隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們對(duì)能源與資源需求越來(lái)越大,使得大量消耗化石燃料伴隨產(chǎn)生大量溫室氣體排放、嚴(yán)重溫室效應(yīng)、引發(fā)一系列生態(tài)惡化現(xiàn)象。所以,開(kāi)發(fā)高效的溫室氣體捕集與存儲(chǔ)技術(shù)(如膜分離技術(shù))迫在眉睫。膜分離技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的氣體分離技術(shù)之一。膜材料是該技術(shù)的核心,其特性直接決定了氣體分離效率與應(yīng)用前景。但常規(guī)有機(jī)聚合物膜限于材料自身特點(diǎn),對(duì)拓展性能空間微乎其微。通過(guò)引入與膜基體不同的無(wú)機(jī)物作為分散相,構(gòu)建混合基質(zhì)膜(MMMs)有利于充分發(fā)揮有機(jī)與無(wú)機(jī)材料性能優(yōu)勢(shì)。但在MMMs制備時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)由于有機(jī)-無(wú)機(jī)相間相容性差,導(dǎo)致成膜困難與分離性差的問(wèn)題。鑒于此,本文分別通過(guò)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物兩種摻雜劑對(duì)膜材料改性,并開(kāi)發(fā)用于CO₂分離的五種MMMs,為豐富膜制備改性與商業(yè)化推廣應(yīng)用提供重要的理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。首先,以Pebax1657為聚合物基質(zhì),分別采用無(wú)機(jī)物(NaY沸石和SAPO-23沸石)或有機(jī)物(PEG-600和PEG-400)單一摻雜劑,及有機(jī)-無(wú)機(jī)二元組分摻雜劑,通過(guò)溶劑蒸發(fā)法制備了一系列MMMs。采用掃描電鏡、傅里葉變換紅外光譜、X射線衍射、熱...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 膜分離技術(shù)
    1.2 膜分類
    1.3 混合基質(zhì)膜
        1.3.1 混合基質(zhì)膜的定義及分類
        1.3.2 混合基質(zhì)膜的研究發(fā)展
        1.3.3 混合基質(zhì)膜的分離機(jī)理
    1.4 混合基質(zhì)膜的制備
        1.4.1 聚合物基質(zhì)的選擇
        1.4.2 摻雜劑的選擇
        1.4.3 成膜方法
        1.4.4 混合基質(zhì)膜性能調(diào)控
    1.5 課題的提出和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 藥品試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 混合基質(zhì)膜的制備
        2.2.1 Pebax1657 純膜和Pebax/沸石混合基質(zhì)膜的制備
        2.2.2 Pebax/PEG混合基質(zhì)膜的制備
        2.2.3 Pebax/PEG-NaY混合基質(zhì)膜的制備
    2.3 表征方法
        2.3.1 微觀形貌分析
        2.3.2 紅外分析
        2.3.3 X-射線衍射分析
        2.3.4 熱穩(wěn)定性分析
    2.4 氣體分離性能測(cè)試
        2.4.1 純氣體的分離性能
        2.4.2 混合氣體的分離性能
第3章 Pebax/沸石混合基質(zhì)膜的制備
    3.1 Pebax/沸石混合基質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)性能表征
        3.1.1 微觀形貌分析
        3.1.2 表面官能團(tuán)演變
        3.1.3 微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.1.4 熱穩(wěn)定分析
    3.2 Pebax/沸石混合基質(zhì)膜的氣體分離性能
        3.2.1 沸石含量的影響
        3.2.2 滲透壓力的影響
        3.2.3 滲透溫度的影響
    3.3 混合氣體分離性能
    3.4 分離性能綜合評(píng)價(jià)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Pebax/PEG混合基質(zhì)膜的制備
    4.1 結(jié)構(gòu)與性能表征
        4.1.1 微觀形貌分析
        4.1.2 表面官能團(tuán)演變
        4.1.3 微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.1.4 熱穩(wěn)定性分析
    4.2 混合基質(zhì)膜的氣體分離性能
        4.2.1 PEG含量的影響
        4.2.2 滲透壓力的影響
        4.2.3 滲透溫度的影響
    4.3 混合氣體分離性能
    4.4 分離性能綜合評(píng)價(jià)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Pebax/PEG-NaY混合基質(zhì)膜的制備
    5.1 結(jié)構(gòu)與性能表征
        5.1.1 微觀形貌分析
        5.1.2 表面官能團(tuán)演變
        5.1.3 微觀結(jié)構(gòu)分析
        5.1.4 熱穩(wěn)定性分析
    5.2 混合基質(zhì)膜的氣體分離性能
        5.2.1 NaY含量的影響
        5.2.2 滲透壓力的影響
        5.2.3 滲透溫度的影響
    5.3 混合氣體分離性能
    5.4 分離性能綜合評(píng)價(jià)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3897326