フロート鋳造を介して調製された二極性ゼオライトポリマー複合膜

ゼオライトA粒子を含む二極性複合膜を準備しました。粒子は、各粒子がポリマーシートの両方の表面を貫通するようにポリマーシートに埋め込まれた単層を形成します。準備は「フロートキャスト」を介して行われました。疎水化されたゼオライト粒子の混合物と、適切な体積の非揮発性重合可能な有機液体モノマーを水面に塗布しました。モノマーは光重合を介して固化して、上記の膜を形成しました。準備された状態（広範囲の乾燥なし）では、この膜は水蒸気に対して浸透性があります（ゼオライト4a透過= 8×10（-9）mol m（-2）s（-1）s（-1）、透過性= 1.65×10（-14）Mol m（-1）s（-1）pa（-1）= 49 perement but for for perement5×10（-12）mol m（-2）s（-1）pa（-1）の検出限界1×10（-17）mol m（-1）s（-1）pa（-1）= 0.03バラー）の検出限界未満の透過性。水蒸気の浸透は、ゼオライトの細孔サイズの増加とともに増加します（ゼオライト5aの場合、他のすべてのパラメーターは変化せず、透過性= 12×10（-9）mol m（-1）pa（-1）、透過性= 2.4×10（-14）mol m（-1）s（-1）s（-1）s（-1）s（-1）s（-1）s（-1）これらの観察結果は、水分子が主にゼオライトチャネルを介して輸送され、同時に他の分子の通過をブロックすることを示しています。準備された状態における窒素の不透明度は、水によってブロックされていない欠陥が少ないことを示しています。さらに、膜の複合性は、低下を引き起こします。膜は、サポート構造なしで手動で処理でき、したがって分離技術の候補者が有望である可能性があります。

We prepared bicontinuous composite membranes comprising zeolite A particles. The particles form a monolayer which is embedded in a polymer sheet in such a way that each particle penetrates both surfaces of the polymer sheet. Preparation was done via "float casting"; a mixture of hydrophobized zeolite particles and an appropriate volume of a nonvolatile polymerizable organic liquid monomer was applied onto a water surface. The monomer was solidified via photopolymerization to form the above-mentioned membrane. In as-prepared state (without extensive drying), this membrane is permeable for water vapor (in case of zeolite 4A permeance = 8 × 10(-9) mol m(-2) s(-1) Pa(-1), permeability = 1.65 × 10(-14) mol m(-1) s(-1) Pa(-1) = 49 barrer) but impermeable for nitrogen (permeance below detection limit of 5 × 10(-12) mol m(-2) s(-1) Pa(-1), permeability below detection limit of 1 × 10(-17) mol m(-1) s(-1) Pa(-1) = 0.03 barrer). The permeance for water vapor increases with increasing pore size of the zeolite (in case of zeolite 5A, all other parameters being unchanged, permeance = 12 × 10(-9) mol m(-2) s(-1) Pa(-1), permeability = 2.4 × 10(-14) mol m(-1) s(-1) Pa(-1) = 72 barrer). These observations indicate that the water molecules are predominantly transported through the zeolite channels and at the same time block the passage of other molecules. The impermeability for nitrogen in as-prepared state indicates a low amount of defects that are not blocked by water. Furthermore, the composite nature of the membrane gives rise to a reduced brittleness; membranes can be handled manually without support structure and thus might be promising candidates for separation technology.