膜分離技術(shù)以其不同于傳統(tǒng)技術(shù)的高效率、低能耗、操作簡單、占地面積小等優(yōu)勢,是近年來最具發(fā)展前景的新興綠色技術(shù)。兼具高滲透性和高選擇性的膜是膜分離技術(shù)追求的核心。二維材料層狀膜由于其通道規(guī)整,滲透性高的特性,因而近年來受到越來越多的關(guān)注,對于層狀膜的調(diào)控和改進(jìn)研究也逐漸成為目前發(fā)展趨勢。本文以二維材料MXene制備的層狀膜為支架,利用MXene獨特的片剛性構(gòu)筑的規(guī)整通道,在層間引入離子液體[BMIM][BF₄],通過調(diào)節(jié)優(yōu)化層狀膜的微觀結(jié)構(gòu)以及化學(xué)環(huán)境,以期制備出用于CO₂/N₂分離的性能優(yōu)良的離子液體支撐液膜。本文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）通過真空抽濾法制備MXene層狀膜,通過滴涂的方法將離子液體引入層間,并調(diào)節(jié)變壓抽濾、搖床輔助沉積、以及膜的熱處理三種方法,對MXene層狀膜以及離子液體支撐液膜進(jìn)行優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上找到最佳的MXene層狀膜制備方法與離子液體[BMIM][BF₄]的匹配。實驗發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過變壓抽濾、搖床輔助沉積以及熱處理后,MXene層狀膜的層間通道更加規(guī)整,有利于對離子液體的負(fù)...

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1氣體膜分離過程示意圖

1緒論11緒論1.1氣體膜分離技術(shù)1.1.1概述氣體膜分離技術(shù)是近年來興起的一項綠色分離技術(shù)，以氣體在膜兩側(cè)的壓力差作為推動力，利用各氣體組分在膜中的滲透速率的差異，從而實現(xiàn)各組分氣體的分離。氣體在膜中的溶解和擴(kuò)散的差異，使得不同氣體在膜中的相對滲透率不同，因此，氣體可分為“快氣....

圖1.2溶解-擴(kuò)散模型示意圖

1緒論2高選擇性的氣體分離膜出現(xiàn)在二十世紀(jì)七十年代，Henis團(tuán)隊將一種高分子當(dāng)做涂層涂在另一種非對稱的高分子多孔支撐層上，制備出了復(fù)合的中空纖維膜，通過調(diào)節(jié)多孔支撐層的孔隙率可以優(yōu)化膜的氣體通量和分離性能，這種通過膜結(jié)構(gòu)調(diào)控性能的工作使氣體分離膜的發(fā)展實現(xiàn)質(zhì)的飛躍[3,4]。1....

圖2.1納米劃痕測試原理圖

2實驗部分15圖2.1納米劃痕測試原理圖Figure2.1Detailedschematicdiagramofanano-scratchtest2.3膜性能測試2.3.1氣體分離性能測試2.3.1.1實驗裝置及操作步驟采用天大北洋化工設(shè)備有限公司制造的氣體膜分離裝置對膜的氣體分離....

圖2.2氣體膜分離裝置原理圖

2實驗部分16圖2.2氣體膜分離裝置原理圖Figure2.2Theschematicdiagramofthegasseparationdevice2.3.1.2氣體滲透性能評價指標(biāo)該研究中膜的氣體滲透性能采用理想滲透性和選擇性（CO2和N2純氣作為原料氣）兩個參數(shù)來評價。對于復(fù)合....

本文編號：4020777