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Hierarchy Control of MFI Zeolite Membrane towards Superior Butane Isomer Separation Performance
文章摘要:
微观结构优化是实现分子筛膜材料性能提升的重要驱动力。在这项研究中,我们以中空结构MFI纳米沸石作为晶种,同时将单模微波加热技术应用于溶液相二次生长过程,以期利用中空MFI纳米晶种完整的空腔结构和单模微波反应器微波辐射强度高与均匀性佳的特点,优化MFI分子筛膜微观结构,同时提高其气体分离性能。
实验结果表明,制得的MFI分子筛膜具有较好的连生性,同时显著的多级孔结构,即较高(h0h)-取向超薄选择上层 (~380 nm) 和多孔中间层,对于提升其正/异丁烷(n-/i-butane)分离性能起到关键作用。通过性能对比发现,制得的多级孔结构MFI分子筛膜的正/异丁烷分离性能为溶液基制备MFI分子筛膜报道的最高值,与以纳米片为晶种结合固相法制备的超薄MFI分子筛膜性能相当的同时,制备过程大大简化,生产成本显著降低。上述研究成果为高性能分子筛膜的简便、高效制备提供了新思路。