金属有机骨架强化聚氧乙烯混合基质膜分离CO 2 的渗透性和选择性研究
发布时间：2023-02-27 21:14
生物发酵气体分离脱除CO2提纯氢气和甲烷是温室气体减排和生物质能清洁转化的重要途径。膜分离CO2技术具有能效高、易维护和环境友好等突出优势备受青睐,而开发高渗透性和高选择性的膜材料是膜分离CO2的技术关键。本文通过掺杂金属有机骨架制备聚氧乙烯混合基质膜,增强膜分离CO2的渗透性和选择性,高效脱除生物氢烷气中CO2。将锌钴沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)碳化形成富含吸附CO2碳氮活性位点的纳米颗粒,原位负载到聚氧乙烯(PEBAX)中制成混合基质膜,使膜分离CO2的渗透性和选择性同时提升。利用正电子湮没寿命谱仪、气体吸附仪、红外光谱仪等对碳化Zn/Co-ZIF和混合基质膜进行表征,发现碳化处理使Zn/Co-ZIF形成具有碳氮活性位点的局部缺陷结构,增多吸附位点使CO2吸附量提高了1.87倍达到2.64 mmol/g。负载600℃碳化8 h的Zn/Co-ZIF制成PEBAX-8H混合基质膜,使膜分离CO2...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
前言
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 生物氢烷气脱除CO2 的背景意义
1.2 生物氢烷气脱除CO2 的技术方法
1.3 膜分离CO2 技术的研究现状
1.3.1 CO2 气体分离膜分类
1.3.2 混合基质膜掺杂材料分类
1.3.3 混合基质膜制备方法
1.3.4 聚氧乙烯混合基质膜的气体渗透机理
1.4 本文研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
2 实验设备和方法
2.1 混合基质膜制备原料与实验设备
2.1.1 材料和试剂
2.1.2 主要实验设备
2.2 混合基质膜的气体分离性能定容变压测试系统
2.3 金属有机骨架及其混合基质膜的微观理化表征
3 碳化锌钴沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)促进聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜选择性分离CO2
3.1 引言
3.2 碳化Zn/Co-ZIF与聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜制备
3.2.1 Zn/Co-ZIF的制备及其碳化
3.2.2 掺混碳化Zn/Co-ZIF的聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜制备
3.3 碳化Zn/Co-ZIF的微观理化表征
3.4 掺混碳化Zn/Co-ZIF的混合基质膜微观理化表征
3.5 碳化Zn/Co-ZIF促进聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜选择性分离CO2
3.6 本章小结
4 金属有机骨架SIFSIX-2-Cu-i增强聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜分离CO2的渗透性
4.1 引言
4.2 SIFSIX-2-Cu-i与聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜制备
4.2.1 SIFSIX-2-Cu-i的制备
4.2.2 负载SIFSIX-2-Cu-i的聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜制备
4.3 SIFSIX-2-Cu-i纳米颗粒的微观理化表征
4.4 负载SIFSIX-2-Cu-i纳米颗粒的混合基质膜微观理化表征
4.5 SIFSIX-2-Cu-i增强聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜CO2 渗透性
4.6 SIFSIX-2-Cu-i聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜优良CO2 选择性
4.7 本章小结
5 灯笼状锌钴沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)提供通道增强聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜的CO2 渗透性
5.1 引言
5.2 灯笼状Zn/Co-ZIF与聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜制备
5.2.1 灯笼状Zn/Co-ZIF的制备
5.2.2 负载灯笼状Zn/Co-ZIF聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜制备
5.3 灯笼状Zn/Co-ZIF的微观理化表征
5.4 负载灯笼状Zn/Co-ZIF的混合基质膜微观理化表征
5.5 灯笼状Zn/Co-ZIF提供聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜CO2 渗透通道
5.6 灯笼状Zn/Co-ZIF混合基质膜气体渗透理论模型预测
5.7 灯笼状Zn/Co-ZIF聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜优良CO2 选择性
5.8 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 主要研究成果
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
作者简历
本文编号：3751456
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【学位级别】：硕士
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致谢
前言
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 生物氢烷气脱除CO2 的背景意义
1.2 生物氢烷气脱除CO2 的技术方法
1.3 膜分离CO2 技术的研究现状
1.3.1 CO2 气体分离膜分类
1.3.2 混合基质膜掺杂材料分类
1.3.3 混合基质膜制备方法
1.3.4 聚氧乙烯混合基质膜的气体渗透机理
1.4 本文研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
2 实验设备和方法
2.1 混合基质膜制备原料与实验设备
2.1.1 材料和试剂
2.1.2 主要实验设备
2.2 混合基质膜的气体分离性能定容变压测试系统
2.3 金属有机骨架及其混合基质膜的微观理化表征
3 碳化锌钴沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)促进聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜选择性分离CO2
3.2 碳化Zn/Co-ZIF与聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜制备
3.2.1 Zn/Co-ZIF的制备及其碳化
3.2.2 掺混碳化Zn/Co-ZIF的聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜制备
3.3 碳化Zn/Co-ZIF的微观理化表征
3.4 掺混碳化Zn/Co-ZIF的混合基质膜微观理化表征
3.5 碳化Zn/Co-ZIF促进聚氧乙烯(PEBAX)混合基质膜选择性分离CO2
4 金属有机骨架SIFSIX-2-Cu-i增强聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜分离CO2的渗透性
4.1 引言
4.2 SIFSIX-2-Cu-i与聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜制备
4.2.1 SIFSIX-2-Cu-i的制备
4.2.2 负载SIFSIX-2-Cu-i的聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜制备
4.3 SIFSIX-2-Cu-i纳米颗粒的微观理化表征
4.4 负载SIFSIX-2-Cu-i纳米颗粒的混合基质膜微观理化表征
4.5 SIFSIX-2-Cu-i增强聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜CO2 渗透性
4.6 SIFSIX-2-Cu-i聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基质膜优良CO2 选择性
4.7 本章小结
5 灯笼状锌钴沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)提供通道增强聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜的CO2 渗透性
5.1 引言
5.2 灯笼状Zn/Co-ZIF与聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜制备
5.2.1 灯笼状Zn/Co-ZIF的制备
5.2.2 负载灯笼状Zn/Co-ZIF聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜制备
5.3 灯笼状Zn/Co-ZIF的微观理化表征
5.4 负载灯笼状Zn/Co-ZIF的混合基质膜微观理化表征
5.5 灯笼状Zn/Co-ZIF提供聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜CO2 渗透通道
5.6 灯笼状Zn/Co-ZIF混合基质膜气体渗透理论模型预测
5.7 灯笼状Zn/Co-ZIF聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基质膜优良CO2 选择性
5.8 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 主要研究成果
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
作者简历
本文编号：3751456
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3751456.html
