粘土粉末界面转化制备载体-膜层一体化分子筛膜

膜分离因其操作简单、环境友好、能耗低等优点被认为是最具有前景的物质分离技术。其中膜材料作为膜分离技术的核心，是实现高效膜分离性能的关键。在众多膜材料中，分子筛膜具有孔道均一可调，热稳定性和化学稳定性好、机械强度高等特点，成为分离分子水平差异混合物的理想无机膜材料。然而，传统的多孔载体表面水热生长分子筛膜法不仅需要使用过量的合成液，制备过程复杂，并且未考虑多孔载体的制备过程和载体与膜层的匹配性问题，导致膜材料制备成本高、环境不友好、膜层稳定性差等弊端。

近日，安徽工程大学多孔功能材料团队以廉价粘土为原料构筑成原膜(protomembrane)，原膜在无溶剂体系下“内部生长”出分子筛膜。制备过程中，粘土不仅用作载体的原料，而且为分子筛膜的生长提供“营养”，使分子筛晶体根植于载体中，与载体形成异质结结构，实现了载体与膜层的一体化，增强了膜材料的机械强度和稳定性。经800°C焙烧后的分子筛膜对二甲苯/邻二甲苯(p-X/o-X)分离因子接近6263，渗透通量为1.21x10^-7 mol·m^-2s^-1·Pa^-1。论文第一作者为硕士研究生张峻彬，通讯作者为魏学岭副教授。