隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們對能源與資源需求越來越大,使得大量消耗化石燃料伴隨產(chǎn)生大量溫室氣體排放、嚴重溫室效應(yīng)、引發(fā)一系列生態(tài)惡化現(xiàn)象。所以,開發(fā)高效的溫室氣體捕集與存儲技術(shù)(如膜分離技術(shù))迫在眉睫。膜分離技術(shù)被認為是21世紀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)有機聚合物膜限于材料自身特點,對拓展性能空間微乎其微。通過引入與膜基體不同的無機物作為分散相,構(gòu)建混合基質(zhì)膜(MMMs)有利于充分發(fā)揮有機與無機材料性能優(yōu)勢。但在MMMs制備時,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)由于有機-無機相間相容性差,導(dǎo)致成膜困難與分離性差的問題。鑒于此,本文分別通過有機物和無機物兩種摻雜劑對膜材料改性,并開發(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)和實踐基礎(chǔ)。首先,以Pebax1657為聚合物基質(zhì),分別采用無機物(NaY沸石和SAPO-23沸石)或有機物(PEG-600和PEG-400)單一摻雜劑,及有機-無機二元組分摻雜劑,通過溶劑蒸發(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...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    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 實驗部分
    2.1 藥品試劑與儀器
        2.1.1 實驗藥品與試劑
        2.1.2 實驗儀器與設(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 分離性能綜合評價
    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 分離性能綜合評價
    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 分離性能綜合評價
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3897326