用于脱除低浓度CO 2 的中空纤维膜基固态胺的制备及性能研究
发布时间：2021-02-03 12:28
CO2是最突出的一类温室气体,其浓度增加会带来一系列不利影响,与全球变暖问题相比,CO2增加导致的室内空气质量问题容易被人们忽视。室内CO2主要来自于人们的呼吸代谢,尽管比工业产生的浓度低,但若不能与外界及时通风,CO2浓度会很快升高,对人们的身体健康造成威胁。因此,许多研究人员已经开始寻找脱除密闭空间低浓度CO2的有效方法。本文在系统总结了常用CO2脱除技术的基础上,研究出以非对称结构的中空纤维膜为载体的新型固态胺脱除低浓度CO2技术,通过对其吸附性能多层次的探讨,发现所制备的固态胺在低浓度CO2捕集中优势明显,为今后固态胺类吸附剂的制备和应用发展提供了新的研究思路。本文得到的主要结论如下:采用浸渍法首次将四乙烯五胺（TEPA）负载在非对称结构的聚砜（PSF）中空纤维膜的多孔层内,得到PSF-TEPA固态胺吸附剂,在20℃,TEPA的负载量为47.11 wt%时,对0.4 vol%CO2饱和吸附容量达到1.93 mmol·g-1,具有较高的CO2捕获能力。当温度升至50℃、CO2浓度增加到0.55 vol%时,吸附性能进一步增强,饱和吸附量达到2.32 mmol·g-1。经5次吸附-...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?（：０２吸附－脱附装置示意图??，３ＰＳＦ－ＴＥＰＡ
２．３．１表征结果分析??（１）扫描电镜分析：??图２－３显示了?ＰＳＦ非对称纤维膜和ＰＳＦ－ＴＥＰＡ固态胺的ＳＥＭ图，图２－３ａ可??以看到ＰＳＦ非对称中空纤维膜具有由指状孔层和微孔层构成的非对称结构。规??则均一的指状大孔从膜的内表面延伸到膜的外表面附近，指状孔层厚度约为??２０４．５６陣，靠近外表面的是致密层，厚度约为２５．７６叫！。观察图２－３ｂ发现，膜??的内表面为多孔结构，含有大量大孔（直径约２０?ｐｍ），这些孔道结构为有机胺??的附着提供有效的支撑。经过ＴＥＰＡ负载后的样品形态如图２－３ｃ和２－３ｄ所示，??和负载前相比孔道并未发生明显的结构变化，孔道结构依然规则有序，表明ＰＳＦ??１９??
?纤维膜的物理结构在负载ＴＥＰＡ后是稳定的。然而，由于ＴＥＰＡ的负载，纤维膜??内表面的多孔结构被负载的ＴＥＰＡ所覆盖（图２－３ｄ），初步证明ＴＥＰＡ成功负载??到ＰＳＦ中空纤维膜载体上。??：：：：：：：｜莫｜??图２－３?ＰＳＦ非对称中空纤维膜与ＰＳＦ－ＴＥＰＡ吸附剂的ＳＥＭ图??（２）
【参考文献】：
期刊论文
[1]13X沸石分子筛低温变压吸附CO2/CH4实验研究[J]. 刘学武,李文秀,郑国锋,邹久朋. 天然气化工（C1化学与化工）. 2017(02)
[2]大孔α-Al2O3载体制备及其在制备CO偶联反应催化剂中的应用[J]. 唐先智,李虎,罗曼,肖文德. 天然气化工（C1化学与化工）. 2016(03)
[3]新型多级微/介孔固态胺吸附剂的制备及其CO2吸附性能研究[J]. 孔童童,王霞,郭庆杰. 燃料化学学报. 2015(12)
[4]密闭空间低浓度CO2固态胺吸附剂长寿命评价[J]. 余青霓,斯文婷,杨彬,朱京科,雷乐成. 化工学报. 2015(09)
[5]树脂基固态胺吸附剂室温下对低浓度CO2的吸附性能研究[J]. 赵蓓蓓,王际童,王梅,乔文明,龙东辉,凌立成. 环境科学学报. 2014(11)
[6]利用固态胺连续捕集二氧化碳的双流化床实验研究[J]. 赵文瑛,张志,李振山,蔡宁生. 化工学报. 2013(10)
[7]生物质活性炭吸附二氧化碳的性能研究[J]. 廖景明,肖军,沈来宏,常连成. 太阳能学报. 2013(03)
[8]氨水吸收CO2及固体产物的热分解[J]. 张毅,杜旭,王学举,徐玉杰,豆斌林,宋永臣,陈海生,谭春青. 化学工程. 2012(01)
[9]膜法清除密闭舱室二氧化碳研究进展[J]. 金立武. 舰船防化. 2011(05)
[10]高渗透性多孔YSZ中空纤维陶瓷膜的制备与表征[J]. 张小珍,周健儿,汪永清,江瑜华,孟广耀,刘杏芹. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
博士论文
[1]氨基功能化MCM-41材料制备及其二氧化碳吸附性能研究[D]. 刘之琳.华北电力大学(北京) 2016
硕士论文
[1]严寒地区学生宿舍室内空气品质实测与分析[D]. 吴会鹏.哈尔滨工业大学 2016
[2]表面改性碳纳米管吸附密闭空间低浓度CO2的研究[D]. 胡惠蓉.浙江大学 2013
[3]聚酰亚胺和金属有机框架材料Cu3（BTC）2混合中空纤维膜及其气体吸附分离研究[D]. 蔡洪培.华东理工大学 2011
[4]低浓度二氧化碳高效吸附剂的研究[D]. 艾莹莹.大连理工大学 2010
[5]氨法脱除燃煤烟气中二氧化碳的实验研究[D]. 张茂.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3016500
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?（：０２吸附－脱附装置示意图??，３ＰＳＦ－ＴＥＰＡ
２．３．１表征结果分析??（１）扫描电镜分析：??图２－３显示了?ＰＳＦ非对称纤维膜和ＰＳＦ－ＴＥＰＡ固态胺的ＳＥＭ图，图２－３ａ可??以看到ＰＳＦ非对称中空纤维膜具有由指状孔层和微孔层构成的非对称结构。规??则均一的指状大孔从膜的内表面延伸到膜的外表面附近，指状孔层厚度约为??２０４．５６陣，靠近外表面的是致密层，厚度约为２５．７６叫！。观察图２－３ｂ发现，膜??的内表面为多孔结构，含有大量大孔（直径约２０?ｐｍ），这些孔道结构为有机胺??的附着提供有效的支撑。经过ＴＥＰＡ负载后的样品形态如图２－３ｃ和２－３ｄ所示，??和负载前相比孔道并未发生明显的结构变化，孔道结构依然规则有序，表明ＰＳＦ??１９??
?纤维膜的物理结构在负载ＴＥＰＡ后是稳定的。然而，由于ＴＥＰＡ的负载，纤维膜??内表面的多孔结构被负载的ＴＥＰＡ所覆盖（图２－３ｄ），初步证明ＴＥＰＡ成功负载??到ＰＳＦ中空纤维膜载体上。??：：：：：：：｜莫｜??图２－３?ＰＳＦ非对称中空纤维膜与ＰＳＦ－ＴＥＰＡ吸附剂的ＳＥＭ图??（２）
【参考文献】：
期刊论文
[1]13X沸石分子筛低温变压吸附CO2/CH4实验研究[J]. 刘学武,李文秀,郑国锋,邹久朋. 天然气化工（C1化学与化工）. 2017(02)
[2]大孔α-Al2O3载体制备及其在制备CO偶联反应催化剂中的应用[J]. 唐先智,李虎,罗曼,肖文德. 天然气化工（C1化学与化工）. 2016(03)
[3]新型多级微/介孔固态胺吸附剂的制备及其CO2吸附性能研究[J]. 孔童童,王霞,郭庆杰. 燃料化学学报. 2015(12)
[4]密闭空间低浓度CO2固态胺吸附剂长寿命评价[J]. 余青霓,斯文婷,杨彬,朱京科,雷乐成. 化工学报. 2015(09)
[5]树脂基固态胺吸附剂室温下对低浓度CO2的吸附性能研究[J]. 赵蓓蓓,王际童,王梅,乔文明,龙东辉,凌立成. 环境科学学报. 2014(11)
[6]利用固态胺连续捕集二氧化碳的双流化床实验研究[J]. 赵文瑛,张志,李振山,蔡宁生. 化工学报. 2013(10)
[7]生物质活性炭吸附二氧化碳的性能研究[J]. 廖景明,肖军,沈来宏,常连成. 太阳能学报. 2013(03)
[8]氨水吸收CO2及固体产物的热分解[J]. 张毅,杜旭,王学举,徐玉杰,豆斌林,宋永臣,陈海生,谭春青. 化学工程. 2012(01)
[9]膜法清除密闭舱室二氧化碳研究进展[J]. 金立武. 舰船防化. 2011(05)
[10]高渗透性多孔YSZ中空纤维陶瓷膜的制备与表征[J]. 张小珍,周健儿,汪永清,江瑜华,孟广耀,刘杏芹. 稀有金属材料与工程. 2011(S1)
博士论文
[1]氨基功能化MCM-41材料制备及其二氧化碳吸附性能研究[D]. 刘之琳.华北电力大学(北京) 2016
硕士论文
[1]严寒地区学生宿舍室内空气品质实测与分析[D]. 吴会鹏.哈尔滨工业大学 2016
[2]表面改性碳纳米管吸附密闭空间低浓度CO2的研究[D]. 胡惠蓉.浙江大学 2013
[3]聚酰亚胺和金属有机框架材料Cu3（BTC）2混合中空纤维膜及其气体吸附分离研究[D]. 蔡洪培.华东理工大学 2011
[4]低浓度二氧化碳高效吸附剂的研究[D]. 艾莹莹.大连理工大学 2010
[5]氨法脱除燃煤烟气中二氧化碳的实验研究[D]. 张茂.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3016500
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3016500.html
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