微孔有機(jī)聚合物的合成及吸附分離性能研究
發(fā)布時間:2021-03-10 00:03
人類活動排放出大量的CO2,已經(jīng)引發(fā)了嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。目前所采用的胺類溶液吸收法存在易腐蝕、易揮發(fā)及能耗高等弊端。微孔有機(jī)聚合物具有的納米級孔道和高比表面積,使其在氣體儲存和分離領(lǐng)域有著巨大的潛力,可用于二氧化碳的捕獲和封存。此外,微孔有機(jī)聚合物在氣體儲存和分離過程中具有材料易再生及能耗低等優(yōu)點。本論文以提高微孔有機(jī)聚合物的氣體吸附及分離性能為目的,通過合理的分子設(shè)計,制備出具有微孔結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺、氰酸酯樹脂和酚醛樹脂。這三類聚合物中分別含有酰亞胺環(huán)、三嗪環(huán)和酚羥基結(jié)構(gòu),與CO2、C2-C4有機(jī)烴類氣體間存在較強(qiáng)的相互作用,可以提高聚合物對這幾種氣體的吸附和分離性能。通過對聚合物進(jìn)行多種氣體和蒸汽吸附測試,研究其化學(xué)結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu)對H2、CO2、N2、C1-C4有機(jī)烴類氣體及苯、正己烷、環(huán)己烷、水蒸汽吸附及分離性能的影響。論文的主要內(nèi)容如下:微孔聚酰亞胺及其硝化改性的合成及性能研究。采用1,3,5,7-四(4-氨基苯基)金剛烷分別與均苯四甲酸酐和1,4,5,8-萘四甲酸酐縮聚,制備出兩種基于1,3,5,7-四苯基金剛烷結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺PI-ADPM和PI-ADNT。將PI-ADNT與發(fā)煙硝...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:197 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.9?PI-ADPM的C02和H2吸附等溫線??Fig.?2.9?CO2?and?H2?adsorption?isotherms?for?PI-ADPM??
CO2?(■),?CH4?(?)?and?N2?(▲)?isotherms?at?273?K?for?PFN-Sl?(a),?PFN-S2?(b),?PFN-Al?(c)??and?PFN-A2?(d)??起始斜率方法是將壓力低于0.12?bar的吸附等溫線進(jìn)行線性擬合,如圖4.19和4.20??所示,將不同氣體吸附等溫線的起始斜率之比定義為氣體吸附選擇分離比。根據(jù)前面兩??章的分析和總結(jié)
RT??其中,i?為理想氣體常數(shù),C為積分常數(shù),P和r為平衡時的壓力和溫度。??如圖2.10所示,二氧化碳的吸附熱隨著吸附量的增大而明顯減小,表明氣體與聚合??物間的相互作用強(qiáng)于氣體與氣體間的相互作用。為了更加深入了解聚合物對二氧化碳的??吸附行為,進(jìn)一步采用維里方程對不同溫度下的吸附等溫線進(jìn)行擬合分析[2m],公式如??下:??In?(77?/?P)?zn?+?A^n?+?A^ii^?+?…?(2.2)??其中,《為樣品在壓力P下的吸附量,乂0,Au七等為維里系數(shù)。??-33-??
本文編號:3073706
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:197 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.9?PI-ADPM的C02和H2吸附等溫線??Fig.?2.9?CO2?and?H2?adsorption?isotherms?for?PI-ADPM??
CO2?(■),?CH4?(?)?and?N2?(▲)?isotherms?at?273?K?for?PFN-Sl?(a),?PFN-S2?(b),?PFN-Al?(c)??and?PFN-A2?(d)??起始斜率方法是將壓力低于0.12?bar的吸附等溫線進(jìn)行線性擬合,如圖4.19和4.20??所示,將不同氣體吸附等溫線的起始斜率之比定義為氣體吸附選擇分離比。根據(jù)前面兩??章的分析和總結(jié)
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本文編號:3073706
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