纳米ZIF-8的尺度调控及其混合基质膜的CO 2 分离性能
发布时间：2022-01-24 18:51
近年来,由于日益突出的温室效应,CO2的分离回收成为重要的研究课题。膜分离法分离CO2具有简单、高效、能耗低、操作简单和易与其他过程耦合的特点,在CO2分离领域受到广泛的关注。然而,对于有机膜而言,trade-off效应使得膜的渗透性和选择性之间相互制约,高渗透性和高选择性无法共存。而对于无机膜来说,其制备成本较高,并且难度较大。混合基质膜结合了有机膜和无机膜的优点,能够有效增加膜的分离性能,突破Robeson上限。金属有机骨架材料（MOFs）由于具有孔径可调,比表面积大和孔隙率高等优点,,成为一种研究广泛的混合基质膜无机填料。但是对于MOFs混合基质膜而言,微米级MOFs填料由于尺寸过大,与聚合物之间相容性较差,易产生界面缺陷,导致膜的分离性能下降;而纳米级尺寸的MOFs材料由于具有较大的表面自由能,导致其在制膜过程中极易发生团聚,引起膜分离性能的降低。为此,本文提出采用微乳液法合成具有高分散性的纳米级ZIF-8及氨基功能化ZIF-8纳米颗粒,以提高ZIF-8与聚合物间的界面相容性,进而提高混合基质膜的CO2...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 混合基质膜
1.1.1 概述
1.1.2 混合基质膜的制备
1.1.3 混合基质膜常用无机填料
1.1.4 混合基质膜的分离机理
1.2 金属有机骨架材料(MOFs)
1.2.1 概述
1.2.2 MOFs的合成
1.2.3 MOFs的应用
1.2.4 MOFs的改性
1.3 MOFs基混合基质膜的研究进展
1.3.1 概述
1.3.2 MOFs基MMMs用于气体分离
1.3.3 MOFs基MMMs存在的问题
1.4 选题意义及研究内容
2 微乳液法合成纳米ZIF-
2.1 实验药品与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 实验方法
2.2.1 微乳液法合成纳米ZIF-
2.2.2 合成条件的确定
2.2.3 ZIF-8的活化
2.3 ZIF-8的表征
2.3.1 ZIF-8的SEM表征
2.3.2 ZIF-8的XRD表征
2.3.3 ZIF-8的TGA表征
2.3.4 ZIF-8的BET表征
2.4 本章小结
3 ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备及气体分离性能
3.1 实验部分
3.1.1 实验药品及仪器
3.1.2 ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备
3.1.3 ZIF-8/Pebax混合基质膜的表征
3.1.4 气体分离性能测试
3.2 ZIF-8/Pebax混合基质膜的表征
3.2.1 ZIF-8分散性对混合基质膜形貌的影响
3.2.2 ZIF-8对混合基质膜的热稳定性的影响
3.2.3 ZIF-8对混合基质膜熔点和Tg的影响
3.3 ZIF-8/Pebax混合基质膜的气体分离性能
3.4 本章小结
4 NH2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备及气体分离性能
4.1 实验部分
4.1.1 实验药品及仪器
4.1.2 NH2-ZIF-8的合成
4.1.3 NH2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备
4.1.4 NH2-ZIF-8及其混合基质膜的表征
4.1.5 气体分离性能测试
4.2 氨基化对ZIF-8的影响
4.2.1 晶体结构
4.2.2 分子结构
4.2.3 尺寸及形貌
4.2.4 热稳定性
4.2.5 孔道结构
4.3 NH_2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的表征
4.3.1 形貌表征
4.3.2 热稳定性分析
4.4 NH_2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的气体分离性能
4.5 本章小结
结论
创新点与展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研项目及科研成果
致谢
本文编号：3607114
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 混合基质膜
1.1.1 概述
1.1.2 混合基质膜的制备
1.1.3 混合基质膜常用无机填料
1.1.4 混合基质膜的分离机理
1.2 金属有机骨架材料(MOFs)
1.2.1 概述
1.2.2 MOFs的合成
1.2.3 MOFs的应用
1.2.4 MOFs的改性
1.3 MOFs基混合基质膜的研究进展
1.3.1 概述
1.3.2 MOFs基MMMs用于气体分离
1.3.3 MOFs基MMMs存在的问题
1.4 选题意义及研究内容
2 微乳液法合成纳米ZIF-
2.1 实验药品与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 实验方法
2.2.1 微乳液法合成纳米ZIF-
2.2.2 合成条件的确定
2.2.3 ZIF-8的活化
2.3 ZIF-8的表征
2.3.1 ZIF-8的SEM表征
2.3.2 ZIF-8的XRD表征
2.3.3 ZIF-8的TGA表征
2.3.4 ZIF-8的BET表征
2.4 本章小结
3 ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备及气体分离性能
3.1 实验部分
3.1.1 实验药品及仪器
3.1.2 ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备
3.1.3 ZIF-8/Pebax混合基质膜的表征
3.1.4 气体分离性能测试
3.2 ZIF-8/Pebax混合基质膜的表征
3.2.1 ZIF-8分散性对混合基质膜形貌的影响
3.2.2 ZIF-8对混合基质膜的热稳定性的影响
3.2.3 ZIF-8对混合基质膜熔点和Tg的影响
3.3 ZIF-8/Pebax混合基质膜的气体分离性能
3.4 本章小结
4 NH2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备及气体分离性能
4.1 实验部分
4.1.1 实验药品及仪器
4.1.2 NH2-ZIF-8的合成
4.1.3 NH2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的制备
4.1.4 NH2-ZIF-8及其混合基质膜的表征
4.1.5 气体分离性能测试
4.2 氨基化对ZIF-8的影响
4.2.1 晶体结构
4.2.2 分子结构
4.2.3 尺寸及形貌
4.2.4 热稳定性
4.2.5 孔道结构
4.3 NH_2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的表征
4.3.1 形貌表征
4.3.2 热稳定性分析
4.4 NH_2-ZIF-8/Pebax混合基质膜的气体分离性能
4.5 本章小结
结论
创新点与展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研项目及科研成果
致谢
本文编号：3607114
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3607114.html
