溶剂挥发法制备聚醚嵌段共聚酰胺/乙二醇苯醚凝胶膜及其CO 2 /N 2 渗透性能研究

发布时间：2021-02-17 07:59

　　随着温室效应带来的负面影响日益凸显,CO2作为主要温室气体,实现其有效分离已成为事关经济社会可持续发展的重要内容。膜分离技术以其经济、高效、环保等诸多优点在气体分离领域受到广泛关注,其中凝胶膜是近年来CO2分离膜的研究热点。凝胶膜是由高聚物基体和液态凝胶介质通过结晶、交联、氢键等作用形成的自支撑体系,由于液态凝胶介质对CO2有很强的溶解吸附能力,因而显示出优秀的气体渗透性能。凝胶膜用于CO2分离的关键在于凝胶介质的选择。乙二醇苯醚（EPH）是含有苯环和醚氧键的液态小分子,对CO2有特殊的亲和力,同时与多数聚合物相容性好,是一种可用于构建CO2分离凝胶膜的理想凝胶介质。本课题选用聚醚嵌段共聚酰胺（PEBA 1657）为高聚物基体,乙二醇苯醚（EPH）为凝胶介质,制备了三类聚醚嵌段共聚酰胺/乙二醇苯醚凝胶膜,分别为PEBA 1657/EPH凝胶膜,PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜以及PEBA 1657/EPH界面交联复合膜。系统研究了膜的物理化学结构与气体渗透性能的关系。主要内容及结论如下:（1）采用溶剂挥发法制备了PEBA 1657/EPH凝胶膜,系统研究了组成和溶剂挥发速度对... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

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摘要
Abstract
第一章 绪论
2分离的意义">    1.1 CO₂分离的意义
2分离的主要方法">    1.2 CO₂分离的主要方法
        1.2.1 化学吸收
        1.2.2 物理吸附
        1.2.3 低温精馏
        1.2.4 膜分离
    1.3 气体分离膜的传质机理
        1.3.1 微孔膜的传质机理
        1.3.2 致密膜的传质机理
    1.4 气体分离膜简介
        1.4.1 高分子聚合物膜
        1.4.2 促进递质膜
        1.4.3 凝胶膜
    1.5 凝胶介质的研究现状
        1.5.1 离子液体
        1.5.2 聚乙二醇
        1.5.3 非离子表面活性剂
    1.6 本课题立题依据及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验材料及仪器
        2.1.1 实验材料及试剂
        2.1.2 实验仪器及设备
    2.2 改性凝胶介质IPDI-EPH的制备与表征
        2.2.1 IPDI-EPH的制备
        2.2.2 IPDI-EPH的表征
    2.3 膜的制备
        2.3.1 PEBA 1657 纯膜的制备
        2.3.2 PEBA 1657/EPH凝胶膜的制备
        2.3.3 PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜的制备
        2.3.4 PEBA 1657/ EPH界面交联复合膜的制备
    2.4 膜的表征
        2.4.1 外观形貌表征
        2.4.2 扫描电镜（SEM）分析
        2.4.3 红外光谱（FT-IR）分析
        2.4.4 差示扫描量热（DSC）分析
        2.4.5 微观晶体形貌（POM）表征
        2.4.6 密度分析
        2.4.7 热重（TGA）分析
        2.4.8 稳定性测定
        2.4.9 机械性能测定
    2.5 膜的气体渗透性能研究
        2.5.1 气体渗透性能装置
        2.5.2 气体渗透性能测定
2/N₂渗透性能研究">第三章 PEBA 1657/EPH凝胶膜的表征及其CO₂/N₂渗透性能研究
    3.1 引言
    3.2 PEBA 1657/EPH凝胶膜的表征
        3.2.1 膜外观形貌
        3.2.2 差示扫描量热分析
        3.2.3 偏光显微镜分析
        3.2.4 密度分析
        3.2.5 稳定性测试
        3.2.6 热稳定性分析
        3.2.7 机械性能分析
2/N₂渗透性能研究">    3.3 PEBA 1657/EPH凝胶膜的CO₂/N₂渗透性能研究
2/N₂渗透性能影响">        3.3.1 组成对PEBA 1657/EPH凝胶膜的CO₂/N₂渗透性能影响
2/N₂渗透性能影响">        3.3.2 溶剂挥发速度对PEBA 1657/EPH凝胶膜的CO₂/N₂渗透性能影响
        3.3.3 PEBA 1657/EPH凝胶膜的气体分离性能评价
    3.4 本章小结
2/N₂渗透性能研究">第四章 PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜的表征及其CO₂/N₂渗透性能研究
    4.1 引言
    4.2 改性凝胶介质IPDI-EPH的表征
        4.2.1 合成机理
        4.2.2 红外光谱分析
    4.3 PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜的表征
        4.3.1 膜外观形貌
        4.3.2 差示扫描量热分析
        4.3.3 偏光显微镜分析
        4.3.4 密度分析
        4.3.5 稳定性测试
        4.3.6 热稳定性分析
        4.3.7 机械性能分析
2/N₂渗透性能研究">    4.4 PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜的CO₂/N₂渗透性能研究
2/N₂渗透性能影响">        4.4.1 组成对PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜的CO₂/N₂渗透性能影响
2/N₂渗透性能影响">        4.4.2 溶剂挥发速度对PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜的CO₂/N₂渗透性能影响
        4.4.3 PEBA 1657/IPDI-EPH凝胶膜的气体分离性能评价
    4.5 本章小结
2/N₂渗透性能研究">第五章 PEBA 1657/EPH界面交联复合膜的表征及其CO₂/N₂渗透性能研究
    5.1 引言
    5.2 PEBA 1657/EPH界面交联复合膜的表征
        5.2.1 红外光谱分析
        5.2.2 扫描电镜分析
        5.2.3 差示扫描量热分析
        5.2.4 偏光显微镜分析
        5.2.5 密度分析
        5.2.6 稳定性分析
        5.2.7 热稳定性分析
        5.2.8 机械性能分析
2/N₂渗透性能研究">    5.3 PEBA 1657/EPH界面交联复合膜的CO₂/N₂渗透性能研究
2/N₂渗透性能影响">        5.3.1 交联反应时间对PEBA 1657/EPH界面交联复合膜的CO₂/N₂渗透性能影响
        5.3.2 PEBA 1657/EPH界面交联复合膜的气体分离性能评价
    5.4 本章小结
第六章 全文结论与展望
致谢
参考文献
附录: 作者在攻读硕士学位期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3037691