芳烴/烷烴混合物的分離是石油工業(yè)中最重要也是最具有挑戰(zhàn)性的課題,采用滲透汽化法分離芳烴/烷烴混合物具有潛在的應(yīng)用前景,發(fā)展新型膜材料是亟待解決的關(guān)鍵問題之一。有機(jī)/無機(jī)雜化膜被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的滲透汽化膜,然而傳統(tǒng)的無機(jī)粒子與有機(jī)聚合物之間的相容性和分散性仍有待提高。金屬有機(jī)骨架（MOFs）是一種新型有機(jī)-無機(jī)多孔材料,變化萬千的有機(jī)配體和無機(jī)組分使MOFs能夠形成多樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于MOFs具有超高的比表面積、可修飾的內(nèi)表面、結(jié)合有機(jī)物和無機(jī)物的特點(diǎn),因此與聚合物具有良好的相容性,這些獨(dú)特的性質(zhì)使其成為制備有機(jī)/無機(jī)雜化膜的理想材料。本課題采用MOFs材料作為促進(jìn)傳遞的粒子,研究了MOFs在芳烴優(yōu)先傳遞滲透汽化膜分離領(lǐng)域中的應(yīng)用,選取了不同種類MOFs作為雜化粒子,采用不同的成膜方法成功地制備出可應(yīng)用于芳烴/烷烴混合物分離的管式MOFs/聚合物雜化膜,并研究了MOFs在分離過程中對(duì)芳烴的促進(jìn)傳遞作用。首先利用靜態(tài)壓力驅(qū)動(dòng)自組裝法成功制備了Cu₃（BTC）₂/PVA雜化膜,用于50 wt.%甲苯/正庚烷混合物體系滲透汽化分離。通過掃描電鏡（... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

滲透汽化溶解-擴(kuò)散機(jī)理Figure1-1Solution-diffusionmechnisimofpervaporation

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文結(jié)構(gòu)，造成雜化膜的通量并不高。在有機(jī)膜材料中加入無機(jī)成分，有可能促進(jìn)待分離組分在膜內(nèi)的溶解，離組分在膜中擴(kuò)散速率的差異，從而提高膜的分離選擇性。有機(jī)/無機(jī)過雜化材料的表面與孔道特性改變相鄰聚合物鏈的性質(zhì)、動(dòng)態(tài)構(gòu)象以及的自由體積等，調(diào)整有機(jī)膜的微觀結(jié)構(gòu)和親芳烴性能，從而提高芳烴優(yōu)化膜的選擇性和滲透通量。但是上述提到的無機(jī)粒子與有機(jī)聚合物膜材黏合力都很弱，導(dǎo)致二者的相容性較差，很容易在膜表面存在缺陷，如間的結(jié)合力及界面連續(xù)性成為關(guān)鍵，所以迫切需要尋找一種與無機(jī)粒子高比表面積和高吸附性，同時(shí)與有機(jī)聚合物膜材料結(jié)合性好的填充粒

材料的研究涵蓋了無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、晶體學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)種新興的多孔材料吸引了廣大研究者的關(guān)注。OFs 由于其具有超高的比表面積、粒徑可控、孔徑可調(diào)等特點(diǎn)成為材究熱點(diǎn)。金屬有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)材料還具有結(jié)構(gòu)可調(diào)性，由于金屬離子和類的多樣化，所以可以根據(jù)需要來設(shè)計(jì)金屬有機(jī)骨架材料的結(jié)構(gòu)。通子與有機(jī)配體的選擇可以獲得不同組成與結(jié)構(gòu)的 MOFs 材料；通過對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì) MOFs 孔洞尺寸與形狀的調(diào)節(jié)；通過對(duì)有機(jī)配體官能團(tuán)的變 MOFs 孔洞表面的化學(xué)性質(zhì)。作為一種新型的多孔材料，MOFs 材來設(shè)計(jì)金屬有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)。如圖 1-3 所示，其在儲(chǔ)氫、儲(chǔ)甲料、光電材料、藥物緩釋和水處理等諸多領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用價(jià)值[6具有獨(dú)特的可設(shè)計(jì)性、規(guī)則的納米孔洞及較強(qiáng)的可修飾性，MOFs 材領(lǐng)域開始引起了人們的廣泛關(guān)注。將 MOFs 材料引入到分離膜材料領(lǐng)其特有結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，改善膜的分離性能，從而為其開拓一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)進(jìn)新型分離膜材料的研制與開發(fā)[69,70]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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