CO₂的排放導致了一些全球性的問題,例如溫室效應、海洋酸化以及物種瀕臨滅絕。同時,CO₂也是石油化學工業(yè)主要的污染物,這類組分不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量,而且形成酸液,嚴重腐蝕設備和管路。因此,CO₂的分離已經(jīng)成為了研究的重點。膜分離技術具有成本低、操作彈性大、占地面積小、能耗小以及污染小等優(yōu)點。因此,膜分離技術被認為是一種有前景的CO₂分離技術。膜材料本身存在著滲透系數(shù)與選擇性相互制約的關系,限制了氣體分離膜的應用。目前,制備具有高滲透性和高選擇性的氣體分離膜是研究的重點。聚酰胺含有酰胺鍵有利于CO₂的分離,同時聚酰胺具有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、機械性能。因此,本論文通過縮聚反應制備了含芴聚酰胺以及使用簡單的共混方法來制備具有高滲透性和高選擇性的CO₂分離膜。具體研究內(nèi)容包括:1.利用苯胺和9-芴酮制備了含有大體積芴基團的9,9-雙（4-氨基苯基）芴（9FDA）單體。然后9FDA單體分別和兩種二元酸（2,2-雙（4-羧基苯基）六氟丙烷（HFA）和4,4-二羧基二苯... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 二氧化碳分離的意義
    1.2 二氧化碳分離的主要技術
        1.2.1 深冷分離技術
        1.2.2 變壓吸附分離技術
        1.2.3 膜分離技術
    1.3 氣體分離膜傳質(zhì)機理
        1.3.1 多孔膜傳質(zhì)機理
        1.3.2 非多孔膜傳質(zhì)機理
        1.3.3 氣體分離膜的upperbound
    1.4 二氧化碳有機膜分離材料
        1.4.1 橡膠態(tài)聚合物膜
        1.4.2 玻璃態(tài)聚合物膜
        1.4.3 嵌段聚合物膜
    1.5 本論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗藥品及儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 表征方法
        2.2.1 紅外分析(FTIR)
        2.2.2 核磁分析(1HNMR)
        2.2.3 熱失重分析(TGA)
        2.2.4 差示掃描量熱法(DSC)
        2.2.5 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.6 紫外-吸收光譜分析(UV)
        2.2.7 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.8 機械性能測試
        2.2.9 特性粘度(ηinh)
        2.2.10 聚合物溶解性能
        2.2.11 密度測試(ρ)
        2.2.12 聚合物自由體積測試(FFV)
        2.2.13 氣體滲透性能測試
第三章 含芴聚酰胺的制備及其對CO_2氣體分離
    3.1 引言
    3.2 9,9-雙(4-氨基苯基)芴(9FDA)單體的制備
    3.3 二元含芴聚酰胺(PAs)的制備
    3.4 三元含芴聚酰胺(CPAs)的制備
    3.5 含芴聚酰胺膜的制備
    3.6 9FDA的核磁譜圖分析(~1HNMR)
    3.7 含芴聚酰胺的表征
        3.7.1 含芴聚酰胺的物理性質(zhì)
        3.7.2 紅外光譜結(jié)構分析(FTIR)
        3.7.3 核磁譜圖結(jié)構分析(~1HNMR)
        3.7.4 含芴聚酰胺的溶解性能
        3.7.5 熱失重分析(TGA)
        3.7.6 差示掃描量熱分析(DSC)
        3.7.7 紫外-吸收光譜分析(UV)
        3.7.8 X射線衍射分析(XRD)
    3.8 氣體測試性能分析
        3.8.1 化學結(jié)構對氣體分離性能的影響
        3.8.2 溫度對氣體分離性能的影響
    3.9 本章小結(jié)
第四章 含芴嵌段型聚酰胺的制備及其對CO_2氣體分離
    4.1 引言
    4.2 含芴無規(guī)型聚酰胺的制備
    4.3 含芴嵌段型聚酰胺的制備
    4.4 含芴嵌段型和無規(guī)型聚酰胺膜的制備
    4.5 含芴嵌段型和無規(guī)型聚酰胺膜的表征
        4.5.1 含芴嵌段型和無規(guī)型聚酰胺的物理性能
        4.5.2 紅外光譜結(jié)構分析(FTIR)
        4.5.3 核磁譜圖結(jié)構分析(~1HNMR)
        4.5.4 含芴嵌段型和無規(guī)型聚酰胺的溶解性能
        4.5.5 紫外-吸收光譜分析(UV)
        4.5.6 X射線衍射分析(XRD)
    4.6 氣體測試性能分析
        4.6.1 化學結(jié)構和PPG含量對氣體分離性能的影響
        4.6.2 溫度對氣體分離性能的影響
    4.7 本章小結(jié)
第五章 聚醚酰胺/含芴聚酰胺共混膜的制備及其對CO_2氣體分離
    5.1 引言
    5.2 含芴聚酰胺(PA-PPGs)的制備
    5.3 Pebax2533/PA-PPG共混膜的制備
    5.4 含芴聚酰胺(PA-PPGs)的表征
        5.4.1 紅外光譜結(jié)構分析(FTIR)
        5.4.2 核磁譜圖結(jié)構分析(~1HNMR)
        5.4.3 凝膠色譜分析(GPC)
        5.4.4 差示掃描量熱法分析(DSC)
        5.4.5 含芴聚酰胺的溶解性能
    5.5 Pebax/PA-PPG共混膜的表征
        5.5.1 紅外譜圖結(jié)構分析(FTIR)
        5.5.2 機械性能分析
        5.5.3 X射線衍射分析(XRD)
        5.5.4 掃描電鏡(SEM)
    5.6 氣體分離性能
        5.6.1 PA-PPGs對氣體分離性能的影響
        5.6.2 溫度對氣體分離性能的影響
        5.6.3 氣體分離性能的比較
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
論文發(fā)表情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于甲烷-氮氣體系分離的膜技術研究進展[J]. 李雯,王志,李潘源,許家友,李楠,王紀孝.  化工學報. 2016(02)
[2]CO2減排技術研究進展[J]. 米鐵,黃震,余新明.  江漢大學學報(自然科學版). 2012(01)
[3]碳捕獲和存儲技術綜述及對我國的影響[J]. 巢清塵,陳文穎.  地球科學進展. 2006(03)
[4]有機蒸氣膜分離過程[J]. 曹義鳴,左莉,介興明,袁權.  化工進展. 2005(05)
[5]氣體膜分離原理、動態(tài)與展望[J]. 林剛,陳曉惠,金石,藺恕昌.  低溫與特氣. 2003(02)
[6]變壓吸附分離技術的研究進展[J]. 楊云.  廣西化工. 1999(01)
[7]變壓吸附技術的發(fā)展[J]. 梁其煜,李式模,邵皓平.  低溫工程. 1997(05)



本文編號：3460522