[发明专利]八元氧环沸石膜、沸石膜的制造方法、以及八元氧环沸石膜的评价方法

说明书

提供可制造缺陷少的沸石膜的沸石膜制造方法、缺陷少的八元氧环沸石膜、以及可以评价缺陷的八元氧环沸石膜的评价方法。在多孔体的表面附着沸石晶种前，作为前处理，将多孔体在氧存在下进行400℃以上的加热处理，加热处理后在湿度30％以上的环境下保存12小时以上，然后，使沸石晶种附着于多孔体，制造沸石膜。将多孔体加热处理而制造的八元氧环沸石膜，其CF₄的透过速度除以CO₂的透过速度得到的值在0.015以下，缺陷较少。

技术领域

本发明涉及八元氧环沸石膜、沸石膜的制造方法以及八元氧环沸石膜的评价方法。

背景技术

近年来，为了从多成分的混合物(混合流体)中仅选择性回收特定的成分，使用的是陶瓷制过滤器。陶瓷制过滤器较之于有机高分子制过滤器，由于机械强度、耐久性、耐腐蚀性等良好，因此在水处理和废气处理或医药和食品领域等广泛领域中理想地适用于除去液体和气体中的悬浊物、细菌、粉尘等。

作为此种过滤器，已知的是在陶瓷多孔体上形成有沸石膜的过滤器。沸石的细孔，根据构成部分的氧原子数，可以分类为六元氧环、八元氧环、十元氧环等。特别是，为了分离水或二氧化碳等小尺寸的分子，基于分子大小和沸石孔径的关系，优选具有八元氧环细孔而不具有氧原子数更多的细孔的沸石膜(以下称为八元氧环沸石膜)。作为八元氧环沸石，可举出LTA型、DDR型、CHA型、AEI型、RHO型等。

专利文献1中，公开的是膜厚较薄且均匀、气体透过量多的DDR型沸石膜。

专利文献2中，公开的是使用适宜从酸性溶液中脱水的DDR型沸石膜的脱水方法、脱水装置。

专利文献3中，公开的是缺陷少的气体分离体。

专利文献4中，公开的是含有CHA型沸石的沸石膜复合体。此外，专利文献5中，公开的是LTA型沸石膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2007/105407号

专利文献2:国际公开第2007/119286号

专利文献3:日本专利特开平8-266876号公报

专利文献4:日本专利特开2013-226535号公报

专利文献5:日本专利特开2003-210950号公报

发明内容

但是，用以往技术制作的八元氧环沸石膜，根据形成沸石膜的多孔体的状态，有时无法具有稳定的高分离性能。例如，评价以往技术制作的DDR型沸石膜的气体透过性能的话，有时(CF₄透过速度/CO₂透过速度)的比值较高。在这里，CF₄是大于DDR型沸石细孔的分子，因此CF₄的透过速度显示的是膜缺陷部的气体透过性能。此外，CO₂会透过DDR型沸石细孔和缺陷两者，因此CO₂的透过速度显示的是膜整体的气体透过性能。即，以往的制作方法下，(CF₄透过速度/CO₂透过速度)的比值较高，则可认为膜上产生了一定比例以上的缺陷。因此，有时无法用于混合气体和混合液体分离中要求较高分离性能的用途。

专利文献1公开的是膜厚薄且均匀的DDR型沸石膜，但没有高精度地评价缺陷量，存在没有充分降低缺陷量的可能性。专利文献2只展示了脱水方法和装置，没有特别关于DDR型沸石膜的性能和制造方法进行规定。专利文献3是在膜形成前对基材进行加热处理而除去有机物，但基材上形成的膜是金属制、且制膜手法也是电镀，因此没有提出对于以水热合成制膜的二氧化硅质的沸石膜的效果。