本文關(guān)鍵詞：一維取向LTL型分子篩膜的制備及其分離性能研究

  更多相關(guān)文章： Langmuir-Blodgett法 取向L分子篩膜 CO_2分離 熒光陣列

【摘要】：C02不僅是引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w之一,而且從合成氣、天然氣和煙道氣等混合氣中實(shí)現(xiàn)二氧化碳的有效分離,是能源與環(huán)境領(lǐng)域的重要課題。無(wú)機(jī)膜尤其是沸石分子篩膜可在分子級(jí)別上進(jìn)行物質(zhì)分離,同時(shí)具有良好的水熱穩(wěn)定性,在C02分離領(lǐng)域成為了研究熱點(diǎn)。L型分子篩硅鋁比約為3,具有7.1A的較大孔徑和較強(qiáng)的C02吸附能力,同時(shí)L型分子篩膜的合成不需要添加有機(jī)模板劑,不但可以有效降低膜的生產(chǎn)成本,而且避免了因模板劑脫除而造成膜的損壞�；谏鲜鏊悸�,本論文以制備具有CO2優(yōu)良分離性能的取向L型分子篩膜為研究目標(biāo)進(jìn)行了以下工作：1.通過(guò)有效控制合成液配比,合成出了形貌規(guī)則、結(jié)晶度高且具有不同長(zhǎng)徑比的LTL型分子篩晶粒。然后,采用“瓶中造船法”,在不同長(zhǎng)徑比的LTL型分子篩晶粒孔道中組裝稀土有機(jī)配合物,制得LTL分子篩/Eu-TTA主-客體熒光材料。熒光光譜表征結(jié)果表明,在激發(fā)波長(zhǎng)為350 nm時(shí),長(zhǎng)徑比為0.2的LTL分子篩/Eu-TTA晶粒在617 nm處的5D0→7F2發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng),而長(zhǎng)徑比為3的晶粒發(fā)光強(qiáng)度最弱。最后,將長(zhǎng)徑比為0.2的LTL分子篩/Eu-TTA晶粒,在PEI修飾的玻璃表面快速擦涂10s后,制得厘米尺寸的一維取向LTL型分子篩熒光陣列。SEM表征結(jié)果證實(shí),該分子篩熒光陣列中幾乎所有的LTL分子篩晶粒都沿著與底基表面垂直的c-軸方向一維高密度、單層有序排列。在激發(fā)波長(zhǎng)為365 nm時(shí),該一維取向LTL分子篩熒光陣列發(fā)出紅色熒光。2.通過(guò)優(yōu)化合成液配比和反應(yīng)條件,合成了結(jié)晶度高、粒徑均一、形貌規(guī)則的圓盤狀L型分子篩晶種。然后,通過(guò)酸處理增加晶粒表面羥基官能團(tuán),采用仲丁醇攪拌改性4d有效增加分子篩晶種的疏水性。最后,利用Langmuir-Blodgett(LB)技術(shù)在多種載體材料表面,獲得了高度c-軸取向且單層排列的L分子篩晶粒層。通過(guò)考察二次生長(zhǎng)溫度、合成液配比和合成時(shí)間,確定了制備L型分子篩膜的適宜合成條件。在合成液配比為K2O:Al2O3:SiO2:H2O=10:1:25:300,180℃反應(yīng)12 h,可制備得到厚度約200 nm的連續(xù)致密的c-軸取向L型分子篩膜,優(yōu)先取向度CPO(00l)達(dá)到0.86。在配比為：8.5 K2O:1.0 A12O3:25 Si2O:800 H2O,180℃反應(yīng)44h,在合成得到了連續(xù)致密厚度約為1.5 μm的c-軸取向L分子篩膜,CPO(00l)值達(dá)到0.89。3.在常溫下分別測(cè)試單組份氣體He、H2、N2以及CO2的滲透行為,以評(píng)價(jià)所制備L型分子篩膜的致密性。測(cè)試結(jié)果顯示：H2/N2的理想分離因子小于努森擴(kuò)散值,而H2/C02的理想分離因子高于努森擴(kuò)散值,且隨著壓力升高逐漸增大。表明合成的取向L分子篩膜具有良好的致密性。
【關(guān)鍵詞】：Langmuir-Blodgett法 取向L分子篩膜 CO_2分離 熒光陣列
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 文獻(xiàn)綜述7-23
• 1.1 引言7
• 1.2 沸石分子篩概述7-10
• 1.3 沸石分子篩膜概述10-14
• 1.4 取向分子篩膜的研究進(jìn)展14-18
• 1.5 分子篩膜氣體分離原理介紹18-20
• 1.6 CO_2分離研究進(jìn)展20-22
• 1.7 論文選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法23-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.3 表征方法24-25
• 第三章 一維取向LTL型分子篩熒光陣列的快速組裝25-33
• 3.1 引言25-26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分26-27
• 3.3 結(jié)果討論27-31
• 3.4 小結(jié)31-33
• 第四章 Langmuir-Blodgett法有序組裝L型分子篩晶種陣列33-43
• 4.1 引言33
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分33-36
• 4.3 結(jié)果與討論36-41
• 4.4 小結(jié)41-43
• 第五章 c-軸取向LTL型分子篩膜的控制合成43-59
• 5.1 引言43-44
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分44-47
• 5.3 結(jié)果與討論47-58
• 5.4 小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-68
• 個(gè)人簡(jiǎn)介68

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