編號：FTJS08866
篇名：ZSM-5沸石分子篩膜的制備及脫鹽性能研究
作者：李子祎 潘恩澤 王佳軒 魯金明 楊建華
關(guān)鍵詞： ZSM-5沸石分子篩膜 海水淡化 滲透蒸發(fā) 二次生長法 膜
機(jī)構(gòu)： 大連理工大學(xué)化工學(xué)院 中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司
摘要： 淡水資源日益短缺,發(fā)展膜法海水淡化技術(shù)是滿足世界淡水供應(yīng)需求的重要途徑,但是尋找合適的膜材料依然是人類面臨的挑戰(zhàn)。ZSM-5沸石分子篩膜(簡稱沸石膜)具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)、合適的孔徑尺寸(0.51~0.56 nm)以及可調(diào)變的硅鋁比,在有機(jī)物脫水分離應(yīng)用中展示了優(yōu)異的選擇性及良好的滲透性和穩(wěn)定性。基于其孔徑尺寸介于水分子和鹽離子之間,其在海水淡化脫鹽領(lǐng)域也具有應(yīng)用潛力。在大孔α-Al2O3載體上采用二次生長法制備了ZSM-5沸石膜,考察了晶化時間與合成液的硅鋁比對ZSM-5沸石膜成膜和滲透蒸發(fā)脫鹽性能的影響,并采用XRD、SEM、EDS與水接觸角表征了合成膜的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶度、骨架組成表面特性等膜的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。結(jié)果表明:通過二次水熱法采用合成液摩爾配比為n (Al2O3)∶n (SiO_2)∶n (Na_2O)∶n (NaF)∶n (H_2O)=0.05∶1∶0.21∶1.01∶55的合成液在175℃下晶化48 h為最佳的合成條件,制備了Si/Al比為10、接觸角為17.5°的親水純相致密ZSM-5沸石膜,并在75℃下對3.5%(質(zhì)量)的NaCl水溶液進(jìn)行了滲透蒸發(fā)測試,水的通量和鹽離子截留率達(dá)到8.35 kg·m-2·h-1和99.99%,且性能在60 h的時間依存性測試后依然穩(wěn)定,表現(xiàn)出了很高的海水淡化工業(yè)應(yīng)用潛力。
