[发明专利]用于气体、蒸气和液体分离的微孔UZM-5无机沸石膜

摘要

本发明公开了微孔UZM-5沸石膜，其制备方法，和使用它分离气体、蒸气和液体的方法。小孔微孔UZM-5沸石膜通过两种不同的方法制备，包括在多孔膜载体上原位结晶一层或多层UZM-5沸石晶体，和通过在负载于多孔膜载体上的UZM-5沸石晶体晶种层上原位结晶连续第二层UZM-5沸石晶体的接种方法。圆盘、管或中空纤维形式的膜具有优秀的热和化学稳定性、良好耐腐蚀性、高CO2塑化抗性和与聚合物膜相比关于气体、蒸气和液体分离的改进选择性。

主权项

通过在多孔膜载体上原位结晶单层或多层UZM‑5沸石晶体而制备微孔UZM‑5沸石膜的方法，其包括如下步骤：(a)提供多孔膜载体；(b)通过将R、铝(Al)、任选E和/或M和硅(Si)的反应性来源在含水介质中结合而合成含水UZM‑5沸石形成凝胶，其中R、Al、E、M、Si和O的组成根据元素的摩尔比为： M m n + R r p + Al ( 1 - x ) E x Si y O z 其中M为至少一种选自由碱金属和碱土金属组成的组的可交换阳离子，“m”为M:(Al+E)摩尔比且由0至1.2变化，R为选自由质子化胺、质子化二胺、质子化链烷醇胺、季铵离子、二季铵离子、季化链烷醇胺及其混合物组成的组的含氮有机阳离子，“r”为R:(Al+E)摩尔比且具有0.25‑3.0的值，E为至少一种选自由Ga、Fe、Cr、In和B组成的组的元素，“x”为E的摩尔分数且由0至0.5变化，“n”为M的加权平均化合价且具有+1至+2的值，“p”为R的加权平均化合价且具有+1至+2的值，“y”为Si:(Al+E)摩尔比且由5至12变化，“z”为O:(Al+E)摩尔比且具有由以下方程式确定的值：z=(m·n+r·p+3+4·y)/2；(c)将UZM‑5沸石形成凝胶在25‑100℃下老化1‑120小时以产生老化UZM‑5沸石形成凝胶；(d)使多孔膜载体的至少一个表面与老化UZM‑5沸石形成凝胶接触；(e)加热多孔膜载体和老化UZM‑5沸石形成凝胶以在多孔膜载体的至少一个表面上或在多孔膜载体的孔内部形成UZM‑5沸石晶体层以产生UZM‑5沸石膜；和(f)将所得UZM‑5沸石膜在400‑600℃的高温下煅烧以形成微孔UZM‑5沸石膜。