蜂窩式貴金屬分子篩沸石分子篩是一類具有規(guī)則微孔結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽晶體，其不僅具有一般無機膜材料的固有的物理化學特性，更為優(yōu)異的是，其均一的規(guī)則的、具有特定的空間走向的結(jié)晶孔道系統(tǒng)以及可調(diào)變的骨架Si/Al比等特性賦予沸石分子篩膜擁有篩分、擇形功能特性和可調(diào)變的膜的表面特性，使其成為實現(xiàn)分子水平上高效分離及膜催化反應(yīng)一體化的優(yōu)良多孔膜材料。
沸石分子篩膜中的傳質(zhì)機理主要是表面擴散和活性化擴散。表面擴散包括吸附和擴散過程，即首先分子從分離體相進入沸石分子孔表面，吸附在表面上和孔中，吸附在表面和孔中的分子在化學勢的梯度下，從一個吸附點躍遷至空位或另一個吸附點，在膜的透過側(cè)脫附擴散進入滲透相。活性化擴散是分子與膜材料表面的吸附作用弱，體相分子進入孔后，直接在孔中擴散的過程。因此，沸石分子篩膜分離選擇性由于分子吸附和擴散的差異而導致不同，沸石膜材料的表面特性、孔道結(jié)構(gòu)與分子的特性如大小與極性是決定了膜的分離性能。另一方面，支撐沸石膜的有效分離層由一多晶沸石層構(gòu)成的，由于是多晶層，因此多晶層的厚度、連續(xù)性、多晶間隙、取向等微觀結(jié)構(gòu)是決定沸石膜的分離效果的根本因素。與其它膜材料同樣，高性能沸石膜開發(fā)的關(guān)鍵任務(wù)在于依據(jù)分離體系的分子特性進行膜材料的設(shè)計和膜的微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控。
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