[發明專利]沸石膜復合體、沸石膜復合體的制造方法、分離裝置、膜型反應裝置及分離方法

在審

• 申請號: 202080017216.2
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN113924158A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 野田憲一;木下直人;吉村遼太郎
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

1.一種沸石膜復合體，其特征在于，具備：

多孔質的支撐體；以及

沸石膜，該沸石膜形成在所述支撐體上，

所述沸石膜包含：鋁、磷以及4價元素，

利用X射線光電子分光法測定得到的所述沸石膜的組成中，

所述4價元素相對于所述鋁的摩爾比率為0.01以上且0.5以下，

所述磷相對于所述鋁的摩爾比率為0.5以上且小于1.0，

所述4價元素及所述磷相對于所述鋁的合計摩爾比率為0.9以上且1.3以下。

2.根據權利要求1所述的沸石膜復合體，其特征在于，

利用X射線光電子分光法測定得到的所述沸石膜的組成中，

所述4價元素相對于所述鋁的摩爾比率為0.01以上且0.3以下，

所述磷相對于所述鋁的摩爾比率為0.7以上且小于1.0。

3.根據權利要求1或2所述的沸石膜復合體，其特征在于，

所述沸石膜中包含的沸石結晶的細孔徑為0.4nm以下。

4.根據權利要求1至3中的任一項所述的沸石膜復合體，其特征在于，

所述沸石膜中包含的沸石結晶的可進入體積為以上。

5.根據權利要求1至4中的任一項所述的沸石膜復合體，其特征在于，

所述沸石膜由AEI型、AFX型或SAT型的沸石構成。

6.根據權利要求1至5中的任一項所述的沸石膜復合體，其特征在于，

所述4價元素為硅及鈦中的1種以上的元素。

7.根據權利要求6所述的沸石膜復合體，其特征在于，

所述4價元素為硅。

8.根據權利要求1至7中的任一項所述的沸石膜復合體，其特征在于，

關于將供給側設為0.5MPa、將透過側設為0.1MPa測定得到的單成分CF₄的透過流速和將供給側設為0.2MPa、將透過側設為0.1MPa測定得到的單成分氦的透過流速，氦的透過流速相對于CF₄的透過流速的比例為500以上。

9.根據權利要求1至8中的任一項所述的沸石膜復合體，其特征在于，

所述支撐體為氧化鋁燒結體、多鋁紅柱石燒結體或二氧化鈦燒結體。

10.一種沸石膜復合體的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

a)在溶劑中至少加入鋁源、磷源及結構導向劑，制作原料前驅液；

b)將所述原料前驅液在pH5以上且pH11以下及10℃以上且50℃以下的條件下保持3小時以上，由此生成所含有的溶膠的粒徑為500nm以下的原料溶液；以及

c)將多孔質的支撐體浸漬于所述原料溶液中，通過水熱合成，在所述支撐體上形成沸石膜，

所述沸石膜包含：鋁、磷以及4價元素，

利用X射線光電子分光法測定得到的所述沸石膜的組成中，

所述4價元素相對于所述鋁的摩爾比率為0.01以上且0.5以下，

所述磷相對于所述鋁的摩爾比率為0.5以上且小于1.0，

所述4價元素及所述磷相對于所述鋁的合計摩爾比率為0.9以上且1.3以下。

11.一種分離裝置，其特征在于，具備：

權利要求1至9中的任一項所述的沸石膜復合體；以及

供給部，該供給部將包含多種氣體或液體的混合物質向所述沸石膜復合體供給，

所述沸石膜復合體通過使所述混合物質中的透過性高的高透過性物質透過而從其他物質中分離出來。

12.根據權利要求11所述的分離裝置，其特征在于，

所述高透過性物質為NH₃、CO₂及H₂O中的1種以上的物質。