用于高压天然气脱CO2新型高性能磷铝分子筛薄膜制备与形成机理

项目名称： 用于高压天然气脱CO2新型高性能磷铝分子筛薄膜制备与形成机理

项目编号： No.21366013

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 周荣飞

作者单位： 江西师范大学

项目金额： 55万元

中文摘要： 与常规"减压-吸收（有机膜）分离-增压"过程用于高压天然气脱CO2相比，高压下分子筛膜直接脱CO2技术可大幅降低能耗并提高效率，近年来引起了研究者广泛关注。然而，目前仍鲜有成功案例，其原因可归结于分子筛膜层微结构控制水平有限和高压分离对膜质量要求高。本项目拟通过分子模拟手段筛选出优良磷铝骨架用于构筑新型高性能膜材料。在已有氟、硼等杂原子调控硅铝（MFI型、T型和MOR型）分子筛膜微结构与形成机理研究的基础上，拟综合"多模板剂协同作用"、"杂原子调控"、"晶种和晶种层形貌控制"、和"溶液晶核控制"等多手段，从"晶种-晶种层-膜层"多层次出发构筑超薄磷铝分子筛膜。建立支撑体上晶种各晶面生长的动力学模型，并结合固体核磁、电子显微和x射线衍射等表征揭示成膜机理。获得的特定微结构超薄磷铝分子筛膜将直接在高压下用于天然气分离，CO2渗透速率预期将提高1个数量级，并保持高选择。

中文关键词： CO2/CH4分离；高压；分子筛膜；磷铝分子筛；形成机理

英文摘要： Compared with conventional "decompression - absorbtion/polymeric membrane separation - pressurization" process for high-pressure CO2/CH4 separation, the direct separation using zeolite membranes could reduce greatly energy-comsuption and increase efficien

英文关键词： CO2/CH4 separation；High-pressure；Zeolite membrane；aluminophosipahte molecular sieve；Formation mechanism