制备了高性能的AlPO4-14分子筛膜.首先通过控制反应溶胶中水和模板剂的含量制备了形貌均一的AlPO4-14分子筛,分子筛的尺寸为15～18μm;然后采用晶种法即在反应凝胶中加入分子筛作为晶种进一步调控分子筛的大小,使得AlPO4-14分子筛的尺寸从15～18μm减小到2～3μm,得到形貌均一的纯相片状晶体,同时有效缩短了制备时间;最后以多孔管状莫来石为支撑体,采用二次生长法制备AlPO4-14分子筛膜.考察了2种不同大小的晶种对膜形貌和性能的影响,发现以大尺寸的分子筛(15～18μm)作为晶种制备的分子筛膜的分离层存在较多缺陷,而采用小尺寸的晶种(2～3μm)制备的膜层较均一致密.AlPO4-14分子筛膜经高温脱除模板剂后仍然保持着纯相的AlPO4-14晶型,表明二次生长法促进了AlPO4-14晶体在膜层中的生长且使其具有更高的结晶度和热稳定性.在25℃,100 kPa下,AlPO4-14分子筛膜对H2/CH4,CO2/CH4和H2/CF4的理想分离因子分别为28,40和1047,且H2和CO2的渗透速率分别为6.3×10-7和9×10-7 mol·(m2·s·Pa)-1;对等摩尔CO2/CH4混合气体的分离因子为81.5,且CO2的渗透速率为8.8×10-7 mol·(m2·s·Pa)-1.
磷酸铝分子筛 AlPO4-14分子筛膜 晶种法 二次生长法 CO2/CH4分离