| 双功能改性的T型分子筛膜用于有机溶剂脱水 |
| Difunctional Effects of Organo-Modified T-Type Zeolite Membranes for Dewatering from Organic Solution |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 崔学 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | | | 张瑜平 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | | | 桂田 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | | | 何明亮 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | | | 张飞 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | fzhang@jxnu.edu.cn | | 胡娜 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | | | 李玉琴 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | | | 陈祥树 | 江西师范大学先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合工程实验室, 化学化工学院, 南昌 330022 | cxs66cn@jxnu.edu.cn |
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| 摘要: 将3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）引入到T型分子筛膜表面，用以修饰多晶膜合成过程中产生的缺陷。X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和FT-IR等方法的表征结果显示，APTES通过“键合”的形式被成功地修饰到膜表面上。APTES层起到2个作用：一是提高膜的亲水性；二是减少膜层的缺陷。将修饰后的膜应用在348 K、90%的异丙醇水溶液的脱水时，该膜表现出比较高的分离因子和通量。该方法重复性良好，5个修饰后的膜样品的选择性平均增加了大约8倍（从359±23增加到2 934±183），而渗透通量仅仅从（3.52±0.10） kg·m-2·h-1降低到（3.06±0.14） kg·m-2·h-1（减少13.07%）。在363 K下，修饰的膜经过100 h的连续测试，膜渗透测得的水含量均可达到99.50%以上，表明修饰后的膜性能较稳定。 |
| 关键词: T型分子筛膜 3-氨丙基三乙氧基硅烷 亲水性 缺陷 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.21766010，21868013，21968009）、国家“863”项目（No.2009AA034801，2012AA03A609）和江西省自然科学基金（No.20202ACBL213010，20192ACB80003）资助。 |
| Abstract: 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) was introduced to modify the surface of T-type zeolite membranes. Characterizations, such as X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and FT-IR, demonstrated that APTES was successfully modified on the membrane surface by chemical bonding. The modified APTES plays two roles:one is to improve the membrane hydrophilicity and the other is to reduce the defects of membrane layer. The modified membranes showed a high separation factor and water flux for the dewatering of a 90% isopropyl alcohol solution at 348 K. This method showed good reproducibility, and five modified membranes demonstrated an increased separation factor by about 8 times (from 359±23 to 2 934±183), and a slightly decreased total flux from (3.52±0.10) kg·m-2·h-1 to (3.06±0.14) kg·m-2·h-1 (a decrease of 13.07%). At 363 K, during 100 h of continuous testing, the modified membrane was very stable, and the permeation side retained a high-water content above 99.50% with a feed solution of 90% isopropyl alcohol. |
| Keywords: T-type zeolite membrane 3-aminopropyltriethoxysilane hydrophilic defects |
| 投稿时间：2021-03-27 修订日期：2021-08-31 |
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| 崔学,张瑜平,桂田,何明亮,张飞,胡娜,李玉琴,陈祥树.双功能改性的T型分子筛膜用于有机溶剂脱水[J].无机化学学报,2021,37(11):2068-2078. |
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