四苯乙烯基多孔材料的合成及氣體吸附與分離性能研究
發(fā)布時間:2020-08-28 12:24
輕質(zhì)烴(C2H2,C2H4,C2H6,CH4)的吸附分離是重要的工業(yè)流程。傳統(tǒng)分離輕質(zhì)烴是低溫蒸餾,經(jīng)濟花費巨大。多孔材料作為一種有前景的吸附劑,使輕質(zhì)烴更加經(jīng)濟和高效的吸附分離成為了可能;谒谋揭蚁┆毺氐墓鈱W性能,剛性骨架及易于功能化等特點,本文合成了五例四苯乙烯基多孔材料,并用于輕質(zhì)烴的選擇性吸附和分離。一、通過配體四(4-四唑苯基)乙烯(H4TTPE)構(gòu)建了化合物l([Cu2C1(H2O)(TTPE)].(CH3)2NH2·-2H22O·Solvent),在溶劑甲醇的交換下,單晶到單晶(SC-SC)轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔?'([Cu2(H2O)2(TTPE)]·2H2O·Solvent)。發(fā)現(xiàn)SC-SC轉(zhuǎn)變對氣體的吸附性能有較大的影響,BET由629.5 m2·g-1變?yōu)?27.06 mn2·g-1。轉(zhuǎn)變前后對CO2和C2H2的吸附量有顯著的提高,273K下從86.18和117.52 cm3·g.1變?yōu)?07.44和135.20cmn3·g-l。同時對化合物1'進行了二元混合氣體柱穿透實驗(296K,1bar),結(jié)果表明對CO2/N2和C2H2/CH4都能進行有效分離。二、利用四(4-羧酸苯基)乙烯合成了一例熱穩(wěn)定性高的含一維Zn鏈的多功能性MOF(化合物2)。該材料有區(qū)別于原配體的熒光特征和穩(wěn)定的多孔吸附性。常溫常壓下IAST計算化合物2對于C2H6/CH4的氣體吸附選擇性,高達29.67。三、用四(4-氨基苯基)乙烯和三種二酸酐一鍋法合成了三例熱穩(wěn)定性高,耐物理化學性好的聚酰亞胺POPs(P1,P2和P3)。通過改變酸酐長度,使得三者聚合物的孔徑依次從微孔到大孔過渡,BETL比表面積分別為389.4 m2·g-1,481.6m2·g-1]140.0m2·g-l。用IAST計算三者多孔聚酰亞胺的二元氣體吸附選擇性時,它們都對C2H2/CH4有最好效果,依次為121.73,117.95,156.54?傊,本文使用合成的多孔材料用于氣體吸附分離性能的同時,論述了一種通過控制SC-SC轉(zhuǎn)變來調(diào)控氣體吸附性能的有趣方法,為輕質(zhì)烴的存儲和分離做出了貢獻。
【學位單位】:福建師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:TB383.4;O647.3
【學位單位】:福建師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
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本文編號:2807574
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