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FER型(ferrierite)沸石膜具有独特的二维孔道结构,孔道尺寸为(0.42×0.54—nm)和(0.35×0.48nm),对苯/对二甲苯、丁烷异构体以及二甲苯异构体等分子尺寸介于0.4-0.7m之间的混合物的分离具有良好的性能,因此开展对FER型沸石膜的制备及应用研究具有重要的意义。本文采用不同方法,结合FER型沸石的生长特性,在大孔α-Al203载体上制备了连续致密的FER型沸石膜,并对其气体渗透性能以及对醇/酯混合物的渗透蒸发分离性能进行了详细的研究。本文在Y-Al203过渡层改性的载体上采用原位水热合成法制备了FER型沸石膜。通过对γ-AlOOH溶胶中胶溶剂的用量、涂膜次数以及焙烧速率的研究发现,原料配比为[H20]/[A(OC3H7)3]=110(mol/mo1),胶溶剂浓度0.1lmol/L、用量18ml,焙烧升温速率为2.5℃/min的条件下可在载体上制备连续完整的Y-Al203过渡层。在此过渡层上制备的FER型沸石膜在最佳温度600℃下焙烧脱除模板剂后进行气体渗透测量,渗透压力差0.06-0.14MPa下H2渗透率为(2.81-4.79)×10-7’mo1.m-2.s-1.pa-1,H2/N2及H2/SF6理想分离因数分别为3.23-3.83和82.6-96.2。以吡啶为模板剂,采用真空辅助二次生长法在大孔a-Al203载体上制备了FER型沸石膜。研究了合成液中模板剂的含量、合成液碱度、合成液水硅比、晶化温度和时间以及晶化起始物料对制备FER型沸石膜的影响,结果发现制备FER型沸石膜的最优合成液配比为:1Al203:60Si02:6Na20:1835H20:64C5H5N,晶化温度为175℃,晶化时间为24h。在此条件下采用真空辅助二次生长法水热合成3次制备的FER型沸石膜30℃下的单组分气体渗透率在10-7-10-9mo1.m-2.s-1.pa-1之间,H2/N2理想分离因数为3.95-4.07,且具有较高的重复性;其对苯/对二甲苯混合物分离时,原料液中苯浓度为0.5mol%时,苯的渗透通量为3.63g.m-2.h-1,分离因数为689;原料液中苯浓度为57mO1%时,苯的通量为28.58g.m-2.h-1,分离因数为98。研磨晶种与填充溶液结合法在大孔a-Al203载体上成功制备了FER型沸石膜。研磨晶种可有效地制备尺寸为O.5-2μm的小晶种。使用甘油水溶液填充载体孔道可在制备晶种层时有效地阻止小晶种进入载体内部。晶种悬浮液浓度为wt.%,每次浸涂1min,两次浸涂后可在填充溶液的载体表面形成连续完整的晶种层。在此晶种层上制备的FER型沸石膜层厚度较小,约为12-13μm,H2的渗透率为(3.67-3.98)×10-7mol.m-2.s-1.pa-H2/N2及H2/SF6理想分离因数分别为3.83-4.03和119-126。其对苯/对二甲苯混合物分离时,原料液中苯浓度为0.5mo1%时,苯的渗透通量为5.26g.m-2h-1,分离因数为680;原料液中苯的浓度为57mo1%时,苯的通量为44.39g.m-2.h-1,分离因数为94。将FER型沸石膜应用于MeOH(methanol)/DMC(dimethyl carbonate)及MeOH/MeOAc (methyl acetate)混合物的渗透蒸发分离操作,研究了原料液组成、操作温度及膜后真空度等因素对FER型沸石膜分离性能的影响,结果发现:原料液的浓度决定了通过FER型沸石膜的优先渗透组分;随着操作温度的增加及膜后真空度的增大,醇/酯混合物中各组分的渗透通量都增大,酯/醇分离因数逐渐增加,醇/酯分离因数逐渐减小。操作温度40℃、膜后真空度0.098MPa时,FER型沸石膜对MeOH/DMC共沸混合物的渗透蒸发分离操作中MeOH通量为25.92g.m-2.h-1,MeOH/DMC分离因数为20.38;操作温度30℃、膜后真空度0.098MPa时,FER型沸石膜对MeOH/MeOAc共沸混合物的渗透蒸发分离操作中MeOH的通量为30.49g.m-2.h-1,MeOH/MeOAc分离因数为6.95。