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20.10.2015 | Original Paper | Ausgabe 3/2016

Journal of Materials Science 3/2016

Synthesis of thin CrAPSO-34 membranes by microwave-assisted secondary growth

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 3/2016
Autoren:
Liancheng Bing, Xiufeng Liu, Baoquan Zhang

Abstract

CrAPSO-34 crystals were synthesized by conventional hydrothermal method with Cr isomorphously substituted into their structures. CrAPSO-34 membranes were prepared by microwave-assisted heating on porous α-Al2O3 substrates seeded with CrAPSO-34 crystals. These membranes were characterized by SEM, EDX, XRD, FT-IR, and UV–Vis techniques. The dense CrAPSO-34 membrane with a thickness of about 2.5 μm was formed after secondary growth. FT-IR and UV–Vis provided direct evidence for Cr substitution into the CHA zeolite membrane structure. The defect size distribution of CrAPSO-34 membranes indicated that non-zeolitic pores were negligible, which was further conformed by the result of single-gas permeances for CrAPSO-34 membrane versus kinetic diameter of the permeating molecule. The separation performance of CrAPSO-34 membranes for equimolar CO2/CH4 gas mixtures was presented. These membranes displayed CO2 permeances as high as 7.9 × 10−7 mol/m2 s Pa with CO2/CH4 separation selectivities in the 152–156 range at 302 K and a pressure drop of 138 kPa.

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