日本ゼオライト学会 刊行物 Publication of Japan Zeolite Association

ISSN: 0918–7774
一般社団法人日本ゼオライト学会 Japan Zeolite Association
〒162-0801 東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター Japan Zeolite Association Academy Center, 358-5 Yamabuki-cho, Shinju-ku, Tokyo 162-0801, Japan
Zeolite News Letters 14(1): 3-11 (1997)
doi:10.20731/zeoraito.14.1.3

解説解説

ゼオライト膜の気相合成と応用Synthesis of zeolitic membranes in gas phase and their applications

大阪大学基礎工学部化学応用科学科Department of Chemical Engineering, Osaka University ◇ Machikaneyama 1-3, Toyonaka, Osaka 560, Japan

発行日:1997年3月10日Published: March 10, 1997
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ドライゲルコンバージョンによる気相中でのゼオライトの結晶化手法について述べた後,特に気相輸送法を用いたゼオライト膜の合成法および結晶化・膜化機構について解説した。気相輸送法により再現性良くゼオライト膜を合成するためには,多孔質支持体上への乾燥アルミノシリケートゲル薄膜の製膜条件が極めて重要である。気相輸送法では,支持体細孔内にゼオライト結晶が緻密に生成し,ゼオライトとアルミナ多孔体のコンポジット層を形成する。ただし,アルミ源の選択によっては支持体表面に配向膜を合成することも出来る。ゼオライト膜の透過分離特性には,ピンホールの有無が重要であることは勿論のこと,混合物の透過に対しては,共存分子の吸着,透過分子の細孔内への吸着速度,形状選択性などが影響する。このため,単成分系の結果から混合物の分離特性を予測することは難しい。ゼオライト膜合成とその利用に関する研究をさらに発展させるには,乾燥ゲルのゼオライトへの結晶化過程のみならず,原料となるアルミノシリケートのゾルゲルの科学,およびゼオライト細孔内への分子の吸着・拡散挙動など多くの基礎研究が待たれる。

Synthetic procedure and formation mechanisms of zeolitic membranes by a vapor-phase transport (VPT) method are described after crystallization techniques of zeolites by dry gel conversion are briefly introduced. In synthesizing zeolitic membaranes with good reproducibility by the VPT method, conditions for forming a dry aluminosilicate gel thin layer on a porous support are essential. A compact composite layer of zeolite and porous alumina can be formed by the VPT method because zeolite is crystallized in the pores of support. It is possible to synthesize a preferentially oriented zeolitic membranes by the selection of alumina source. Co-adsorption, the rate of molecules entering into zeolitic pores, and molecular sieving property as well as permeation through pinholes significantly influence the permeation and separation properties of zeolitic membranes. It is, thus, difficult to predict separation properties for multicomponent mixtures by using the results of permeation tests for unary systems. Further progress of zeolitic membrane synthesis and its utilization requires fundamental research in broad fields of science such as sol-gel sciece of aluminnosilicate systems, and adsorption and diffusion of molecules in zeolitic pores, other than crystallization of dry gels to zeolites.

Key words: Zeolitic membranes; Synthesis; Dry gel conversion; Vapor-phese transport; Permeation properties

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