文 献 综 述

l 研究背景

在石油化工、精细化工、医药化工、日用化工和新能源等领域中无水级的有机溶剂是必不可少的，因此将有机溶剂中少量或微量的水脱除，从而得到无水级有机溶剂是上述领域中最重要也是最常见的单元过程之一。当有机溶剂和水的混合物达到共沸平衡时，传统工艺是采用恒沸蒸馏、萃取精馏或分子筛吸附等技术将其中的水分离出去，进而获得无水级的有机溶剂，这些技术的共同点是都需要将待脱水的物料体系完全汽化，其消耗的相变潜热巨大，高能耗导致运行成本居高不下^[1]。

膜分离过程与传统分离技术相比具有低能耗、不产生污染、易于实现连续分离、易于与其它过程耦合、可在温和条件下实现分离、易于放大等优点正越来越被人们所重视^[2,3]。因此，膜分离技术已被公认为21世纪最有前途的工业技术之一。

膜按其材料可粗略的分为有机膜和无机膜两大类。有机膜的开发应用研究较早，膜的品种和功能比较齐全，但也存在许多难以克服的缺点，即热稳定性差、机械强度低、抗腐蚀性能差、容易堵塞、不易清洗、再生能力差、使用寿命短和易生物降解等，而无机膜恰恰可以弥补这些缺点。

分子筛膜是新发展起来的一种新型微孔无机膜，能够达到高通量、高选择性、耐热、耐溶剂的要求，比有机膜有更好的分离性能，成为膜领域发展最为迅速，也是最有发展前景的技术之一。

l 沸石分子筛膜简介

沸石分子筛是一类具有规整孔道结构的微孔晶态硅铝酸盐材料，骨架结构元素是硅、铝及其共享的氧原子，其中的硅或铝原子可以用磷、稼、铁等元素替代形成杂原子型分子筛，构成分子筛的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体。当分子筛只存在硅氧四面体组成时，其骨架表现出电中性，而此时的分子筛显示疏水性，但是加入铝氧四面体时，其骨架就由中性变为负电性。随着铝元素含量的增加，硅铝比值的减小，分子筛的亲水性越强。由氧原子构成的环的大小决定了分子筛的孔道尺寸大小，分子筛孔道的大小通常在0.3~1.0 nm之间，分子筛的孔径在一定程度上易调变。

分子筛膜主要分为两大类：一类是低Si/Al比的亲水性分子筛膜（透水膜），如NaA^[4]、FAU型（NaX、NaY）^[5,6]、MOR^[7,8]、T^[9,10]型分子筛膜等；另一类是高Si/Al比的疏水性分子筛膜（透有机物膜），如MFI型（Silicalite-1、ZSM-5）^[11,12]分子筛膜，其中A型(n(Si)/n(Al)=1)^[13]、FAU型(n(Si)/n(Al)=1~3)^[14]、T型(n(Si)/n(Al)=3~4)^[15.,16]、MOR型(n(Si)/n(Al)=6~7)^[17]和MFI型(n(Si)/n(Al)≥20)^[11]。