在天然氣的開采過程中,伴生有大量的CO2氣體,CO2的存在會降低天然氣的熱值,同時會增加運輸過程中的安全隱患,通過氣體膜分離過程去除天然氣中的CO2是一種簡便高效的方法。如今,使用最廣泛的氣體膜分離材料是傳統(tǒng)的高分子有機材料,然而高分子有機膜的分離性能與滲透性能之間相互制約,且不能通過傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)改性的方法克服；無機膜在分離與滲透性能上遠(yuǎn)優(yōu)于高分子有機膜,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)勢結(jié)合,制備出高性能的有機-無機復(fù)合膜,是當(dāng)今研究的熱點。向聚合物中加入具有特殊吸附作用的多孔無機材料可以提高聚合物的分離性能并增強其滲透性能。ZSM-5分子篩與金屬有機骨架化合物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復(fù)合膜滲透與分離性能的影響。實驗結(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...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：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 有機高分子材料
        1.2.2 無機材料
    1.3 有機-無機復(fù)合或雜化材料
        1.3.1 有機-無機復(fù)合或雜化膜的分類
        1.3.2 有機/無機雜化復(fù)合膜的制備方法
        1.3.3 影響有機/無機雜化復(fù)合膜性能的關(guān)鍵因素
    1.4 選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第二章 ZSM-5分子篩對PDMS/PEI復(fù)合膜的改性研究
    2.1 實驗原理及性能評價
        2.1.1 實驗原理
        2.1.2 性能評價參數(shù)
    2.2 實驗試劑及儀器
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 ZSM-5分子篩的表征
        2.2.3 實驗儀器
    2.3 實驗方法
        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分子篩填充量對復(fù)合膜性能的影響
        2.5.2 壓力對改性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PDMS/PEI復(fù)合膜性能影響
    3.1 實驗原理及性能評價
    3.2 實驗試劑及儀器
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
    3.3 實驗方法
        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分子篩填充量對復(fù)合膜性能的影響
        3.4.3 壓力對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分子篩填充量對復(fù)合膜的影響
        3.4.6 壓力對HMDSO改性ZSM-5分子篩填充改性復(fù)合膜性能的影響
        3.4.7 兩種改性方法的對比
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Cu₃(BTC)₂對PDMS/PEI復(fù)合膜的改性研究
    4.1 實驗原理及性能評價
    4.2 實驗試劑及儀器
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 Cu₃(BTC)₂的表征
        4.2.3 實驗儀器
    4.3 實驗方法
        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填充量對復(fù)合膜性能的影響
        4.5.2 壓力對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 實驗原理及性能評價
        5.1.1 實驗原理
        5.1.2 性能評價參數(shù)
    5.2 實驗試劑及儀器
        5.2.1 實驗試劑
        5.2.2 實驗儀器
    5.3 實驗方法
        5.3.1 復(fù)合膜對混合體系氣體滲透性能的測定
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 壓力對改性PDMS/PEI膜性能的影響
        5.4.2 混合氣體體系組成對改性復(fù)合膜性能的影響
        5.4.3 滲余相氣體流量對改性復(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)師簡介
附件



本文編號：3915360