自從美國9/11事件之后，提高安全性和預防損傷的必要性比以往任何時候都重要。世界各地的恐怖主義威脅和數(shù)百萬埋在地下未爆炸的地雷需要開發(fā)一種能夠快速，可靠和緊湊的爆炸物檢測設備，它應被納入到手持設備或遠程監(jiān)控設備�？紤]到普遍采用的爆炸裝置大多數(shù)沒有密封屏蔽，因此通過檢測空氣中的爆炸物分子來確定爆炸物的存在成為可能。但傳感器設備進行檢測的關鍵問題是環(huán)境條件下靈敏度低。這是由于常用的硝基炸藥（TNT，硝酸甘油，DNT，黑索金，特屈兒等）本身的蒸汽壓很低，而自然空氣流動使?jié)舛冗M一步稀釋至更低的ppt或ppb級。在大型開放地域，如機場、火車站，即使是最好的傳感器也很難檢測這種經(jīng)過稀釋的低濃度爆炸物分子。一個簡單而有效的解決方案是為傳感器設計一個預濃縮裝置，以提高檢測靈敏度。由于其孔道尺寸和吸附選擇性，分子篩膜近幾十年來被用于氣體分離。其中的MFI結構的分子篩膜具有0.51-0.56nm的孔道直徑，由于其孔道直徑小于爆炸物分子而大于空氣分子而被用作分子篩膜材料。而一層超薄的分子篩膜應該能夠過濾掉空氣分子而使爆炸物蒸汽濃縮。由于分子篩膜的通量足夠大，使得其能在短時間內流過大量空氣分子，快速濃縮爆炸物... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

電影《拆彈部隊》海報Fig.1-1ThemoiveposterofTheHurtLocker簡易爆炸裝置是恐怖份子對付美國的不對稱作戰(zhàn)武器，已成為恐怖分子和極端分子所使用的最為危險的武器，對全球的所有平民、軍人和公眾構成威脅

液體合成法所采用的離子液體即可代替水作為溶劑，而又能起到模板劑32, 33]，成為分子篩膜合成中的一個熱點。蔡睿等人[32]采用離子液體合成微波加熱法在不銹鋼和鋁合金表面采用二次生法制備了磷酸鋁、磷酸硅-11, SAPO-11)分子篩膜。前分子篩膜的發(fā)展方向包括：(1)能大規(guī)模、穩(wěn)定地合成出無缺陷、厚度子篩膜；(2)尋求廉價的多孔載體以降低分子篩膜的制造成本；(3)提高的滲透速率和選擇性；(4)解決膜組件之間的連結密封性，加強工程設計 原位水熱合成法位水熱合成法是在載體的孔口或次孔口直接合成分子篩膜，其主要步驟清洗處理的載體直接放到盛有合成液（溶膠）的晶化釜中，在一定溫度身產(chǎn)生的壓力下直接在載體表面生長出分子篩膜并與載體結合在一起。成的 MFI 結構分子篩如圖 1-3 所示[18]。由圖可知分子篩存在不同的晶晶面。例如由于 b 軸取向是直孔道，因此擁有最高的分離性能。

圖 1-4 流動晶化合成液在膜陶瓷管或毛細管內壁生長 ZSM-5 分子篩[5Fig. 1-4. ZSM-5 crystallization inside of tubes and capillaries with movedsynthesis solution.Wang[52]等人提出了二次生長法相對于早期分子篩與粘合劑混合的諸多并在不銹鋼表面制備了 200-800nm 的超薄 Silicalite-1 分子篩膜。他們在不同鋼表面通過二次生長（晶種）法合成光滑連續(xù)的 silicalite-1 膜，膜厚 200-800表明膜厚隨生長時間的延長而變大，并且分子篩膜厚度、形貌和取向與載體鋼的型號（化學組成不同）無關。所用鋼載體包括一種普通碳鋼和三種類型銹鋼（分別為 304，316L，S31254 型）。Iglesia[53]等人研究了在不銹鋼微反應器孔道內壁制備 ZSM-5 分子篩膜用離子交換法附載 Pd。他們采用三種不同的方法，分別是直接液相水熱（direct liquid phase hydrothermal synthesis, LHS）、沾涂晶種的液相水熱合成次生長法）和蒸汽晶化合成（steam-assisted crystallization, SAC）。發(fā)現(xiàn)采用沾涂晶種法所制備的膜厚度、連續(xù)性均好于直接合成。液相晶化所得分子篩

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本文編號：3419434