高等化学工程学报

抽象的

复合介孔膜对乳酸和乙醇酯化的评价与表征

Edidiong Okon、Habiba Shehu 和 Edward Gobina

最近，无机复合介孔膜在化学工业中的应用受到了广泛关注，因为它具有许多特殊优势，包括热稳定性和坚固性。无机介孔膜可以在乳酸酯化反应过程中选择性地从反应产物中除去水，从而提高产品产量。在这项研究中，用不同的载气测试了孔径为 15 nm 的催化介孔膜的表征和评估，然后用这些气体通过气相色谱-质谱法 (GC-MS) 对乳酸和乙醇酯化产物进行分析。在用载气进行渗透测试之前，先用二氧化硅溶液涂覆膜一次。在进料压力为 0.10–1.00 bar 和温度为 413 K 的条件下，使用氦气 (He)、氮气 (N2)、氩气 (Ar) 和二氧化碳 (CO2) 进行渗透测试。气体流速随进料压力增加而增加，表明克努森流是主要的传输机制。气体流速相对于进料压降的顺序为Ar>CO2>He>N2。利用结合能量色散X射线分析仪的扫描电子显微镜（SEM/EDXA）确定膜的形态特征。膜的SEM结果显示了二氧化硅在膜表面的分布。利用液氮吸附/解吸法分析二氧化硅膜的表面积和孔径分布。从第1次和第2次浸涂膜的Brunauer-Emmett-Teller（BET）等温线获得的表面积结果分别为1.497和0.253m2/g，而第1次和第2次浸涂膜的孔径的Barrette-Joyner-Halenda（BJH）曲线分别为4.184和4.180nm，对应于2-50nm范围内的介孔结构。二氧化硅膜的 BET 等温线呈现 IV 型等温线，且有滞后现象。第二次浸涂膜的 BJH 曲线显示，改性后孔径减小了 4%。