Eliminierung von Korngrenzdefekten in einer Zeolithmembran durch schnelle Wärmebehandlung

Mikroporöse Molekularsiebe-Katalysatoren und -Adsorbentien diskriminieren Moleküle anhand von Größe und Form. Das Interesse an Molekularsieben-Filmen ergibt sich aus ihrem Potenzial für energieeffiziente Membrantrennungen. Korngrenzdefekte, die als Reaktion auf durch Wärmebehandlung induzierte Spannungen entstehen, beeinträchtigen jedoch ihre Selektivität, indem sie nichtselektive Transportwege für durchdringende Moleküle schaffen. Wir zeigen, dass eine schnelle Wärmebehandlung die Trennleistung dicker säulenförmiger Filme eines bestimmten Zeoliths (Silicalit-1) verbessern kann, indem sie Korngrenzdefekte beseitigt, möglicherweise durch die Stärkung der Kornbindung an den Korngrenzen. Diese Methodik ermöglicht die Herstellung von Silicalit-1-Membranen mit hoher Trennleistung für aromatische und lineare gegenüber verzweigten Kohlenwasserstoffisomeren und verspricht eine hochgradige und skalierbare Produktion dieser Zeolithmembranen mit verbesserter Energieeffizienz.