Template-freie Synthese von CHA-Zeolithmembranen mit hoher Dehydrationsleistung und erhöhtem Si/Al-Verhältnis unter Verwendung von SSZ-13-Samen

Die Pervaporation ist eine energieeffiziente Alternative zur konventionellen Destillation für Wasser-/AlkoholtTrennungen. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal eine neuartige CHA-Zeolithmembran mit einem erhöhten Si/Al-Verhältnis in Abwesenheit organischer Template synthetisiert. Nanoskalige hochsilicahaltige Zeolith (SSZ-13) Samen wurden für das sekundäre Wachstum der Membran verwendet. Die Trennleistung der Membranen in verschiedenen Alkohol-Wasser-Gemischen wurde gemessen. Auch die Auswirkungen des Wassergehalts im Feed und der Temperatur auf die Trennleistung unter Verwendung von Pervaporation und Dampfpermeation wurden untersucht. Die beste Membran zeigte einen Wasser/Ethanol-Trennfaktor von über 100.000 und einen Gesamtstrom von 1,2 kg/(m² h) bei 348 K in einer 10 wt.% Wasser-Ethanol-Gemischlösung. Eine Membran mit hoher Leistung und einem erhöhten Si/Al-Verhältnis ist vielversprechend für die Anwendung der Alkohol-Dehydratisierung.