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沸石膜是什么? 发布时间:2019-11-18     浏览次数:125

目前用于膜法脱盐的膜材料主要为有机膜,但由于其易污染且寿命短,需要频繁清洗和更换膜材料,脱盐成本高,且大部分有机膜材料不能用于含有机溶剂或较高温度的含盐废水处理,因此开发化学稳定性好、耐高温且不易污染的膜材料意义重大。无机膜可用于脱盐过程,特别是新型的沸石膜材料,其种类多、耐高温、抗腐蚀,具有广阔的应用前景。国投盛世综述了近年来沸石膜在海水淡化及含盐废水处理中的研究进展。
沸石膜简介 沸石分子筛应用于分离是基于不同分子的尺寸大小、形状、极性及不饱和程度等性质差异。这种分离通常是依靠非稳态的变压吸附过程(PSA),在2个或多个装填分子筛的固定床之间通过吸附与脱附交替进行完成。1987年首次以专利形式报道了在多孔载体上合成的分子筛膜,从此沸石膜研究和应用得到快速发展。由于沸石膜的出现,非稳态分离过程转化为简单有效的稳态过程,可与催化反应等过程相耦合,实现反应分离一体化,既提高了反应转化率,又可节约能耗。此外,沸石膜还在量子尺寸的半导体团簇、化学传感器、金属防腐、低介电材料及太空材料等方面具有潜在的应用价值。虽然有机膜已在海水淡化、有机物分离等领域实现商品化,但在分离中不可避免地会出现生化污染、浓差极化和膜溶胀等现象,大大限制了其使用范围。沸石膜作为一种新型的无机膜,与有机膜相比具有不发生溶胀、抗腐蚀和污染能力强、化学和热稳定性优异等特点。除此之外,沸石膜还具有分子筛特性:孔径均一(亚纳米级,一般<0.8nm),可利用分子筛孔道的选择性吸附和择型扩散等功能有效实现不同尺寸和不同性质分子的分离;沸石孔道内的阳离子可进行交换,沸石膜外表面可通过化学气相沉积法进行选择修饰,使膜孔径大小、催化和吸附性能变得可调,实现催化和分离的精确控制;沸石膜的硅铝比不同,具有不同的亲水、疏水性能和耐酸性能,可根据需要选择不同的沸石膜和硅铝比。沸石膜的这些特点使其具有更广阔的应用前景。1999年日本三井造船公司就率先实现了NaA沸石膜的商业化生产及渗透蒸发膜分离装置的工业化应用,到目前为止世界已有60多套NaA沸石膜渗透蒸发装置投入到工业化运行中。而将沸石膜用于脱盐技术是近几年兴起的研究热点。 相关阅读:
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