[發明專利]一種二氧化硅/NaA分子篩復合膜的制備方法

在審

• 申請號: 202110877048.0
• 申請日: 2021-07-31
• 公開（公告）號: CN113634132A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 陳贊;袁標;吳巍;羅超;段翠佳;嚴碩;沈鵬
• 申請（專利權）人: 中海油天津化工研究設計院有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/12;B01D71/02;C07C29/78;C07C31/08
• 代理公司: 暫無信息
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本發明公開了一種二氧化硅/NaA分子篩復合膜的制備方法。該制備方法包括：室溫下將管式NaA分子篩膜浸漬在非離子表面活性劑水溶液中，并緩慢攪拌，浸漬至少1h后取出管式NaA分子篩膜，然后分別用乙醇和水洗滌，除去不穩定的附著殘留物然后真口干燥；再將干燥后的管式NaA分子篩膜浸入正硅酸乙酯、乙醇、去離子水和氨水配成的混合溶液中，緩慢攪拌至少6h后取出，并用乙醇洗滌后，真空干燥得到二氧化硅改性的NaA分子篩膜。本發明制備方法將親水性的二氧化硅顆粒原位生長在NaA分子篩膜表面，制備得到的復合膜應用于乙醇脫水，對乙醇/水體系具有優異的分離效果。

技術領域

本發明是屬于無機膜材料制備的技術領域，特別涉及一種二氧化硅/NaA分子篩復合膜的制備方法。

背景技術

膜分離技術是一種新興的分離純化技術，具有能耗低、污染少、分離過程連續、操作條件溫和、易于放大、易于與其他分離工藝耦合等優點。按膜材料不同，可以分為無機膜和有機膜，與有機膜相比，無機膜具有優異的化學穩定性、熱穩定性和機械強度。NaA分子篩具有八元環立方孔道結構(0.41nm)，介于大部分有機物分子和水分子直徑之間，且具有較強的親水性，使得NaA分子篩膜在有機物溶劑的滲透汽化脫水中擁有廣泛的應用前景，特別是在乙醇和異丙醇的脫水方面。然而，負載在陶瓷支撐體上的多晶膜比較容易損壞，多晶膜在制備過程中會出現缺陷，這些缺陷直接影響膜的分離性能。

發明內容

本發明的目的是克服現有無機膜表面缺陷存在的不足，提供一種二氧化硅/NaA分子篩復合膜的制備方法。該方法通過原位生長法在NaA表面合成二氧化硅顆粒層，經高溫干燥后形成結構穩定、表面均勻致密的二氧化硅/NaA分子篩復合膜。

本發明具體通過如下技術方案予以實現：

一種二氧化硅/NaA分子篩復合膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將非離子表面活性劑加入到水中，攪拌均勻配制成水溶液；

所述步驟(1)中，非離子表面活性劑優選Tween-80、聚乙烯醇、殼聚糖、聚乙二醇中的一種或多種；

所述步驟(1)中，水溶液質量濃度優選1wt％-10wt％；

(2)室溫下，將管式NaA分子篩膜浸漬在步驟(1)所配制的溶液中，并緩慢攪拌。浸漬一段至少1h后取出管式NaA分子篩膜，然后用乙醇和水分別洗滌，除去不穩定的附著殘留物，然后在真空烘箱中干燥；

(3)將正硅酸乙酯溶解在乙醇中，然后依次加入去離子水和氨水，配成混合溶液；

所述步驟(3)中，正硅酸乙酯：水：氨水：乙醇的體積比優選1：1：1：20至1：3：5：100；

(4)將步驟(2)中干燥后的管式NaA分子篩膜浸入步驟(3)的混合溶液中，緩慢攪拌至少6h后取出，并用乙醇洗滌1～3次，然后放入真空烘箱中干燥，得到二氧化硅改性的NaA分子篩膜。

本發明制備方法將親水性的二氧化硅顆粒原位生長在NaA分子篩膜表面，制備得到的復合膜應用于乙醇脫水，對乙醇/水體系具有優異的分離效果。

附圖說明

圖1為未改性的NaA分子篩膜表面掃描電鏡圖片。

圖2為本發明實施例1中二氧化硅改性的NaA分子篩膜表面掃描電鏡圖。

圖3為本發明實施例1中二氧化硅改性的NaA分子篩膜斷面掃描電鏡圖。

具體實施方式

為進一步說明本發明的技術方案，給出以下具體實施例。需要說明的是，僅僅是對本發明所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采取類似的方式替代，只要不偏離發明的構思或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應視為落入本發明的保護范圍。

實施例1