濰坊市坊子區養殖水質改良劑廠（濰坊沸石生物技術開發中心）
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Y型沸石／炭雜化膜的制備及其氣體分離性能
信息來源：濰坊沸石生物技術開發中心 作者：
以聚酰胺酸為前驅體，Y型沸石為摻雜物，經高溫炭化制備了Y型沸石／炭雜化膜。通過純組分氣體（H2，CO2，O2,N2）的滲透實驗對雜化膜的氣體滲透性能進行測定，并使用透射電鏡，X射線衍射對雜化膜的微結構進行表征。研究了，沸石的含量以及炭化溫度對雜化炭膜的氣體滲透性能和微結構的影響。結果表明，隨著膜內沸石含量的提高，Y型沸石／炭雜化膜的氣體滲透性能明顯提高，而隨著炭化溫度的升高，Y型沸石／炭雜化膜的滲透系數降低，選擇性提高。與純炭膜相比，Y型沸石／炭雜化膜在保持高O2/N2選擇性的前提下，其滲透性能顯著提高。炭化溫度為700℃，沸石含量為15％，Y型沸石／炭雜化膜O2的氣體滲透系數為501 bareer，O2／N2選擇性為15．6。當炭化溫度超過800℃以后，雜化膜中的沸石晶體結構被破壞，其氣體滲透系數接近純炭膜的氣體滲透系數。因此，保持沸石孔道結構的完整是制備高性能沸石／炭雜化膜的關鍵因素之一。
炭膜作為一種新型的膜材料是由含碳物質經高溫炭化而成的,與聚合物膜相比,炭膜具有較高的氣體滲透能力和分離選擇性,良好的熱穩定性和化學穩定性,在氣體分離領域展現出了非常廣闊的應用前景。然而,目前所制備炭膜的氣體滲透性較低,限制了其大規模商業化應用。如何制備高選擇性,高滲透性的炭膜已成為炭膜研究的熱點。在前驅體中添加有機、無機雜原子或粒子制備雜化炭膜已成為提高炭膜氣體滲透性重要手段。Park等以TEOS為硅源,制備出含有SiO2的炭膜,隨著SiO2含量的增加,氣體滲透性能提高,但選擇性會降低;Foley等人制備了含TiO2和天然硅酸鹽沸石的雜化炭膜,顯著提高了炭膜的滲透性,但是選擇性有一定下降;Barsema等人制備了含銀納米粒子的炭膜,由于Ag對O2的化學吸附作用,這種膜O2的滲透性能和O2/N2分離性能均有一定的提高。
