沸石膜及其制备方法和其用于水脱盐的用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102438736A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102438736A(43)申请公布日2012.05.02(21)申请号201080017575.4(51)Int.Cl.(22)申请日2010.04.20B01D71/02(2006.01)B01D61/02(2006.01)(30)优先权数据12/429,8992009.04.24US(85)PCT申请进入国家阶段日2011.10.20(86)PCT申请的申请数据PCT/US2010/0317882010.04.20(87)PCT申请的公布数据WO2010/123926EN2010.10.28(71)申请人上游纳动股份有限公司地址美国新泽西州(72)发明人朱广山邱世伦邱赫周冰(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人蔡胜有张耀宏权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称沸石膜及其制备方法和其用于水脱盐的用途(57)摘要一种利用沉积在载体材料上的沸石晶种制造的新型沸石膜。所述晶种随后在二次生长步骤中进一步生长以形成具有共生颗粒的膜。沸石膜的孔尺寸为3埃-8埃，这允许水以相对高的通量率流过膜，同时阻止溶解的离子。所述新型沸石膜对于利用反渗透进行的海水脱盐出乎意料的有效。所述沸石膜能够具有高水通量率和高离子截留百分率。CN10243876ACCNN110243873602438744A权利要求书1/3页1.一种用于制造适合利用反渗透进行水脱盐的沸石膜的方法，包括：提供载体材料；提供在所述载体材料上的沸石层形成中使用的多个沸石晶种颗粒，所述载体材料上的沸石层适用于利用反渗透进行水脱盐，所述沸石晶种颗粒包括孔直径为约3埃-约8埃的沸石晶体；在所述载体材料上沉积所述沸石晶种颗粒以形成中间负载沸石以备用于形成所述沸石层；和通过将所述中间负载沸石与沸石反应混合物合并，并且在适合沸石晶体生长的条件下使所述沸石晶种颗粒生长来进行所述沸石晶种颗粒的二次生长，以在所述载体材料上形成所述沸石层，并由此形成沸石膜，所述沸石膜包括所述载体材料和所述沸石层，所述沸石层的厚度为约1微米-约300微米，并且其孔直径使得沸石膜具有适合水脱盐的通量和离子截留率。2.如权利要求1所述的方法，其中所述沸石层的厚度为约10微米-约200微米。3.如权利要求1所述的方法，其中所述载体材料为玻璃料、不锈钢网、α-Al2O3、铜网或其组合。4.如权利要求1所述的方法，其中所述沸石晶种颗粒的尺寸为约20nm-约500nm。5.如权利要求1所述的方法，其中所述沸石晶种颗粒提供在晶种颗粒悬浮液中，其中沉积所述晶种颗粒包括使所述晶种颗粒悬浮液与所述载体材料接触。6.如权利要求5所述的方法，其中所述悬浮液中的所述沸石晶种颗粒的浓度为约5g/l-约100g/l。7.如权利要求5所述的方法，其中所述沸石晶种颗粒以约10g/l-约200g/l的浓度沉积在所述载体材料上。8.如权利要求5所述的方法，其中所述载体材料在所述沸石晶种颗粒悬浮液与所述载体材料接触之前被润湿，由此限制所述沸石晶种颗粒在所述载体内的吸收。9.如权利要求1所述的方法，其中所述沸石反应混合物的二氧化硅与氧化铝的比率为约10-约500。10.如权利要求1所述的方法，其中所述载体材料的孔直径为约1微米-约100微米。11.如权利要求1所述的方法，其中所述沸石晶种颗粒选自silicalite-1、ZSM-5、沸石A、沸石P、沸石SPO34及其组合。12.一种用于制造适合利用反渗透进行水脱盐的沸石膜的方法，包括：提供载体材料；提供在所述载体材料上的沸石层形成中使用的多个沸石晶种颗粒，所述载体材料上的沸石层适用于利用反渗透进行水脱盐，所述沸石晶种颗粒包括孔直径为约3埃-约8埃的沸石；在所述载体材料上沉积所述沸石晶种颗粒以形成中间负载沸石以备用于形成所述沸石层；和通过将所述中间负载沸石与沸石反应混合物合并，并且在适合沸石晶体生长的条件下使所述沸石晶种颗粒生长来进行所述沸石晶种颗粒的二次生长，以在所述载体材料上形成所述沸石层，并由此形成沸石膜，所述沸石膜包括所述载体材料和所述沸石层，所述沸石层2CCNN110243873602438744A权利要求书2/3页的厚度大于约15微米，所述沸石膜的厚度大于约1mm，并且其孔直径为约3埃-约8埃，这允许水以高通量率流过所述沸石膜，同时阻止溶解的水溶离子穿过所述沸石膜。13.一种用于制造适合利用反渗透进行水脱盐的沸石膜的方法，包括：提供载体材料；提供在所述载体材料上的沸石层形成中使用的多个沸石晶种颗粒，所述载体材料上的沸石层适用于利用反渗透进行水脱盐，所述沸石晶种颗粒包括孔直径为约3-约8埃的沸石；在所述载体材料上沉积所述沸石晶种颗粒以形成中间负载沸石以备用于形成所