蜂窩塊狀沸石分子篩沸石分子篩是一類(lèi)具有規則微孔結構的硅鋁酸鹽晶體,其不僅具有一般無(wú)機膜材料的固有的物理化學(xué)特性,更為優(yōu)異的是,其均一的規則的、具有特定的空間走向的結晶孔道系統以及可調變的骨架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變的膜的表面特性,使其成為實(shí)現分子水平上高效分離及膜催化反應一體化的優(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(guò)程,即首先分子從分離體相進(jìn)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(xué)勢的梯度下,從一個(gè)吸附點(diǎn)躍遷至空位或另一個(gè)吸附點(diǎn),在膜的透過(guò)側脫附擴散進(jìn)入滲透相?;钚曰瘮U散是分子與膜材料表面的吸附作用弱,體相分子進(jìn)入孔后,直接在孔中擴散的過(guò)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、孔道結構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成的,由于是多晶層,因此多晶層的厚度、連續性、多晶間隙、取向等微觀(guān)結構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(kāi)發(fā)的關(guān)鍵任務(wù)在于依據分離體系的分子特性進(jìn)行膜材料的設計和膜的微觀(guān)結構的調控。