1. 研究目的与意义
自1987年suzuki第一次在专利中报道了沸石膜的成功制备，沸石分子筛膜已经成为目前研究较广泛的一种无机膜。沸石分子筛是一种硅铝酸盐晶体，其规则均一的微孔构造，能够把小于沸石孔径的分子吸附到孔腔的内部，在这个吸附过程中，优先吸附极性分子和不饱和分子，因而可以分离开具有不同极性，不同饱和程度，不同尺寸及不同沸点的分子。由于沸石的独特结构和自身的理化性质，沸石膜一般比有机聚合物膜更耐有机溶剂、氯及其他化学品，所以在高温及苛刻化学环境下，沸石膜是可应用于具有挑战性分离过程的最适宜膜材料。按照沸石膜形成方式，可以分为两种，不使用载体的沸石膜和使用载体的沸石膜，不使用载体沸石膜有纯相沸石膜和沸石与有机聚合物掺杂成膜两种。无载体沸石膜最大的缺点是机械性能和化学稳定性能较差。有载体沸石膜，是将沸石沉积在载体表面形成沸石膜层，根据使用载体的形状分有平板膜、管状膜等，根据载体材料种类分有多孔不锈钢、多孔氧化铝以及莫来石等。
fau沸石膜孔径为0.74nm，在分离大分子气体和渗透蒸发脱除大分子有机物等方面有很好的应用前景，因此得到了国内外学者的广泛重视，合成及应用研究取得了很大进展。日本九州大学的kusakabe等，用二次生长法在孔径为150nm的α-al2o3陶瓷管上制得nay沸石膜，用于co/n2以及苯/环己烷等混合体系的分离。kita等在多孔a-al2o3载体上合成了fau沸石膜，发现fau沸石膜对乙醇表现出较高的选择性。nikoakis等用zsm-2作为预涂晶种，模板剂四乙基氢氧化铵(tea)存在条件下在自制的α-al2o3片上合成nax沸石膜并进行了饱和与不饱和碳氢混合物分离的研究。
nay型沸石膜是fau型沸石（八面沸石）膜中的一种，八面沸石(fau)的骨架中硅铝比(si/al)在1-1.5称为x沸石，si/al在1.5-2称为y沸石。nay沸石均匀生长在多孔载体上，形成连续致密nay沸石膜。nay沸石膜的制备方法主要有原位水热合成法、二次生长法、微波合成法、变温晶化法等。naa(0.42am，si/al=1)沸石膜是沸石领域中应用最早、研究最成熟的一种沸石膜，同naa沸石膜相比，nay沸石膜具有更好的稳定性也保持较高的亲水性，并且nay沸石膜的大尺寸孔径，可保证更大的渗透通量。nay沸石膜结构单元中包含有β笼，β笼像金刚石中的碳原子一样排列，相邻的β笼之间通过六方柱连接，从而形成一个超笼结构和三维孔道体系，主要孔道为12元环孔道，孔道直径为0.74nm×0.74nm。基于nay型沸石膜骨架中si/al比及其孔道结构，其多被应用于有机物脱水和有机混合物的渗透蒸发分离领域。
2. 研究内容和预期目标
本课题通过采用不同配比的合成液制备nay型沸石膜，寻找最合适的配比，同时寻找最佳的合成参数，探索nay沸石膜的最优合成路线。
1.主要研究内容
（1）晶种的制备
3. 研究的方法与步骤
1.研究方法
经过几十年的发展，沸石膜的合成方法已经趋于成熟，沸石膜质量的好坏与合成方法有着密切的关系，而同时合成方法是否简单易行、是否有较高重复性、是否节约成本、是否环保，也是实验研究者需要考虑的问题。目前合成方法主要有以下几种：
(1)原位水热合成法
4. 参考文献
[1]naotsuguitoh，junishida，yuheikikuchietal，continuousdehydrationofipa-watermixturebyvaporpermeationusingytypezeolitemembraneinarecyclingsystem，separationandpurificationtechnology，2015，147:346-352
[2]katsukikusakabe，takahirokuroda，shigeharumorooka，separationofcarbondioxidefromnitrogenusingion-exchangedfaujasite-typezeolitemembranesformedonporoussupporttubes.journalofmembranescience，1998，148:13-23.
[3]yasuhisahasegawa，kaoriwatanabe，katsukikusakabeetal，theseparationofco2usingy-typezeolitemembranesion-exchangedwithalkalimetalcations，separationandpurificationtechnology，2001，22-23:319-325
5. 计划与进度安排
1.2022-12-25～2022-3-181.2022-1.2022-12-25～2022-3-18 查阅文献，了解论文的研究内容，确定合成原料、合成方法，筹备实验药品和装置，并完成外文翻译及开题报告；2.2022-3-19～2022-4-19 制备NaY型沸石晶种，并采用XRD、SEM进行表征，并对比晶种大小及表面形貌的差别；3.2022-4-20～2022-5-25 制备NaY型沸石膜，并采用XRD、SEM和气体渗透装置对其进行测试表征，寻找最优的沸石膜的合成条件；4.2022-5-26～2022-6-15 撰写论文，提交指导教师审阅，修改论文，论文查重，制作答辩PPT等，准备答辩。
