亲水性DDR分子筛膜用于乙酸渗透汽化脱水分离 1. 研究背景 我国每年工业溶剂的产量和需求近亿吨，工业溶剂被广泛应用于石化、医药、生物和环境等领域。

在溶剂生产和回用过程中，有机溶剂与水易形成共沸物，传统的分离技术如精馏或吸附等，能耗较高且易产生污染排放；膜分离技术是一种高效的液相分离技术，能够显著降低能耗且无污染排放。

分子筛膜用于渗透汽化脱水表现出优越的分离性能，但是在酸性有机溶剂体下系的应用仍然面临许多挑战。

Tanaka等人[1]将Si/Al为3.6的T膜应用于50 wt%乙酸/水体系渗透汽化脱水，得到的水通量为1.9 kg#183;m-2#183;h-1，分离因子为120；Li等人[2]将Si/Al为5.1的MOR膜用于90 wt%乙酸/水体系渗透汽化脱水，水通量为0.05 kg#183;m-2#183;h-1，分离因子为50；Li等人[3]将Si/Al为11.9的ZSM-5膜用于54 wt%乙酸/水体系渗透汽化脱水，水通量为0.63 kg#183;m-2#183;h-1，分离因子为23。

对于沸石分子筛膜，沸石分子筛骨架的Si/Al比是影响膜的亲水性和耐酸性的内在因素，随着Si/Al比的增大，膜的耐酸性增高，但是膜的亲水性降低。

对于酸性条件下的有机物脱水要求膜材料的耐酸性较高同时又必须具有相当强的亲水性，以获得高通量和高选择性。

解决这个矛盾的方法之一是对耐酸的分子筛膜进行亲水改性，因此我们选择了DDR分子筛膜。

2. DDR分子筛简介 全硅型DDR分子筛是一种八元环分子筛, 由氧环将十面体、十二面体与十九面体相互连接而成的二维微孔结构。

它的有效孔径为0.36#215;0.44 nm，其独特的孔道结构以及孔道尺寸，使其在分离小分子气体领域有着独特的优势，而全硅的结构使得DDR分子筛具有很好水热稳定性，在分离过程中受水汽以及其他杂质的影响很小。

1984年，德国的Gies等人[4]首次采用原位生长法制备出了DDR分子筛，并解析了其晶胞结构参数。