二次水熱合成法制備ZSM-5分子篩膜及其滲透汽化性能

朱美華，夏水蓮，劉永生，袁曉蕾，李羚，桂田，張飛，劉鑫，陳祥樹

（江西師范大學化學化工學院，江西 南昌 330022）

二次水熱合成法制備ZSM-5分子篩膜及其滲透汽化性能

朱美華，夏水蓮，劉永生，袁曉蕾，李羚，桂田，張飛，劉鑫，陳祥樹

（江西師范大學化學化工學院，江西 南昌 330022）

采用二次水熱合成法在管狀多孔莫來石支撐體上制備高耐酸性ZSM-5分子篩膜，系統地研究分子篩晶種和合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率對ZSM-5分子篩膜生長與滲透汽化性能的影響，采用X射線衍射、冷場掃描電子顯微鏡和電子能譜等表征技術分別對制備的ZSM-5分子篩及其ZSM-5分子篩膜的結構、形貌和Si/Al比進行表征。針對分離75℃、90% HAc/H2O的水溶液，最優化條件下制備的ZSM-5分子篩膜表現出優良的滲透汽化性能，滲透通量和分離因子分別為0.98kg/（m2·h）和890。此外，本研究所采用制備耐酸性ZSM-5分子篩膜的方法表現出良好的重現性，重復制備的12根ZSM-5分子篩膜在75℃下分離90% HAc/H2O的水溶液時，平均通量和分離系數分別為（0.85±0.15）kg/（m2·h）和650±290。再者，ZSM-5分子篩膜在45～75℃的溫度范圍內分離50%～95% HAc/H2O水溶液時都表現出優良的滲透汽化性能。

耐酸性ZSM-5分子篩膜；晶種；H2O/SiO2比率；滲透汽化；重復性

隨著科學技術的發展，世界的能源消耗越來越嚴重。化學工業的能源消耗占能源消耗的50%，而其中分離過程所消耗的能源又約占化學工業中的40%，因此如何減少分離過程中的能耗問題意義重大。膜分離技術具有設備簡單、操作簡便、分離過程中無相變且對所分離的物質不造成二次污染等優點［1-2］。滲透汽化分離作為一種新興的膜分離技術，具備節能、高效、環保等優勢，受到研究者的廣泛關注［3］。分子篩膜具有規則的孔道，且熱穩定性及化學穩定性良好，適合應用于高溫、高腐蝕的環境苛刻體系中，因此具有良好的應用前景［4-5］。

分子篩膜在滲透汽化分離有機物和水的應用研究十分廣泛，親水性的分子篩膜如 LTA型（Si/Al=1）、FAU型（Si/Al=1～3）、T型（Si/Al=3～4）、MOR型（Si/Al=6～10）分子篩膜均表現出良好的分離性能。2001年日本三井造船株式會社率先實現 NaA型分子篩膜在異丙醇和乙醇脫水的工業應用［6-9］。盡管NaA型分子篩膜在醇類和酮類脫水方面表現出優異的分離性能，但 NaA 型分子篩膜在微弱酸性或水含量稍高的體系中極不穩定，如在酸性苛刻環境中易造成分子篩晶體骨架容易脫鋁致使分子篩骨架坍塌［10］，因此NaA型分子篩膜的應用范圍有限，不適合應用于酸性條件下有機物脫水。ZSM-5型分子篩膜的Si/Al比范圍廣（10～∞）和發達的孔道結構（0.55nm×0.51nm的 Z字形孔道和0.53nm×0.56nm的直線型孔道），因此可通過調節Si/Al比制備親水性好且耐酸性強的ZSM-5分子篩膜，使其在酸性條件下有機物脫水應用中具有廣闊的前景［11］。

目前，親水性ZSM-5分子篩膜的制備方法主要有二次水熱合成法。二次水熱合成法是在支撐體表面預涂一層分子篩晶種，然后再進行水熱合成。二次水熱合成法能將晶體生長的成核期與生長期分離開來，不僅可以縮短合成時間和控制膜層厚度，還可以有效避免雜相、缺陷等產生，因而在分子篩膜的制備過程中得到了廣泛的應用。李賢森等［8］采用擦涂法在預先莫來石陶瓷管上涂覆一層ZSM-5分子篩晶種，并探討了鋁源、氟源、溶膠中的硅鋁比對合成ZSM-5分子篩膜的質量和耐酸性的影響。楊麗君等［11］采用復合晶種法在大孔α-Al2O3載體上制備ZSM-5分子篩膜，而且在分離90%（質量分數）的乙酸/水體系中效果顯著。金鴿等［12］采用浸涂法在α-Al2O3載體管上涂覆兩次分子篩晶種，成功地在不使用有機模板劑的條件下制備了ZSM-5分子篩膜，所制得的ZSM-5分子篩膜在343K下分離質量分數90%異丙醇/水的混合溶液，滲透通量和分離因子分別為0.358kg/（m2·h）和10338。綜上所述，采用二次水熱合成法制備高質量的分子篩膜的關鍵是晶種的涂覆，雖然目前晶種的涂覆方法已有較多報道，但對于應該涂覆何種晶種及其晶種對ZSM-5分子篩膜的生長和滲透汽化性能有何影響卻少有研究。

本文作者團隊已經成功地使用不添加有機模板劑的合成溶膠制備了親水性和穩定性良好的ZSM-5分子篩膜，但在分離高濃度的HAc水溶液時，分子篩膜的分離效果和重復性不佳［13-14］。因此本研究依據前期的研究工作基礎，為了進一步推進ZSM-5分子篩膜在工業化中的應用，考察晶種和合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率對ZSM-5分子篩膜的生長、性能和重復性的影響，通過滲透汽化技術將制備的分子篩膜應用于高濃度的 HAc水溶液脫水（≥90%HAc/H2O，質量分數），并考察測試條件（測試溫度和料液中HAc濃度的變化）對分子篩膜滲透汽化性能的合影響。

1　實驗部分

1.1 ZSM-5分子篩膜的制備

將 10cm長的管狀多孔莫來石支撐體（外徑12mm，內徑 9mm，平均孔徑 1.3μm，孔隙率為35%，Nikkato Corp.）用SiC砂紙打磨，再用超聲清洗干凈和烘干備用。根據文獻［14］描述的預涂晶種的方法，在莫來石支撐體的表面涂覆ZSM-5晶種，然后將預涂晶種的支撐體放入80℃的烘箱中干燥2h，并用棉簽抹去表面多余的晶種。為了考察晶種的尺寸大小和 Si/Al比率對分子篩膜的生長和性能的影響，本研究采用了 6種不同 Si/Al比率的分子篩晶體制備ZSM-5分子篩膜（上海申曇環保新材料有限公司），分子篩晶體的形貌和性質均列于圖1和表1中。

將硅溶膠（HS-40，40%SiO2，Sigma-Aldrich）、硫酸鋁［Al2（SO4）3，99%，Sinopharm，國藥］、氫氧化鈉（NaOH，96%，天津永大試劑）、氟化鈉（NaF，99%，Aladdin）和超純水按摩爾比s為1SiO2∶0.067 Al2O3∶0.2Na2O∶1NaF∶xH2O配成300g溶膠（x取值范圍為30～100），并在室溫下攪拌老化2h，再將溶膠和上述預涂晶種的支撐體一同放入不銹鋼反應釜中，并于185℃的烘箱中晶化48h。待晶化完全后，將制備的分子篩膜取出，用去離子水反復清洗膜表面直至中性，并在100℃下烘干。

1.2 ZSM-5分子篩膜結構與性能的表征

采用X射線衍射（XRD，Rigaku Ultima Ⅳ）技術表征制備的ZSM-5分子篩膜和粉末的結構特征，測試條件為：Cu-Kα輻射（λ=0.1548nm），石墨單色器，管壓為 40kV，管電流為 40mA，掃描范圍2θ=5°～45°。具體操作步驟為：對于管狀分子篩膜，先將ZSM-5分子篩膜置于測試支架上兩端固定，使X射線管瞄準分子篩膜的中部，按上述測試條件調試好儀器后便可直接測量；對于分子篩，先將分子篩用瑪瑙研缽研細，置于帶有凹槽的載玻片上壓實，制樣完成后將載玻片插入待測樣品臺的凹槽上固定，X射線管瞄準載玻片，再按測試條件調試好儀器后進行測試即可。ZSM-5分子篩和分子篩膜的形貌、晶體層厚度以及元素分布分別采用場發射掃描電子顯微鏡（FE-SEM，Hitachi SU 8020）和能量色散X射線光譜儀（EDX，Hitachi SU 8020）表征。

圖1　ZSM-5分子篩晶種的掃描電鏡照片

表1　ZSM-5分子篩晶種的物理特性和不同晶種制備的ZSM-5分子篩膜的滲透汽化性能

采用文獻［16］所示的滲透汽化裝置，將 ZSM-5分子篩膜的一端用熱塑管密封，另一端與真空端相連，再浸沒于質量分數為 90%HAc/H2O的原料罐中，原料罐置于恒溫水槽中加熱到75℃，分子篩膜的有效面積為22cm2。原料液中的HAc分子和H2O分子先在分子篩膜的表面吸附，再通過分子篩膜在分子篩膜的另一端脫附，并溶解形成滲透液。利用真空泵將滲透側的壓強降至 100Pa，采用液氮冷凝來收集滲透側組分，并按一定的時間間隔取樣、稱重和分析組分含量。原料側和滲透側的物質含量用氣相色譜（SHIMADZU，GC-2014C，3m不銹鋼填充柱，進樣口溫度200℃，柱溫80℃，檢測器200℃，TCD分析）進行分析。采用滲透通量和分離因子兩個物理量來評價分子篩膜的性能，滲透通量J［kg/（m2·h）］是指在單位時間內滲透組分透過單位膜面積的總質量，分離因子αH2O/HAc=（yA/yB）/（xA/xB），其中xA、xB、yA和yB分別為H2O和HAc在原料側和滲透側料液中的質量分數；αH2O/HAc可以表示分子篩膜分離效率。

2　結果與討論

2.1 晶種對ZSM-5分子篩膜生長和性能的影響

圖2為采用不同ZSM-5晶種所制得的ZSM-5分子篩膜的XRD 圖譜，制備ZSM-5分子篩膜合成溶膠的摩爾組分比為 SiO2∶Al2O3∶Na2O∶NaF∶H2O=1∶0.067∶0.2∶1∶50，合成溫度和合成時間分別為185℃和48h。從圖2可以得出，采用不同ZSM-5晶種均能制備純相的MFI型分子篩膜，但由于3號（5.8μm）和4號（5.1μm）晶種的顆粒較大，M-3和 M-4分子篩膜的 MFI型分子篩（2θ=7.9°，8.1°，23.1°，23.8°）的特征峰較弱。

圖3為不同晶種所制得的ZSM-5分子篩膜的表面和斷面的SEM圖片，M-1、M-2、M-5和M-6分子篩膜的支撐體表面被一層致密的針狀 ZSM-5晶體交錯生長成沙漠玫瑰花狀的 ZSM-5型分子篩晶體所覆蓋，ZSM-5分子篩晶體層的厚度約為 4～5μm，這與本文作者之前的研究結果一致［13-14］。M-3 和 M-4分子篩膜的表面被許多無定形的物質所覆蓋，特別是M-4分子篩膜支撐體斷面沒有明顯的分子篩晶體層，這和分子篩膜的XRD圖譜結果一致。再者，不同晶種制備的ZSM-5分子篩膜應用于75℃下分離90% HAc/H2O體系的滲透汽化性能如表1所示，M-1、M-2、M-5和M-6都表現出很好的親水性，M-5的滲透通量和分離因子可分別達0.98kg/（m2·h）和890。由于分子篩晶種顆粒過大，在支撐體表面不能生長出連續且致密的分子篩膜層（M-3和M-4，如圖2和圖3）。此外，針對分離90%HAc/H2O體系，M-3和M-4分子篩膜均表現出較差的分離性能（表1）。此外，EDX表征結果表明所有分子篩膜表面的 Si/Al比率與初始使用的分子篩晶種的Si/Al比率無關，相應的ZSM-5分子篩膜的Si/Al比率都約為8。因此，本研究中分子篩的晶種尺寸大小是影響 ZSM-5分子篩膜生長和滲透汽化性能的重要因素，而ZSM-5分子篩膜滲透汽化生長和性能與所采用晶種的形貌和對應的 Si/Al比率無關。

圖2　不同ZSM-5型分子篩晶種制備的分子篩膜的X射線衍射譜圖

2.2 溶膠H2O/SiO2對ZSM-5分子篩膜生長和性能的影響

為了減少分子篩合成溶膠中原料的用量（硅源、鋁源、堿源和氟源）和探討合成溶膠中 H2O/SiO2摩爾比率對 ZSM-5分子篩膜生長和性能的影響。SiO2∶0.067Al2O3∶0.2Na2O∶1NaF∶30～100H2O的合成溶膠制備ZSM-5分子篩膜，合成溫度和合成時間分別為 185℃和 48h，支撐體涂覆的晶種為 5號晶種。其中合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率分別為30、50、70和100，對應的分子篩膜的編號為M-7、M-8、M-9和M-10，表2列舉了采用不同H2O/SiO2摩爾比率的合成溶膠制備的 ZSM-5分子篩膜的滲透汽化性能。

圖4為從不同H2O/SiO2摩爾比率的合成溶膠中制備的ZSM-5分子篩膜的XRD圖譜。當合成溶膠中的H2O/SiO2摩爾比率在30～100的范圍內時，制備的分子篩膜都具有純相MFI型分子篩結構，而當合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率為50時，M-8分子篩膜具有最強的MFI型分子篩特征衍射峰。此外，圖5分別為M-7～M-10分子篩膜的表面和斷面SEM圖。當H2O/SiO2摩爾比率為30時，M-7分子篩膜表面晶體多為六棱柱型堆積成花狀，而且分子篩晶體層存在大量的晶間孔和缺陷，因此M-7分子篩膜對75℃下分離90% HAc/H2O體系表現出較差的分離性能［通量和分離系數分別為 0.34 kg/（m2·h）和56］。從圖5可以看出，M-8分子篩膜的支撐體表面被一層致密的針狀ZSM-5晶體交錯生長成沙漠玫瑰花狀的 ZSM-5型分子篩晶體所覆蓋。同時，M-8分子篩膜對 75℃下分離 90% HAc/H2O滲透通量和分離因子可分別達0.98kg/（m2·h）和890。當合成溶膠中的H2O/SiO2摩爾比率繼續增加為70和100時，由于合成溶膠中晶體成核和生長所需的營養成分變少（相應的硅源、鋁源、氟源和堿源等），M-9和M-10分子篩膜的表面只有零散的針狀晶體出現，而且有大量支撐體的表面裸露，因此在支撐體表面不能觀察到連續和致密的分子篩膜層。

圖3　不同ZSM-5型分子篩晶種制備的ZSM-5型分子篩膜的表面和斷面掃描電鏡圖

表2　合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率對ZSM-5分子篩膜的滲透汽化性能影響

圖4　不同H2O/SiO2摩爾比率的合成溶膠中制備的ZSM-5分子篩膜X射線衍射圖譜

研究表明，當合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率小于50時，合成溶膠中分子篩晶體成核和生長所需的營養液濃度過高，不利于晶化過程的傳質，從而導致膜表面晶化不均一而產生更多缺陷，影響了分子篩膜的分離性能［17］；而當合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率大于50時，合成溶膠中分子篩晶體成核和生長所需的營養液濃度和黏度過低，晶核和晶體在支撐體上的附著力小，不利于制備致密和晶體共生較好的ZSM-5分子篩膜。

圖5　不同H2O/SiO2摩爾比率的合成溶膠中制備的ZSM-5分子篩膜表面和斷面掃描電鏡照片

2.3 ZSM-5分子篩膜制備的重復性和操作條件對ZSM-5分子篩膜滲透汽化性能的影響

分子篩膜制備的重復性是其工業化應用過程的關鍵問題，本研究采用上述實驗所得最佳分子篩膜合成條件重復制備了12根ZSM-5分子篩膜，同時將制備的分子篩膜應用于75℃、90% HAc/H2O（質量分數）溶液的脫水，實驗結果如表3所示（分子篩膜的合成溶膠摩爾比為 SiO2∶0.067Al2O3∶0.2Na2O∶1NaF∶50H2O，合成溫度和合成時間分別為185℃和48h，支撐體涂覆的晶種為5號晶種）。從表3中可以看出，制備的12根膜對質量分數90% HAc/H2O溶液均表現出優異和穩定的滲透汽化性能，并且這12根分子篩膜的平均通量和分離系數分別為（0.82±0.18）kg/（m2·h）和650±290。

表3　ZSM-5分子篩膜的重復性及其對75℃、90% HAc/H2O溶液的滲透汽化性能

圖6　75℃時料液中乙酸濃度對ZSM-5分子篩膜滲透汽化性能的影響

此外，本研究還并考察了料液中HAc濃度和測試溫度對ZSM-5分子篩膜滲透汽化性能的影響。圖6為在75℃條件下，ZSM-5分子篩膜的滲透汽化性能隨溶液中HAc質量分數變化（料液質量分數分別為 50% HAc/H2O、70% HAc/H2O、90% HAc/H2O、95% HAc/H2O）的趨勢。隨著原料液中乙酸濃度的增加，ZSM-5分子篩膜的滲透通量逐漸減小，當乙酸質量分數升高至 95%時，滲透通量和分離因子仍舊分別高達 0.45kg/（m2·h）和820。由于水溶液中HAc與HAc分子之間、H2O 與HAc分子之間存在氫鍵，而且隨著料液中HAc濃度的逐漸增加，一方面，料液中水分子的含量逐漸減少；另一方面，由于氫鍵的作用，HAc與HAc分子之間、H2O與 HAc分子之間的締合作用逐漸增強，料液中自由H2O的數目亦逐漸減少，故而在滲透汽化過程中可以滲透分子篩膜的 H2O數目逐漸減少，因為隨著料液中HAc濃度的增加，ZSM-5分子篩膜的滲透通量會逐漸降低［14］。此外，圖7為ZSM-5分子篩膜的滲透汽化性能在料液中乙酸質量分數為 90%的條件下隨料液溫度的變化關系。隨著料液溫度的升高，HAc分子和H2O分子的擴散速率都加快，ZSM-5分子篩膜的滲透通量逐漸上升，當溫度升高至75℃時，滲透通量和分離因子分別為0.98kg/（m2·h）和890。隨著溫度的升高，滲透通量上升［18］。

圖7　溫度對ZSM-5分子篩膜時滲透汽化性能的影響

3　結　論

采用不添加有機模板劑的合成溶膠，通過簡單的二次水熱合成法合成了耐酸性良好的 ZSM-5分子篩膜。研究表明合適尺寸的分子篩晶種是制備連續且致密ZSM-5分子篩膜的關鍵因素，而ZSM-5分子篩膜的滲透汽化性能和生長與所采用的晶種的形貌和對應的 Si/Al比率無關。同時，當合成溶膠中H2O/SiO2摩爾比率為50時，M-8分子篩膜對75℃下分離90% HAc/H2O滲透通量和分離因子可分別達0.98kg/（m2·h）和890。當料液中HAc質量分數高達95% 時，分子篩膜仍具有優異的滲透汽化性能，滲透通量和分離因子可分別為0.45kg/（m2·h）和820。此外，本研究制備的ZSM-5分子篩膜具有良好的耐酸性和重現性，將最優化條件下重復制備的ZSM-5分子篩膜應用于 75℃下分離質量分數為 90%乙酸/水體系，平均滲透通量和分離因子分別達（0.85±0.15）kg/（m2·h）和650±290。

［1］張歡歡，葛志強，郭翔海，等.從工業廢水中回收乙酸的方法研究進展［J］.化工進展，2015，34（6）：1768-1778.

［2］YANG Jianhua，LI Liangqing，LI Wanze，et al.Tuning aluminum spatial distribution in ZSM-5 membranes：a new strategy to fabricate high performance and stable zeolite membranes for dehydration of acetic acid ［J］.Chemical Communications，2014，50：14654-14657.

［3］由濤,陳龍祥,張慶文,等.滲透汽化分離乙酸的研究進展［J］.化工進展，2009，28（2）：187-213.

［4］GAO Xue，ZOU Xiaoqin，ZHANG Feng，et al.Eco-friendly fabrication of hydrophilic ZSM-5 membranes for alcohol upgrading［J］.Chemical Communications，2013，49：8839-8841.

［5］周榮飛，胡娜，袁慧，等.T型分子篩膜的合成、表征與滲透汽化性能［J］.無機化學學報，2009，25（8）：1439-1446.

［6］MORIGAMI Yoshio，KONDO Masakazu，ABE Jun，et al.The first large-scale pervaporation plant using tubular-type module with zeolite NaA membrane［J］.Separation and Purification Technology，2001，25：251-260.

［7］ZHU Meihua，XIA Shuilian，HUA Xuemei，et al.Rapid preparation of acid-stable and high dehydration performance Mordenite membranes［J］.Industrial & Engineering Chemistry Research，2014，53：19168-19174.

［8］LI Xiansen，KITA Hidetoshi，ZHU Hua，et al.Synthesis of long-term acid-stable zeolite membranes and their potential application to esterification reactions［J］.Journal of Membrane Science，2009，339：224-232.

［9］KITA Hidetoshi，HORII Kohji，TANAKA Kazuhiro，et al.Synthesis of a zeolite NaA membrane for pervaperation of water/organic liquid mixtures［J］.Journal of Material Science Letters，1995，14：206.

［10］LIPNIZKI Frank，FIELD Robertw，TEN Po-kiong.Pervaporation based hydrid process：a review of process design，applications and economics［J］.Journal of Membrane Science，1999，153：183-210.

［11］楊麗君，殷德宏，王金渠，等.采用復合晶種法在大孔載體上制備高性能 ZSM-5 沸石膜［J］.硅酸鹽通報，2012，31：1212-1217.

［12］金鴿，周志輝，劉紅，等.無模板劑ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯滲透汽化脫水中的應用［J］.石油學報，2015，31：31-37.

［13］ZHU Meihua，LU Zhanghui，KUMAKIRI Izumi，et al.Preparation and characterization of high water perm-selectivity ZSM-5 membrane without organic template ［J］.Journal of Membrane Science，2012，415-416：57-65.

［14］ZHU Meihua，KUMAKIRI Izumi，TANAKA Kazuhiro，et al.Dehydration of acetic acid and esterification product by acid-stable ZSM-5 membrane［J］.Microporous and Mesoporous Materials，2013，181：47-53.

［15］張雄福，王金渠，劉海鷗，等.ZSM-5沸石膜的合成及成膜因素研究［J］.石油學報，2001，17：9-14.

［16］HU Na，ZHENG Yihong，YANG Zhen，et al.Mircowave synthesis of high-flux NaY zeolite membranes in fluoride media［J］.The Royal Society of Chemistry Advance，2015，5：87556-87563.

［17］張飛，鄭藝鴻，桂田，等.含氟體系中高性能T型分子篩膜的合成［J］.無機化學學報，2014，30：1845-1854.

［18］SUN Weiguo，WANG Xianwu，YANG Jianhua，et al.Pervaporation separation of acetic acid-water mixtures through Sn-substituted ZSM-5 zeolite membranes［J］.Journal of Membrane Science，2009，335：83-88.

Secondary hydrothermal synthesis of ZSM-5 zeolite membrane and its pervaporation performance

ZHU Meihua，XIA Shuilian，LIU Yongsheng，YUAN Xiaolei，LI Ling，GUI Tian，ZHANG Fei，LIU Xin，CHEN Xiangshu
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Jiangxi Normal University，Nanchang 330022，Jiangxi，China）

The high acid-proof ZSM-5 zeolite membranes are prepared on tubular porous mullite supports by secondary hydrothermal synthesis，and the effects of seed crystals，H2O/SiO2molar ratio of the precursor synthesis gel on the growth and pervaporation performance of ZSM-5 zeolite membranes are studied systematically.The structure，morphology，and Si/Al ratio of the ZSM-5 zeolite crystals and membranes are characterized by XRD，FE-SEM，and EDX.For the separation of 90% HAc/H2O mixture at 75℃，the flux and separation factor（H2O over HAc）of ZSM-5 zeolite membrane prepared with the optimum synthesis condition has a well dehydration performance，and the total flux and separation factor are 0.98kg/（m2·h）and 890，respectively.Besides，the prepared ZSM-5 zeolite membranes show good reproducibility，and the average flux and separation factor of the 12 pieces of ZSM-5 zeolite membranes are（0.85±0.15）kg/（m2·h）and 650±290 for dehydration of 90% HAc/H2O mixture at 75℃.Moreover，the ZSM-5 zeolite membrane presents excellent dehydration performance for 50%～95% HAc/H2O at 45～75℃.

acid-stable ZSM-5 zeolite membrane；seed crystals；H2O/SiO2ratio；pervaporation；reproducibility

TQ 028.8

A

1000-6613（2016）09-2885-07

10.16085/j.issn.1000-6613.2016.09.033

2015-12-16；修改稿日期：2016-05-16。

國家自然科學基金面上項目（21476099）、國家國際科技合作專項（2015DFA50190）、國家自然科學基金青年基金（21503100）、江西省教育廳科學技術研究項目（14240）及江西省科技廳對外合作科技項目（20141BDH80011）。

朱美華（1985—），女，講師。聯系人：陳祥樹，教授，博士生導師。E-mail cxs66cn@jxnu.edu.cn。