纳米纤维膜的制备及在液相油中微量水分离和气相高温工业PM2.5过滤中的应用
发布时间：2020-12-29 14:09
纳米纤维膜具有高比表面积、高孔隙率和较小的孔径结构,在液体和气体过滤领域具有相较于传统纤维滤材更为突出的性能优势,吸引了学术界和产业界的广泛关注。目前,纳米纤维膜的研发遍及全球各个国家和地区,已形成一定的市场规模,据行业分析报告显示,全球纳米纤维在2017年的市场达12.636亿美元,并预计在未来几年内以25.0%的复合年增长率（CAGR）持续扩张。随着工业化静电纺丝纳米纤维设备的商品化开发,纳米纤维膜在过滤分离领域将进一步扩展全球纤维过滤市场的发展并有望逐渐占领更高的市场份额。本论文研究课题以在液体和气体两种不同媒介中过滤分离为应用实例,分别研究了两种纳米纤维膜的制备及其在燃油中微量水份的去除,在高温工业空气污染源头PM2.5过滤的性能优势,为提高内燃机工作效率和全球空气污染灾害治理提供了有效的解决策略,具有实际的市场应用前景。燃料系统中通常因储存,运输等原因存在一些微量水份,导致燃油的燃烧性能降低、内燃机车辆的主要金属部件腐蚀和微生物滋生等一系列问题。本论文第一部分研究了采用聚丙烯酸/聚乙烯醇水溶液在高压静电场下纺丝铺网成膜,通过优化聚合物配比,物理热交联的温度与时长,获得了能够一...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 纳米纤维的市场引领者
1.3 纳米纤维的市场分布
1.4 纳米纤维的应用领域
1.5 纳米纤维在过滤领域的市场需求
第二章 静电纺纳米纤维的制备和过滤机理
2.1 静电纺纳米纤维的制备和产业化进展
2.2 静电纺纳米纤维的过滤机理
2.2.1 油中微量水的滤除原理
2.2.2 空气过滤的机理
2.3 课题研究的意义和内容
2.3.1 研究意义
2.3.2 研究内容
第三章 纳米纤维膜在液相油中微量水分离中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 PAA/PVA浇铸膜和纳米纤维干凝胶膜的制备
3.2.3 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 溶液配比对纳米纤维膜形貌的影响
3.3.2 溶液配比对红外结构和热重分析的影响
3.3.3 浇铸膜和纳米纤维膜对溶胀性能的影响
3.3.4 不同交联处理条件对纳米纤维膜溶胀性能的影响
3.3.5 不同交联处理条件对形貌和孔径结构的影响
3.3.6 不同交联处理条件对结晶度、热机械性能和强力的影响
3.3.7 油中微量水的滤除
3.4 本章小结
第四章 纳米纤维膜在气相高温工业PM2.5过滤中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 PSA/PAN-B纳米纤维膜的制备
4.2.3 测试与表征
4.2.4 纤维膜的热稳定性、耐化学性和PM2.5颗粒的捕获能力
4.3 结果与讨论
4.3.1 共混纤维膜的形貌和结构
4.3.2 共混纤维膜的定量孔结构分析
4.3.3 共混纤维膜的化学结构、热稳定性和机械性能
4.3.4 共混纤维膜的过滤性能评估
4.3.5 共混纤维膜的热稳定性和耐化学腐蚀性
4.3.6 共混纤维膜的PM2.5捕获能力评估
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于汽油中含有微量水分的研究[J]. 胡玉. 化工管理. 2017(15)
[2]静电纺纳米纤维材料在环境领域中的应用研究进展[J]. 丁彬,斯阳,俞建勇. 中国材料进展. 2013(08)
[3]丙烯酸-丙烯酰胺共聚物/聚乙烯醇高吸水纤维研制[J]. 丁远蓉,肖长发,安树林,贾广霞. 合成纤维工业. 2005(05)
[4]超高吸水性聚丙烯酸钠的制备[J]. 黄美玉,吴如,蒋利人,衡淑云. 高分子通讯. 1984(02)
硕士论文
[1]聚乙烯醇/丙烯酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及性能研究[D]. 杨帆.燕山大学 2015
[2]驻极聚醚酰亚胺—二氧化硅纳米纤维膜在空气过滤中的应用[D]. 李小崎.东华大学 2015
[3]聚丙烯酸类高吸水树脂及电纺纤维膜的制备[D]. 汪满意.东华大学 2014
[4]功能性PSA纳米复合纤维的静电纺丝技术研究[D]. 陈文杰.上海工程技术大学 2013
[5]高含量丙烯酸膨润土/聚丙烯酸钠高吸水复合材料的研究[D]. 彭英知.广西大学 2012
[6]丙烯酸型高吸水性树脂的制备及改性研究[D]. 邢传波.山东大学 2008
[7]高分子水凝胶材料及吸水膨胀弹性体的制备与性能研究[D]. 袁昆.西北师范大学 2005
[8]高吸水纤维的制备与研究[D]. 徐国栋.天津工业大学 2004
本文编号：2945773
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 纳米纤维的市场引领者
1.3 纳米纤维的市场分布
1.4 纳米纤维的应用领域
1.5 纳米纤维在过滤领域的市场需求
第二章 静电纺纳米纤维的制备和过滤机理
2.1 静电纺纳米纤维的制备和产业化进展
2.2 静电纺纳米纤维的过滤机理
2.2.1 油中微量水的滤除原理
2.2.2 空气过滤的机理
2.3 课题研究的意义和内容
2.3.1 研究意义
2.3.2 研究内容
第三章 纳米纤维膜在液相油中微量水分离中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 PAA/PVA浇铸膜和纳米纤维干凝胶膜的制备
3.2.3 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 溶液配比对纳米纤维膜形貌的影响
3.3.2 溶液配比对红外结构和热重分析的影响
3.3.3 浇铸膜和纳米纤维膜对溶胀性能的影响
3.3.4 不同交联处理条件对纳米纤维膜溶胀性能的影响
3.3.5 不同交联处理条件对形貌和孔径结构的影响
3.3.6 不同交联处理条件对结晶度、热机械性能和强力的影响
3.3.7 油中微量水的滤除
3.4 本章小结
第四章 纳米纤维膜在气相高温工业PM2.5过滤中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 PSA/PAN-B纳米纤维膜的制备
4.2.3 测试与表征
4.2.4 纤维膜的热稳定性、耐化学性和PM2.5颗粒的捕获能力
4.3 结果与讨论
4.3.1 共混纤维膜的形貌和结构
4.3.2 共混纤维膜的定量孔结构分析
4.3.3 共混纤维膜的化学结构、热稳定性和机械性能
4.3.4 共混纤维膜的过滤性能评估
4.3.5 共混纤维膜的热稳定性和耐化学腐蚀性
4.3.6 共混纤维膜的PM2.5捕获能力评估
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于汽油中含有微量水分的研究[J]. 胡玉. 化工管理. 2017(15)
[2]静电纺纳米纤维材料在环境领域中的应用研究进展[J]. 丁彬,斯阳,俞建勇. 中国材料进展. 2013(08)
[3]丙烯酸-丙烯酰胺共聚物/聚乙烯醇高吸水纤维研制[J]. 丁远蓉,肖长发,安树林,贾广霞. 合成纤维工业. 2005(05)
[4]超高吸水性聚丙烯酸钠的制备[J]. 黄美玉,吴如,蒋利人,衡淑云. 高分子通讯. 1984(02)
硕士论文
[1]聚乙烯醇/丙烯酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及性能研究[D]. 杨帆.燕山大学 2015
[2]驻极聚醚酰亚胺—二氧化硅纳米纤维膜在空气过滤中的应用[D]. 李小崎.东华大学 2015
[3]聚丙烯酸类高吸水树脂及电纺纤维膜的制备[D]. 汪满意.东华大学 2014
[4]功能性PSA纳米复合纤维的静电纺丝技术研究[D]. 陈文杰.上海工程技术大学 2013
[5]高含量丙烯酸膨润土/聚丙烯酸钠高吸水复合材料的研究[D]. 彭英知.广西大学 2012
[6]丙烯酸型高吸水性树脂的制备及改性研究[D]. 邢传波.山东大学 2008
[7]高分子水凝胶材料及吸水膨胀弹性体的制备与性能研究[D]. 袁昆.西北师范大学 2005
[8]高吸水纤维的制备与研究[D]. 徐国栋.天津工业大学 2004
本文编号：2945773
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