近年來,由于日益突出的溫室效應(yīng),CO₂的分離回收成為重要的研究課題。膜分離法分離CO₂具有簡單、高效、能耗低、操作簡單和易與其他過程耦合的特點,在CO₂分離領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。然而,對于有機(jī)膜而言,trade-off效應(yīng)使得膜的滲透性和選擇性之間相互制約,高滲透性和高選擇性無法共存。而對于無機(jī)膜來說,其制備成本較高,并且難度較大。混合基質(zhì)膜結(jié)合了有機(jī)膜和無機(jī)膜的優(yōu)點,能夠有效增加膜的分離性能,突破Robeson上限。金屬有機(jī)骨架材料（MOFs）由于具有孔徑可調(diào),比表面積大和孔隙率高等優(yōu)點,,成為一種研究廣泛的混合基質(zhì)膜無機(jī)填料。但是對于MOFs混合基質(zhì)膜而言,微米級MOFs填料由于尺寸過大,與聚合物之間相容性較差,易產(chǎn)生界面缺陷,導(dǎo)致膜的分離性能下降;而納米級尺寸的MOFs材料由于具有較大的表面自由能,導(dǎo)致其在制膜過程中極易發(fā)生團(tuán)聚,引起膜分離性能的降低。為此,本文提出采用微乳液法合成具有高分散性的納米級ZIF-8及氨基功能化ZIF-8納米顆粒,以提高ZIF-8與聚合物間的界面相容性,進(jìn)而提高混合基質(zhì)膜的CO_2... 

【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)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 混合基質(zhì)膜
        1.1.1 概述
        1.1.2 混合基質(zhì)膜的制備
        1.1.3 混合基質(zhì)膜常用無機(jī)填料
        1.1.4 混合基質(zhì)膜的分離機(jī)理
    1.2 金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)
        1.2.1 概述
        1.2.2 MOFs的合成
        1.2.3 MOFs的應(yīng)用
        1.2.4 MOFs的改性
    1.3 MOFs基混合基質(zhì)膜的研究進(jìn)展
        1.3.1 概述
        1.3.2 MOFs基MMMs用于氣體分離
        1.3.3 MOFs基MMMs存在的問題
    1.4 選題意義及研究內(nèi)容
2 微乳液法合成納米ZIF-
    2.1 實驗藥品與儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 微乳液法合成納米ZIF-
        2.2.2 合成條件的確定
        2.2.3 ZIF-8的活化
    2.3 ZIF-8的表征
        2.3.1 ZIF-8的SEM表征
        2.3.2 ZIF-8的XRD表征
        2.3.3 ZIF-8的TGA表征
        2.3.4 ZIF-8的BET表征
    2.4 本章小結(jié)
3 ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的制備及氣體分離性能
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗藥品及儀器
        3.1.2 ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的制備
        3.1.3 ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的表征
        3.1.4 氣體分離性能測試
    3.2 ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的表征
        3.2.1 ZIF-8分散性對混合基質(zhì)膜形貌的影響
        3.2.2 ZIF-8對混合基質(zhì)膜的熱穩(wěn)定性的影響
        3.2.3 ZIF-8對混合基質(zhì)膜熔點和Tg的影響
    3.3 ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的氣體分離性能
    3.4 本章小結(jié)
4 NH2-ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的制備及氣體分離性能
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗藥品及儀器
        4.1.2 NH2-ZIF-8的合成
        4.1.3 NH2-ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的制備
        4.1.4 NH2-ZIF-8及其混合基質(zhì)膜的表征
        4.1.5 氣體分離性能測試
    4.2 氨基化對ZIF-8的影響
        4.2.1 晶體結(jié)構(gòu)
        4.2.2 分子結(jié)構(gòu)
        4.2.3 尺寸及形貌
        4.2.4 熱穩(wěn)定性
        4.2.5 孔道結(jié)構(gòu)
    4.3 NH_2-ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的表征
        4.3.1 形貌表征
        4.3.2 熱穩(wěn)定性分析
    4.4 NH_2-ZIF-8/Pebax混合基質(zhì)膜的氣體分離性能
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研項目及科研成果
致謝



本文編號：3607114