TMCS修饰MFI分子筛膜的制备及乙醇/水分离稳定性的研究

采用三甲基氯硅烷(TMCS)作为修饰源对MFI分子筛膜进行表面改性,系统考察了TMCS浓度以及修饰时间对于MFI分子筛膜在分离乙醇/水混合物时的性能影响.SEM、XRD、29Si NMR、FT-IR、接触角实验及分离实验结果表明,TMCS可以与硅羟基反应,嫁接分子筛膜表面,在消除膜表面硅缺陷的同时提高膜的疏水性及膜分离性能的稳定性.随着TMCS浓度以及反应时间的增加,修饰后MFI分子筛膜的通量及分离因子略有下降,但稳定性增强.在TMCS的浓度为0.4％(质量),修饰时间为2 h时,所得到的膜具有最佳渗透汽化分离性能,并可在60℃下分离5％(质量)乙醇/水混合物时保持良好的稳定性.在连续90 h渗透汽化分离过程中,其渗透通量稳定在1.61 kg·m-2·h-1左右,分离因子保持在20以上.