JP5852963B2 - 複合ゼオライト膜、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
一方で、A型ゼオライト膜は、ゼオライトの中では耐性に乏しく、その適応範囲が限られている。そのため、より耐性に富む親水性FAU(フォージャサイト)型(主にY型)ゼオライト膜が開発されている(特許文献3)。
分子名 分子サイズ
水: 0.30 nm
CO2 : 0.33 nm
CH4 : 0.38 nm
エタノール: 0.43 nm
酢酸: 0.43 nm
IPA(イソプロピルアルコール):約0.47 nm
ここで、例えば、水(0.30nm)/エタノール(0.43nm)、水/IPA(約0.47nm)、CO2(0.33nm)/CH4(0.38nm)などの組み合わせによる混合物における分子分離など、ゼオライト膜を透過させたくない分子の大きさが、FAU型ゼオライト細孔径よりも小さい場合、あるいはまた高温や、透過させる分子の濃度が小さい条件下では、ゼオライト膜による分離は困難であるため、吸着による分離を行う必要があるが、吸着による分離能が機能しにくいため、分離能の低下が避けられない。
本実施例では、定法により、多孔質アルミナ管(基体)(Hitz日立造船社製)表面にFAU型ゼオライト粉末(種結晶)(東ソー社製)の懸濁水溶液を塗布乾燥したのち、温度100℃で4.75時間、水熱合成させることによってFAU型ゼオライト膜を合成した。転換処理を行う前の多孔質アルミナ管表面のFAU型ゼオライト膜の膜厚は、2〜6μmであった。
上記式中、FA,FBはそれぞれ供給蒸気中のA、Bの濃度(wt%)、PA,PBはそれぞれ透過蒸気中のA,Bの濃度(wt%)を意味する。
Claims (4)
- 支持体上に製膜された酸素12員環構造を有するFAU型ゼオライト膜の表面に、酸素8員環構造を有するCHA型ゼオライト膜が設けられていることを特徴とする、複合ゼオライト膜。
- 酸素12員環構造を有するゼオライト膜の厚さが、0.1μm〜10μmであり、酸素8員環を有するゼオライト膜の厚さが、10nm〜2μmであることを特徴とする、請求項1に記載の複合ゼオライト膜。
- 酸素12員環構造を有するFAU型ゼオライト粉末を添加したアルカリ水溶液中に、支持体上に製膜された酸素12員環構造を有するFAU型ゼオライト膜を浸漬し、加熱加圧処理することで、支持体上に製膜された酸素12員環構造を有するFAU型ゼオライト膜の表面の一部を、酸素8員環構造を有するCHA型ゼオライト膜に転換させることにより、酸素12員環構造を有するFAU型ゼオライト膜の表面に酸素8員環構造を有するCHA型ゼオライト膜が設けられた複合ゼオライト膜を形成することを特徴とする、複合ゼオライト膜の製造方法。
- 酸素12員環構造を有するFAU型ゼオライト粉末を0.01〜20wt%の割合で添加した0.01〜3mol/Lの水酸化カリウム水溶液中に、支持体上に製膜された酸素12員環構造を有するFAU型ゼオライト膜を浸漬し、温度80〜150℃、圧力0.05〜2MPaの条件下で、1〜120時間、加熱加圧処理することを特徴とする、請求項3に記載の複合ゼオライト膜の製造方法。
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