在天然氣的開(kāi)采過(guò)程中,伴生有大量的CO2氣體,CO2的存在會(huì)降低天然氣的熱值,同時(shí)會(huì)增加運(yùn)輸過(guò)程中的安全隱患,通過(guò)氣體膜分離過(guò)程去除天然氣中的CO2是一種簡(jiǎn)便高效的方法。如今,使用最廣泛的氣體膜分離材料是傳統(tǒng)的高分子有機(jī)材料,然而高分子有機(jī)膜的分離性能與滲透性能之間相互制約,且不能通過(guò)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)改性的方法克服；無(wú)機(jī)膜在分離與滲透性能上遠(yuǎn)優(yōu)于高分子有機(jī)膜,然而卻由于技術(shù)限制,現(xiàn)階段生產(chǎn)成本較高。因此將二者優(yōu)勢(shì)結(jié)合,制備出高性能的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膜,是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。向聚合物中加入具有特殊吸附作用的多孔無(wú)機(jī)材料可以提高聚合物的分離性能并增強(qiáng)其滲透性能。ZSM-5分子篩與金屬有機(jī)骨架化合物Cu3(BTC)2均是具有規(guī)則孔徑與較大孔隙率的材料,大量的研究表明,向高分子有機(jī)膜中填充ZSM-5分子篩與Cu3(BTC)2可以提高復(fù)合膜的整體性能。本文首先將ZSM-5分子篩填充至聚二甲基硅氧烷(PDMS)中,制備了聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亞胺(PEI)復(fù)合膜,并考察了ZSM-5分子篩填充量與原料氣壓力對(duì)復(fù)合膜滲透與分離性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,ZSM-5分子篩填充量為20%的復(fù)合膜分離效果最佳,CO2/CH...

【文章頁(yè)數(shù)】：90 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 氣體膜分離技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.1.1 氣體膜分離技術(shù)原理
        1.1.2 氣體分離膜性能的表征
        1.1.3 氣體膜分離的應(yīng)用
    1.2 傳統(tǒng)氣體分離膜材料
        1.2.1 有機(jī)高分子材料
        1.2.2 無(wú)機(jī)材料
    1.3 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合或雜化材料
        1.3.1 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合或雜化膜的分類
        1.3.2 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化復(fù)合膜的制備方法
        1.3.3 影響有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化復(fù)合膜性能的關(guān)鍵因素
    1.4 選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第二章 ZSM-5分子篩對(duì)PDMS/PEI復(fù)合膜的改性研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)原理及性能評(píng)價(jià)
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原理
        2.1.2 性能評(píng)價(jià)參數(shù)
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 ZSM-5分子篩的表征
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 ZSM-5分子篩填充PDMS/PEI復(fù)合膜的制備
        2.3.2 氣體滲透性能的測(cè)定
    2.4 ZSM-5分子篩填充PDMS/PEI復(fù)合膜的表征
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 ZSM-5分子篩填充量對(duì)復(fù)合膜性能的影響
        2.5.2 壓力對(duì)改性PDMS/PEI復(fù)合膜性能的影響
    2.6 本章小結(jié)
第三章 表面改性ZSM-5分子篩對(duì)PDMS/PEI復(fù)合膜性能影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)原理及性能評(píng)價(jià)
    3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 表面改性分子篩填充復(fù)合膜的制備
        3.3.2 表面改性分子篩填充復(fù)合膜性能測(cè)定
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 OTES改性ZSM-5分子篩填充復(fù)合膜的表征
        3.4.2 OTES改性ZSM-5分子篩填充量對(duì)復(fù)合膜性能的影響
        3.4.3 壓力對(duì)OTES改性ZSM-5分子篩填充復(fù)合膜性能的影響
        3.4.4 HMDSO改性ZSM-5分子篩填充復(fù)合膜的表征
        3.4.5 HMDSO改性ZSM-5分子篩填充量對(duì)復(fù)合膜的影響
        3.4.6 壓力對(duì)HMDSO改性ZSM-5分子篩填充改性復(fù)合膜性能的影響
        3.4.7 兩種改性方法的對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Cu₃(BTC)₂對(duì)PDMS/PEI復(fù)合膜的改性研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)原理及性能評(píng)價(jià)
    4.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 Cu₃(BTC)₂的表征
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 Cu₃(BTC)₂填充PDMS/PEI復(fù)合膜的制備
        4.3.2 Cu₃(BTC)₂填充PDMS/PEI復(fù)合膜性能測(cè)定
    4.4 Cu₃(BTC)₂填充PDMS/PEI復(fù)合膜的表征
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 Cu₃(BTC)₂填充量對(duì)復(fù)合膜性能的影響
        4.5.2 壓力對(duì)Cu₃(BTC)₂填充復(fù)合膜性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 改性PDMS/PEI復(fù)合用于CO₂/CH₄混合體系的分離
    5.1 實(shí)驗(yàn)原理及性能評(píng)價(jià)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)原理
        5.1.2 性能評(píng)價(jià)參數(shù)
    5.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 復(fù)合膜對(duì)混合體系氣體滲透性能的測(cè)定
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 壓力對(duì)改性PDMS/PEI膜性能的影響
        5.4.2 混合氣體體系組成對(duì)改性復(fù)合膜性能的影響
        5.4.3 滲余相氣體流量對(duì)改性復(fù)合膜性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的論文
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3915360