浓凝胶转换法制备纳米SAPO-34及其CH4/N2吸附分离性能研究

摘要

通过浓凝胶转换法合成了一种厚度约为50 nm,大小约为200 nm的纳米片状SAPO-34分子筛,经XRD,SEM,ICP和氮气(77 K)吸附-脱附等方法对其进行了表征,结果显示,相比于微米级立方体形的SAPO-34(2μm),本文合成的纳米片状SAPO-34表现出更高的比表面积(818.68 m2/g)和孔容(0.57 cm3/g).比表面和孔容积的增大使其气体吸附容量得到较大的提升,其中CH4的吸附容量达到25.74 cm3/g,提升了60％,高于绝大多数分子筛吸附剂,同时CH4/N2的吸附选择性未出现明显下降(3.1),且达到商用吸附剂水平(>3.0).通过CH4/N2(体积比1:1,298 K)混合气体穿透测试证明所合成的纳米SAPO-34是一种有效的CH4/N2分离吸附剂,在煤层气富集脱氮工业中具有极大的应用潜力.