發(fā)展碳捕集技術(shù)是目前解決溫室效應(yīng)的必然要求,膜技術(shù)作為極具發(fā)展?jié)摿Φ奶疾都夹g(shù)之一,具有節(jié)能、高效和環(huán)保的優(yōu)勢,所以,作為膜技術(shù)的核心,提高膜材料的分離性能則是研究的重要目標(biāo)。本文依據(jù)氣體分子在致密高分子膜內(nèi)溶解擴散的傳遞特性,借助雜化思想,從膜主體微相結(jié)構(gòu),分散性結(jié)構(gòu),界面形態(tài)和功能化基團等不同尺度研究膜材料的精細(xì)調(diào)控過程,實現(xiàn)對于CO₂/N₂體系分離效率提高,為新型膜材料的設(shè)計制備提供借鑒。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)通過向Pebax基質(zhì)中摻雜小分子兩性離子甜菜堿和聚乙二醇二甲醚(PEGDME),制備聚合物電解質(zhì)膜,小分子填充下有效干擾高分子鏈段的排布,降低膜內(nèi)結(jié)晶。并且膜在濕態(tài)下,受到水和兩性離子的共同作用實現(xiàn)溶解擴散協(xié)同強化。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)甜菜堿的加入顯著提高膜的含水量,并且CO₂的滲透系數(shù)隨膜中含水量的增加而線性增加。甜菜堿中的陰離子羧酸基團,能夠促進CO₂水合、解離,陽離子季胺基團能夠?qū)CO₃^-及時傳遞到膜下游測,從而實現(xiàn)高效CO_2<...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 CO₂捕集技術(shù)概況
    1.2 CO₂ 分離膜材料概述及傳遞機制
        1.2.1 普通高分子膜
        1.2.2 微孔高分子膜
        1.2.3 溶解選擇型高分子膜
        1.2.4 固定載體膜
        1.2.5 無機膜
        1.2.6 離子液體支撐膜
        1.2.7 混合基質(zhì)膜
    1.3 PEO型嵌段共聚物膜的多尺度結(jié)構(gòu)及其調(diào)控
        1.3.1 膜主體微相分離結(jié)構(gòu)及其調(diào)控
        1.3.2 膜分散相結(jié)構(gòu)及其調(diào)控
        1.3.3 膜高分子-填充劑界面形態(tài)及其調(diào)控
        1.3.4 膜功能化基團及其調(diào)控
    1.4 論文選題與研究思路
2 實驗部分
    2.1 實驗材料與實驗設(shè)備
        2.1.1 主要實驗試劑
        2.1.2 主要實驗儀器與設(shè)備
    2.2 實驗方法
        2.2.1 納米材料的表征方法
        2.2.2 氣體分離膜的表征方法
        2.2.3 膜氣體滲透性能測試方法
3 Pebax-Betaine膜結(jié)構(gòu)調(diào)控及分離性能研究
    3.1 引言
    3.2 膜的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 膜的表征
        3.3.2 膜的氣體滲透性能
    3.4 本章小結(jié)
4 Pebax-HDG膜結(jié)構(gòu)調(diào)控及分離性能研究
    4.1 引言
    4.2 微囊和混合基質(zhì)膜的制備
        4.2.1 微囊的制備
        4.2.2 膜的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 微囊的表征
        4.3.2 膜的表征
        4.3.3 膜的氣體滲透性能
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻
個人簡歷及碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3839321