滲透孔度計(jì)法測(cè)定分子篩膜的孔徑分布.pdf

1、沸石分子篩是一種具有骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)晶硅鋁酸鹽，具有規(guī)整均一、與分子大小相當(dāng)且可調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu)，且理想分子篩膜僅含有分子篩的孔道，沒有裂紋、針孔或晶間空隙等缺陷，所以氣體分子能夠完全在分子篩孔道中擴(kuò)散分離。構(gòu)型擴(kuò)散和分子篩分分離機(jī)理是氣體分離的基礎(chǔ)，也是分子篩膜的發(fā)展目標(biāo)。然而迄今為止，由于沸石分子篩膜固有的性質(zhì)和合成技術(shù)上的不完善，使得合成的分子篩膜容易產(chǎn)生缺陷，使得其大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用仍十分罕見，分子篩膜的缺陷問題成為了阻礙其工業(yè)化的主要

2、原因之一。因此，消除分子篩膜的缺陷，改進(jìn)分子篩膜的制備及模板劑脫除方法，提高分子篩膜的選擇性及分離性能，制得高通量、高選擇性、無缺陷的超薄分子篩膜是目前所研究的重點(diǎn)。
　　分子篩膜的孔徑及其分布是其重要參數(shù)，也是膜質(zhì)量控制的主要指標(biāo)。測(cè)定膜的孔徑和孔徑分布對(duì)制膜和探討氣體等介質(zhì)在膜內(nèi)的傳遞機(jī)理都有十分重要的意義。本文采用滲透孔度計(jì)法并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)制造的分子篩膜孔徑測(cè)量裝置能夠高效且快速地測(cè)量出可凝組分在某一相對(duì)飽和蒸氣壓下非

3、可凝組分?jǐn)U散透過膜的量。為了有效地評(píng)價(jià)分子篩膜的孔徑分布，考慮滲透孔度法實(shí)驗(yàn)的逆過程來推導(dǎo)評(píng)價(jià)分子篩膜孔徑分布的數(shù)學(xué)模型：將分子篩膜的孔道大小分為無數(shù)個(gè)小區(qū)間，分別計(jì)算各個(gè)小區(qū)間內(nèi)非可凝組分的滲透率，利用積分中值定理和逐級(jí)遞推法并結(jié)合所測(cè)得的滲透孔度計(jì)數(shù)據(jù)能夠完整地評(píng)價(jià)分子篩膜的孔徑分布。
　　本文所采用滲透孔度計(jì)法實(shí)驗(yàn)并結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型無損測(cè)量了各類分子篩膜的孔徑分布，建立了一套完整的評(píng)價(jià)分子篩膜孔徑分布的方法，為評(píng)價(jià)分子篩膜