prétraitement du soutien
- Découper un support tubulaire poreux tubulaire de 3 cm de long et un support al2O3 (voir Tableau des matériaux).
- Laver le support avec de l’eau distillée pendant 10 min. Après cela, laver le support avec de l’acétone pendant 10 min. Répétez ce processus de lavage 2x.
REMARQUE : Ne touchez pas la surface extérieure d’un support après l’étape de lavage. Aucun autre traitement n’a été effectué (p. ex., sonication et frottement au papier de verre, etc.) - Séchez le support lavé à 110 oC pendant la nuit avant d’être utilisé pour le revêtement d....
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Résultats
La figure 1 montre la procédure de préparation du cristal de graine de BEA. La figure 2 montre le modèle de diffraction des rayons X (XRD) du cristal de graines synthétisés de la BEA. Des pics de réflexion forts typiques de (101) et (302) autour de 2q - 7,7 et 22,1 degrés sont apparus. De plus, aucun pic de réflexion évident autre que la zéolite de type BEA n’a été observé. Ces résultats ont montré que la phase pure de la zéolite de BEA a été synthétisé.......
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Discussion
Il existe de nombreuses sortes de sources De Si et Al pour la synthèse de la zéolite. Cependant, nous ne pouvons pas changer les matières premières pour la préparation de cette membrane de type BEA. Si les matières premières sont modifiées, la phase de zéolite cristallisée et/ou le taux de croissance peut être modifiée.
Les béchers en verre ne peuvent pas être utilisés pour la préparation du gel de synthèse parce que le gel de synthèse a une alcalinité élevée. Les bouteilles et les béchers en .......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à révéler.
Remerciements
Ce travail a été partiellement soutenu par JST CREST (Japan Science and Technology agency, Create REvolutionary technological seeds for Science and Technology innovation program), Grant Number JPMJCR1324, Japon.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| a-Al2O3 support | Noritake Co. Ltd. | NS-1 | Taille moyenne des pores, 150 nm ; Diamètre extérieur, 10 mm ; Diamètre intérieur, 7 mm |
| Silice colloïdale | Nissan Chemical | ST-S | SiO2 30,5 %, Na2O 0,44 %, H2O 69,1 |
| %Filtre à mailles (membrane PTFE) | Omnipore | JGWP04700 | Taille des pores, 200 nm |
| NaAl2O | Kanto Chemical | 34095-01 | Na2O 31,0 à 35,0 %; Al2O3 34.0-39.0 % |
| NaOH | Kanto Chemical | 37184-00 | 97 % |
| Hydroxyde de tétraéthylammonium | Sigma-Aldrich | 302929-500ML | 35 % en poids |
Références
- Ghaffour, N., Missimer, T. M., Amy, G. L. Technical review and evaluation of the economics of water desalination: Current and future challenges for better water supply sustainability. Desalination. 309, 197-207 (2013).
- Hickenbottom, K. L., et al.
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Réimpressions et autorisations
