面向乙酸乙酯/水分離的ZIF-67/PEBA和MFI分子篩膜材料制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-07-08 13:29
乙酸乙酯是重要的工業(yè)溶劑,在其生產過程不可避免會有含酯廢水排放。由于容易形成共沸物和高能耗等問題,采用傳統(tǒng)分離方法從含酯廢水中回收乙酸乙酯比較困難。滲透汽化分離技術具有從水溶液中回收微量乙酸乙酯的應用潛力,開發(fā)分離性能優(yōu)良的膜材料是實現其工業(yè)化的關鍵。為此本文針對酯/水體系開展填充改性聚醚共聚酰胺(PEBA)聚合物和無機分子篩兩大類膜材料制備工藝及性能的研究。將ZIF-67填充到聚醚共聚酰胺(PEBA)中,制備得到ZIF-67/PEBA雜化膜。用掃面電鏡(SEM)表征ZIF-67的粒徑和雜化膜材料表面和橫截面形貌特征,通過接觸角測試考察雜化膜疏水性的變化,通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析雜化膜材料的化學結構,采用X射線衍射(XRD)考察ZIF-67顆粒和PEBA雜化膜材料的結晶度,通過熱重(TGA)考察填充型雜化膜材料的熱穩(wěn)定性;開展平衡溶脹實驗探究雜化膜在不同濃度乙酸乙酯水溶液中的溶脹性能,并通過滲透汽化實驗考察ZIF-67填充量、進料濃度和溫度等因素對雜化膜分離乙酸乙酯/水溶液性能的影響。以正硅酸四乙酯(TEOS)為硅源,四丙基氫氧化銨(TPAOH)為模板劑,用二次生長法在氧...
【文章頁數】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 滲透汽化膜材料及其類型
1.3 PEBA膜材料簡介
1.4 沸石咪唑酯骨架材料
1.5 MFI型分子篩膜
1.6 課題研究目的和內容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內容
第二章 ZIF-67/PEBA雜化膜的制備與表征
2.1 前言
2.2 實驗及方法
2.2.1 材料與設備
2.2.2 ZIF-67的制備
2.2.3 ZIF-67/PEBA雜化膜的制備
2.2.4 材料的表征方法
2.3 ZIF-67表征結果
2.3.1 比表面積和孔徑測試結果及其分析
2.3.2 SEM結果及其分析
2.4 ZIF-67/PEBA雜化膜表征結果
2.4.1 SEM結果及其分析
2.4.2 EDS結果及其分析
2.4.3 FTIR結果及其分析
2.4.4 XRD結果及其分析
2.4.5 WCA結果及其分析
2.4.6 TGA結果及其分析
2.4.7 平衡溶脹實驗結果
2.5 小結
第三章 MFI型分子篩膜的制備與表征
3.1 前言
3.2 實驗及方法
3.2.1 材料與設備
3.2.2 Silicalite-1 晶種的制備
3.2.3 MFI型分子篩膜的制備
3.2.4 材料的表征方法
3.3 Silicalite-1 晶種表征結果
3.3.1 XRD結果及其分析
3.3.2 FTIR結果及其分析
3.3.3 SEM結果及其分析
3.4 分子篩膜的表征結果
3.4.1 SEM結果及其分析
3.4.2 EDS結果及其分析
3.5 小結
第四章 滲透汽化分離乙酸乙酯/水溶液性能研究
4.1 前言
4.2 實驗及方法
4.2.1 材料與設備
4.2.2 滲透汽化實驗方法
4.3 ZIF-67/PEBA雜化膜的滲透汽化性能測試結果
4.3.1 ZIF-67填充量的影響
4.3.2 進料濃度的影響
4.3.3 進料溫度的影響
4.3.4 雜化膜穩(wěn)定性測試
4.4 MFI型分子篩膜的滲透汽化性能測試結果
4.4.1 晶種接種量的影響
4.4.2 進料濃度的影響
4.4.3 進料溫度的影響
4.5 不同膜材料分離乙酸乙酯/水溶液性能對比
4.5.1 ZIF-67/PEBA雜化膜和MFI型分子篩膜分離性能對比
4.5.2 文獻數據對比
4.6 小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文和研究成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PDMS/ZSM-5膜的制備及滲透汽化分離水中乙酸正丁酯和乙酸乙酯[J]. 劉燕青,胡聽聽,魯落義,王維,鄒昀,童張法. 化工學報. 2020(02)
[2]沸石咪唑酯骨架材料合成及其在氣體吸附分離領域的研究進展[J]. 薛雯丹,朱緒婭,周啟星,李鳳祥. 化工進展. 2019(05)
[3]用于滲透汽化的T型沸石膜的耐酸性能[J]. 劉宏瑞,周志輝,吳紅丹,杜奕錦,陳思龍. 石油化工. 2018(11)
[4]PEBA滲透汽化膜用于分離回收稀水溶液中鄰甲酚[J]. 李春成,劉長林,郝曉剛. 太原理工大學學報. 2018(02)
[5]活性炭填充PEG/PVDF雜化膜的脫硫性能[J]. 張杏梅,胡文玲,孫鶴翔,韓小龍,王玉琪. 化工學報. 2018(02)
[6]疏水SiO2填充PDMS膜分離水中乙酸正丁酯的性能[J]. 牟春霞,張時雨,鄒昀,劉香君,董顏箔,崔學民,童張法. 化工學報. 2017(06)
[7]β-環(huán)糊精/聚醚共聚乙酰胺填充膜的制備及滲透汽化分離水中微量苯酚[J]. 張時雨,鄒昀,韋藤幼,牟春霞,劉香君,童張法. 化工學報. 2016(11)
[8]SiO2-PEBAX/PAN膜滲透汽化分離吡啶[J]. 劉琨,付夏娜. 高校化學工程學報. 2016(04)
[9]操作參數對中空纖維NaA分子篩膜滲透汽化性能影響的實驗與模擬[J]. 吳海峰,張春,張玉亭,葉鵬,顧學紅. 高;瘜W工程學報. 2016(01)
[10]PEBA/MCM-41雜化膜的制備及其對苯酚/水滲透汽化分離性能的研究[J]. 王敏敏,張新儒,李馨然,郝曉剛,李春成,丁川,王倩. 膜科學與技術. 2015(06)
碩士論文
[1]MFI型分子篩膜的制備及滲透汽化分離性能的研究[D]. 劉香君.廣西大學 2017
[2]ZIF-8填充PEBA雜化膜的制備及滲透汽化分離水中乙酸乙酯[D]. 張欣然.江南大學 2014
本文編號:3657117
【文章頁數】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 滲透汽化膜材料及其類型
1.3 PEBA膜材料簡介
1.4 沸石咪唑酯骨架材料
1.5 MFI型分子篩膜
1.6 課題研究目的和內容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究內容
第二章 ZIF-67/PEBA雜化膜的制備與表征
2.1 前言
2.2 實驗及方法
2.2.1 材料與設備
2.2.2 ZIF-67的制備
2.2.3 ZIF-67/PEBA雜化膜的制備
2.2.4 材料的表征方法
2.3 ZIF-67表征結果
2.3.1 比表面積和孔徑測試結果及其分析
2.3.2 SEM結果及其分析
2.4 ZIF-67/PEBA雜化膜表征結果
2.4.1 SEM結果及其分析
2.4.2 EDS結果及其分析
2.4.3 FTIR結果及其分析
2.4.4 XRD結果及其分析
2.4.5 WCA結果及其分析
2.4.6 TGA結果及其分析
2.4.7 平衡溶脹實驗結果
2.5 小結
第三章 MFI型分子篩膜的制備與表征
3.1 前言
3.2 實驗及方法
3.2.1 材料與設備
3.2.2 Silicalite-1 晶種的制備
3.2.3 MFI型分子篩膜的制備
3.2.4 材料的表征方法
3.3 Silicalite-1 晶種表征結果
3.3.1 XRD結果及其分析
3.3.2 FTIR結果及其分析
3.3.3 SEM結果及其分析
3.4 分子篩膜的表征結果
3.4.1 SEM結果及其分析
3.4.2 EDS結果及其分析
3.5 小結
第四章 滲透汽化分離乙酸乙酯/水溶液性能研究
4.1 前言
4.2 實驗及方法
4.2.1 材料與設備
4.2.2 滲透汽化實驗方法
4.3 ZIF-67/PEBA雜化膜的滲透汽化性能測試結果
4.3.1 ZIF-67填充量的影響
4.3.2 進料濃度的影響
4.3.3 進料溫度的影響
4.3.4 雜化膜穩(wěn)定性測試
4.4 MFI型分子篩膜的滲透汽化性能測試結果
4.4.1 晶種接種量的影響
4.4.2 進料濃度的影響
4.4.3 進料溫度的影響
4.5 不同膜材料分離乙酸乙酯/水溶液性能對比
4.5.1 ZIF-67/PEBA雜化膜和MFI型分子篩膜分離性能對比
4.5.2 文獻數據對比
4.6 小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文和研究成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PDMS/ZSM-5膜的制備及滲透汽化分離水中乙酸正丁酯和乙酸乙酯[J]. 劉燕青,胡聽聽,魯落義,王維,鄒昀,童張法. 化工學報. 2020(02)
[2]沸石咪唑酯骨架材料合成及其在氣體吸附分離領域的研究進展[J]. 薛雯丹,朱緒婭,周啟星,李鳳祥. 化工進展. 2019(05)
[3]用于滲透汽化的T型沸石膜的耐酸性能[J]. 劉宏瑞,周志輝,吳紅丹,杜奕錦,陳思龍. 石油化工. 2018(11)
[4]PEBA滲透汽化膜用于分離回收稀水溶液中鄰甲酚[J]. 李春成,劉長林,郝曉剛. 太原理工大學學報. 2018(02)
[5]活性炭填充PEG/PVDF雜化膜的脫硫性能[J]. 張杏梅,胡文玲,孫鶴翔,韓小龍,王玉琪. 化工學報. 2018(02)
[6]疏水SiO2填充PDMS膜分離水中乙酸正丁酯的性能[J]. 牟春霞,張時雨,鄒昀,劉香君,董顏箔,崔學民,童張法. 化工學報. 2017(06)
[7]β-環(huán)糊精/聚醚共聚乙酰胺填充膜的制備及滲透汽化分離水中微量苯酚[J]. 張時雨,鄒昀,韋藤幼,牟春霞,劉香君,童張法. 化工學報. 2016(11)
[8]SiO2-PEBAX/PAN膜滲透汽化分離吡啶[J]. 劉琨,付夏娜. 高校化學工程學報. 2016(04)
[9]操作參數對中空纖維NaA分子篩膜滲透汽化性能影響的實驗與模擬[J]. 吳海峰,張春,張玉亭,葉鵬,顧學紅. 高;瘜W工程學報. 2016(01)
[10]PEBA/MCM-41雜化膜的制備及其對苯酚/水滲透汽化分離性能的研究[J]. 王敏敏,張新儒,李馨然,郝曉剛,李春成,丁川,王倩. 膜科學與技術. 2015(06)
碩士論文
[1]MFI型分子篩膜的制備及滲透汽化分離性能的研究[D]. 劉香君.廣西大學 2017
[2]ZIF-8填充PEBA雜化膜的制備及滲透汽化分離水中乙酸乙酯[D]. 張欣然.江南大學 2014
本文編號:3657117
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