為了滿足日益增長(zhǎng)的工業(yè)需求,制備具有高分離性能的氣體分離膜材料成為研究熱點(diǎn)。理想的氣體分離膜應(yīng)該同時(shí)具備高的透氣性和選擇性,良好的機(jī)械性能,優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。與無(wú)機(jī)材料相比,有機(jī)物材料具有價(jià)格低,加工性和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在氣體分離領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。自聚微孔聚合物（PIMs）是一種新型的高分子材料,由于其自身獨(dú)特的扭曲結(jié)構(gòu)阻礙了聚合物鏈間的有效堆積,使得聚合物膜內(nèi)部產(chǎn)生連續(xù)的微孔,使得PIMs具有優(yōu)異的氣體透過(guò)性。盡管PIMs聚合物具有高的比表面積和自由體積,但是滲透系數(shù)和選擇性之間仍然存在固有的制約關(guān)系。Tr?ger’s base聚合物作為一種含N-雜環(huán)的微孔類聚合物,雖然其滲透系數(shù)略低,但是具有較高的氣體選擇性。因此將兩種聚合物通過(guò)一定的方法復(fù)合在一起,制備兼具兩者優(yōu)點(diǎn)的共混膜或交聯(lián)膜是提高聚合物膜氣體分離性能的有效手段。在上述背景下,本文圍繞PIMs和Tr?ger’s base聚合物制備了共混膜和交聯(lián)膜并對(duì)其氣體分離性能進(jìn)行研究。主要內(nèi)容和結(jié)論分為三部分:1.合成了PIM-1,PIM-M,PIM-Br-30和Tr?ger’s base聚合物,并且進(jìn)行了¹

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 氣體分離膜研究背景及發(fā)展史
    1.2 氣體分離膜材料的種類
        1.2.1 無(wú)機(jī)膜材料
        1.2.2 高分子膜材料
        1.2.3 混合基質(zhì)膜材料
        1.2.4 高分子聚合物共混膜材料
    1.3 氣體分離膜分離原理
        1.3.1 氣體在多孔膜傳遞機(jī)理
        1.3.2 氣體在非多孔均質(zhì)膜傳遞機(jī)理
        1.3.3 RobesonUpperbound
    1.4 氣體分離膜的應(yīng)用
        1.4.1 空氣分離
        1.4.2 氫氣回收
        1.4.3 二氧化碳捕集
        1.4.4 烯烴-烷烴分離
    1.5 論文選題意義及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 論文選題意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.0 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及型號(hào)、測(cè)試條件
        2.1.1 紅外光譜測(cè)試(FT-IR)
        2.1.2 核磁共振測(cè)試(~1HNMR400MHz)
        2.1.3 膜的微觀形貌表征
        2.1.4 機(jī)械性能測(cè)試
        2.1.5 X射線衍射測(cè)試(XRD)
        2.1.6 氣體分離性能表征
    2.2 自聚微孔聚合物(PIM-1)的制備
        2.2.1 PIM-1合成原料的預(yù)處理
        2.2.2 PIM-1的制備
    2.3 自聚微孔聚合物(PIM-M)的制備
        2.3.1 TTSBI-M的制備
        2.3.2 PIM-M的制備
    2.4 自聚微孔聚合物(PIM-Br-30%)的制備
    2.5 Tr?ger'sbase的制備
    2.6 核磁(~1HNMR)表征
    2.7 本章小結(jié)
第三章 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜的制備
    3.3 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 PIM-1@Tr?ger'sbase的FT-IR表征
        3.3.2 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜的XRD表征
    3.4 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜的形態(tài)表征
    3.5 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜的機(jī)械性能表征
    3.6 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜的氣體分離性能表征
    3.7 PIM-1@Tr?ger'sbase共混膜抗塑化性能表征
    3.8 溫度對(duì)PIM-1@Tr?gerbase共混膜的影響
    3.9 本章小結(jié)
第四章 PIM-Br@Tr?ger'sbase交聯(lián)膜的制備及氣體分離性能研究
    4.1 引言
    4.2 PIM-Br-30@Tr?ger'sbase交聯(lián)膜的制備
    4.3 PIM-Br-30@Tr?ger'sbase交聯(lián)膜形貌表征
    4.4 PIM-Br-30@Tr?ger'sbase交聯(lián)膜XRD表征
    4.5 PIM-Br-30@Tr?ger'sbase交聯(lián)膜氣體分離性能表征
    4.6 交聯(lián)膜與共混膜氣體分離性能表征對(duì)比
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3174787