Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Органическая структура-направление Без агента синтеза для ЗБЕА типа цеолит Мембрана

13.7K просмотров

DOI:

10.3791/60500

22 февраля 2020 г.

В этой статье

Краткое содержание

Кристалл семян ЗБЕА был загружен на пористую поддержку No-Al2O3 методом покрытия, и гидротермально выращен без использования органического структурно-направляющего агента. Цеолитовая мембрана типа ЗБЕА с очень небольшим количеством дефектов была успешно подготовлена методом вторичного роста.

Аннотация

Разделение Мембраны привлекло внимание как новый процесс разделения энергосбережения. Эолитовые мембраны обладают большим потенциалом для разделения углеводородов в нефтяных и нефтехимических месторождениях из-за их высокой тепловой, химической и механической прочности. Цеолит типа ЗБЕА является интересным мембранным материалом из-за его большого размера пор и широкого диапазона Si/Al. Данная рукопись представляет протокол для подготовки мембраны ЗБЕА методом вторичного роста, который не использует органический структурно-направляющий агент (OSDA). Протокол подготовки состоит из четырех этапов: предварительная обработка опоры, подготовка семян, окунание и кристаллизация мембраны. Во-первых, семенной кристалл ЗБЕА готовится с помощью обычного гидротермального синтеза с использованием OSDA. Синтезированный кристалл семян загружается на внешнюю поверхность трубчатой трубчатой поддержки длиной 3 см2O3 методом. Загруженный слой семян готовится с помощью вторичного метода роста с использованием гидротермальной обработки при 393 K в течение 7 дней без использования OSDA. Успешно получена мембрана ЗБЕА, имеющая очень мало дефектов. Подготовка семян и окунуться покрытие шаги сильно влияют на качество мембраны.

Введение

Разделение Мембраны привлекло внимание как новый процесс разделения энергосбережения. Многие типы мембран были разработаны в течение последних десятилетий. Полимерные мембраны широко используются для разделения газа, создавая питьевую воду из морской воды1,и очистки сточных вод2.

Неорганические мембранные материалы, такие как кремнезем3,углеродное молекулярное сито4и цеолит имеют преимущества для тепловой, химической и механической прочности по сравнению с полимерными мембранами. Поэтому неорганические мембраны, как правило, используются в более суровых услов....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Подготовка поддержки

  1. Предварительная обработка поддержки
    1. Вырежьте 3 см трубчатой пористой поддержки No-Al2O3 (см. Таблица материалов).
    2. Вымойте опору дистиллированной водой в течение 10 мин. После этого промыть опору ацетоном в течение 10 мин. Повторите этот процесс стирки 2x.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Не прикасайтесь к внешней поверхности опоры после стирки шага. Никакое другое лечение не проводилось (например, звукование и трение наждачной бумагой и т.д.)
    3. Высушите промытую опору при 110 градусах Цельсия за одну ночь перед использованием для обмакового покрытия.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Измерьте вес опорной ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

На рисунке 1 показана процедура приготовления кристалла семян ЗБЕА. На рисунке 2 показана рентгеновская дифракция (XRD) из синтезированного кристалла семян ЗБЕА. Появились типичные сильные пики отражения (101) и (302) около 2q и 7,7 и 22,1. Кроме того, не было отмечено никаких очевидных пиков отражения, кроме цеолита типа ЗБЕА. Эти результаты показали, что чистая фаза цеолита ЗБЕА была успешно синтезирована.

Типичное изображе.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Есть много видов Si и Al источников для синтеза цеолита. Тем не менее, мы не можем менять сырье для подготовки этой мембраны типа ЗБЕА. При изменении сырья может быть изменена фаза кристаллизации цеолита и/или темпов роста.

Стеклянные стаканы не могут быть использованы для синтеза гель подготовки, потому что синтез гель имеет высокую щелочность. Вместо этого можно использовать бутылки и клювизы из полиэтилена, полипропилена и тефлона.

Для подготовки более качественн.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Эта работа была частично поддержана JST CREST (Японское агентство по науке и технике, Создание REvolutionary технологических семян для науки и техники инновационной программы), Грант номер JPMJCR1324, Япония.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
a-Al2O3 поддержкуNoritake Co. Ltd.NS-1Средний размер пор 150 нм; Внешний диаметр, 10 мм; Диаметр иннара, 7 мм
Коллоидный диоксид кремнияNissan ChemicalST-SSiO2 30,5%, Na2O 0,44%, H2O 69,1%
Сетчатый фильтр (мембрана из ПТФЭ)OmniporeJGWP04700размер пор, 200 нм
NaAl2OKanto Chemical34095-01Na2O 31,0-35,0%; Al2O3 34,0-39,0%
NaOHKanto Chemical37184-0097%
Тетраэтиламмония гидроксидSigma-Aldrich302929-500ML35 мас.% раствор

Ссылки

  1. 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).
  2. Hickenbottom, K. L., et al.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Цеолитная мембрана BEAприготовление цеолитных мембранметод вторичного ростаприготовление кристаллов-затравокметод погружениягидротермальный синтезподложка из альфа-оксида алюминиякристаллизация мембранрентгеноструктурный анализ