无机膜材料制备研究进展.pptxVIP

无机膜材料制备研究进展第1页/共18页 定义 无机膜是指用无机材料如金属、金属氧化物、陶瓷、 多孔玻璃和沸石等制成的半透膜。1.1 无机膜材料概述——定义与分类复合固体氧化物膜无机膜致密膜多孔膜致密金属膜致密的固体电解质膜致密的“液体充实固定化”多孔负载膜动态原位形成的致密膜Pd及Pd合金膜Ag及Ag合金膜氧化锆膜多孔金属膜多孔陶瓷膜分子筛膜（包括碳分子筛膜）多孔不锈钢膜多孔Ti膜，多孔Ni膜多孔Ag膜，多孔Pd膜Al2O3膜SiO2膜多孔玻璃膜ZrO2膜TiO2膜 分类Pd及Pd合金膜分子筛膜第2页/共18页 1.2 无机膜材料的制备方法水热法热分解法相分离-沥滤法阳极氧化法物理气相沉积溶胶-凝胶法固态粒子烧结法微波合成法电镀溅射沉积光催化沉积喷雾-热解法…二次生长法化学镀化学气相沉积第3页/共18页 2.1 Pd合金膜制备方法化学镀传统卷轧物理气相沉积化学气相沉积电镀喷雾热解反应方程式优点设备简单；成本低；沉积均匀；容易覆盖大表面和复杂形状载体.第4页/共18页 2.1化学镀Pd-Ag膜Uemiya, et al, J.Membr.Sci., 56(1991)3031991年，Uemiya利用化学镀制备Pd-Ag合金膜.第5页/共18页 2.3 化学镀Pd-Cu膜In-situ oxidationbare PSSoxidized PSSoxidized and activated PSSPd / PSSPd-Cu / PSSElectroless platingYi Hua Ma, et al, U. S. Patent 6152987, 2000Yi Hua Ma, et al, Ind.Eng.Chem.Res., 2004,43,2936activation(PSS——porous stainless steel)第6页/共18页 PSSOxide barrierPd-Cu membrane2.3 化学镀Pd-Cu膜350~450℃下稳定 6000h450℃下，H2 维持较高渗透速率 500hYi Hua Ma, et al, U. S. Patent 6152987, 2000Yi Hua Ma, et al, Ind.Eng.Chem.Res.2004.43.2936第7页/共18页 2.4 化学镀+CVD制备Pd膜Jianhua Tong et al, J. Membr. Sci., 2005, in press0.228565Electroless platingElectroless plating +CVD第8页/共18页 3.1 沸石分子筛膜孔径均一直孔道耐高温Three dimensional structure of MFI-type zeolite第9页/共18页 二次生长法原位水热合成法溶胶-凝胶法化学蒸汽相法微波加热法自组装法3.2 沸石分子筛膜的制备方法Zhiping Lai, Michael Tsapatsis et al, Science, 300 (2003), 456-460优点膜厚可控取向可控第10页/共18页 3.3 二次生长法机理SupportZeolite membrane1994年， Tsapatsis 提出二次生长法。第11页/共18页 3.3 二次生长法制备ZSM-5沸石膜Zhiping Lai, Michael Tsapatsis et al, Science, 300 (2003), 456-460BCHRTEMLRTEMTrimer-TPA-grown-crystalsHydrothermal growth of ZSM-5 crystals (TPA— shape modifiers)Trimer-TPADimer-TPATPA3.81.42.40.5第12页/共18页 Zhiping Lai, Michael Tsapatsis et al, Science, 300 (2003), 456-460Hydrothermal growth of ZSM-5 films/silica/ α-alumina Trimer-TPA-grown-filmsprecursorHydrothermal3.3 二次生长法制备ZSM-5沸石膜第13页/共18页 Zhiping Lai, Michael Tsapatsis et al, Science, 300 (2003), 456-460TPATrimer－TPA3.3 二次生长法制备ZSM-5沸石膜第14页/共18页 3.4 其他进展光催化沉积制备Pd膜；分子自组装制备沸石膜；相转化与烧结联用制备混合导体陶瓷中空纤维膜第15页/共18页 4. 无机膜制备技术的研究目标沸石膜——超薄、定向沸石膜的合