隨著工業(yè)發(fā)展和科技進(jìn)步,氣體分離技術(shù)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)上的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的氣體分離技術(shù)(如深冷分離、變壓吸附等)常受制于能耗高、操作復(fù)雜且投資成本大等缺點(diǎn)。膜分離技術(shù),由于具有低能耗、操作簡單以及投資成本低的優(yōu)勢而備受關(guān)注,并已在空氣分離、二氧化碳脫除、能源氣體回收與凈化方面表現(xiàn)出巨大發(fā)展?jié)摿ΑＷ鳛橐环N優(yōu)異的氣體分離膜材料,炭分子篩膜因具有比傳統(tǒng)有機(jī)聚合物膜無法比擬的耐高溫、耐酸堿、通量大、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn),尤其引人注目。但是炭分子篩膜在應(yīng)用過程中常受到滲透性和選擇性之間的平衡限制,因而限制了工業(yè)推廣應(yīng)用。為此,迫切需要開發(fā)更適宜的炭分子篩膜制備工藝技術(shù),優(yōu)化微結(jié)構(gòu)和特定功能性,從而提高對特定氣體的識別與分離性。鑒于此,本文嘗試了三種高活性和磁功能化的摻雜劑,對前驅(qū)體改性處理,制備了高性能雜化炭膜,為豐富炭膜制備理論和未來應(yīng)用提供重要依據(jù)。首先,以6FPBA-CBDA型聚酰亞胺和PIS型聚酰亞胺為前驅(qū)體膜材料,酸純化凹凸棒土、磁改性凹凸棒土和磁性二氧化硅微球?yàn)閾诫s劑,成功制備雜化炭膜。采用紅外光譜、掃描電鏡、透射電鏡、能譜分析、熱失重分析、差示量熱掃描、VSM震蕩磁力分析、X射線衍射等表征...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 膜分離技術(shù)
    1.2 膜分類及應(yīng)用
    1.3 炭膜
        1.3.1 炭膜特性及分類
        1.3.2 炭膜的分離機(jī)理
    1.4 炭膜的制備
        1.4.1 前驅(qū)體選擇
        1.4.2 成膜方法
        1.4.3 改性處理
    1.5 課題的提出和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 藥品試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 炭膜的制備
        2.2.1 炭膜支撐體的制備
        2.2.2 酸改性凹凸棒土-6FPBA-CBDA型聚酰亞胺雜化炭膜的制備
        2.2.3 磁性二氧化硅-PIS型聚酰亞胺基雜化炭膜的制備
        2.2.4 磁性二氧化硅-6FPBA-CBDA型聚酰亞胺基雜化炭膜的制備
        2.2.5 磁性凹凸棒土-6FPBA-CBDA型聚酰亞胺基雜化炭膜的制備
    2.3 表征方法
        2.3.1 微觀形貌分析
        2.3.2 表面官能團(tuán)以及化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
        2.3.3 X射線衍射
        2.3.4 熱穩(wěn)定性分析
        2.3.5 樣品磁性能分析
        2.3.6 元素分析
    2.4 氣體分離性能測試
第3章 酸改性凹凸棒土雜化炭膜的制備
    3.1 炭膜的表征
        3.1.1 熱穩(wěn)定性分析
        3.1.2 表面官能團(tuán)分析
        3.1.3 表面微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.1.4 元素含量分析
        3.1.5 微觀結(jié)構(gòu)分析
    3.2 雜化炭膜的氣體分離性能
        3.2.1 酸改性凹凸棒土含量的影響
        3.2.2 滲透壓力的影響
        3.2.3 滲透溫度的影響
    3.3 分離性能綜合評價(jià)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁性二氧化硅雜化炭膜的制備
    4.1 結(jié)構(gòu)與性能表征
        4.1.1 摻雜劑磁性能分析
        4.1.2 表面官能團(tuán)演變
        4.1.3 前驅(qū)體膜的熱穩(wěn)定性
        4.1.4 微觀形貌分析
        4.1.5 微觀結(jié)構(gòu)分析
    4.2 雜化炭膜的氣體分離性能
        4.2.1 磁性二氧化硅含量的影響
        4.2.2 滲透壓力的影響
        4.2.3 滲透溫度的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 磁性凹凸棒土雜化炭膜的制備
    5.1 結(jié)構(gòu)與性能表征
        5.1.1 摻雜劑磁性能分析
        5.1.2 表面官能團(tuán)演變
        5.1.3 熱穩(wěn)定性分析
        5.1.4 表面微觀結(jié)構(gòu)分析
        5.1.5 微觀結(jié)構(gòu)分析
    5.2 雜化炭膜的氣體分離性能
        5.2.1 磁性凹凸棒土含量的影響
        5.2.2 滲透壓力的影響
        5.2.3 滲透溫度的影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3830072