新型氟硅酸盐多孔杂化材料的制备及气体分离性能研究
发布时间：2023-03-05 13:09
金属有机框架材料(MOFs)作为一种新型多孔材料,由于其高比表面积、孔径可调、易于官能化等优点在气体存储及分离等领域得到了广泛的关注。其中,新型氟硅酸盐多孔杂化材料(SIFSIX)易于通过改变配体的长度及官能团来调控气体吸附性能,因此在气体分离领域得到了广泛的研究。本文研究了新型氟硅酸盐多孔杂化材料[M(L)2(Si F6)]n(M=金属离子;L=有机配体)在二氧化碳捕获、乙炔纯化、乙烯纯化等领域的吸附分离性能,研究了有机配体类型和功能基团对材料的气体分离性能的影响。首先,用多孔材料从烟道气中捕获二氧化碳(CO2)被认为是替代传统液态胺吸附技术的有效方案。大量的微孔MOFs材料已被开发为CO2捕获材料。然而,设计一种同时具有极高的CO2吸附能力和气体选择性(trade-off效应)以及适度吸附热的MOFs材料是具有挑战性的。文中合成了一种与SIFSIX-2-Cu-i同构的新型氟硅酸盐多孔杂化材料[Cu(dpt)2(Si F6...
【文章页数】：89 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 金属有机框架材料
1.2.1 金属有机框架材料的简介
1.2.2 金属有机框架材料的发展进程
1.3 金属有机框架材料的气体吸附分离机理研究
1.3.1 热力学分离
1.3.2 动力学分离
1.3.3 分子筛分效应
1.4 金属有机框架材料在轻烃分离中的应用
1.4.1 金属有机框架材料在CO2捕获中的应用
1.4.2 金属有机框架材料在C2H2/CO2分离中的应用
1.4.3 金属有机框架材料在C2H2/C2H4分离中的应用
1.5 选题依据与研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 主要仪器
第三章 四嗪功能化的新型氟硅酸盐多孔杂化材料(UTSA-120)的CO2捕获性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 UTSA-120的合成
3.2.2 粉末X射线衍射分析
3.2.3 比表面积以及单组分气体的吸附测试
3.2.4 中子粉末衍射分析
3.2.5 穿透实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 UTSA-120的合成及结构分析
3.3.2 UTSA-120粉末衍射及稳定性的分析
3.3.3 UTSA-120 选择性分离CO2/N2和CO2/CH4 的性能研究
3.4 本章小结
第四章 巯基功能化的新型氟硅酸盐多孔杂化材料(ZJUT-2)的C2H2/CO2 选择性分离性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 ZJUT-2的合成
4.2.2 粉末X射线衍射分析
4.2.3 比表面积以及单组分气体的吸附测试
4.2.4 GCMC模拟
4.2.5 穿透实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 ZJUT-2的合成及结构分析
4.3.2 ZJUT-2a对 C2H2和CO2气体吸附分离性能研究
4.3.3 ZJUT-2a对 C2H2和CO2吸附模型研究
4.3.4 ZJUT-2a的 C2H2/CO2 动态穿透性实验
4.4 本章小结
第五章 吖嗪功能化的新型氟硅酸盐多孔杂化材料([Cu(bpdh)2(SiF6)]n)的C2H2选择性吸附性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n的合成
5.2.2 粉末X射线衍射分析
5.2.3 比表面积以及单组分气体的吸附测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n 粉末衍射及稳定性的分析
5.3.2 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n比表面积的分析
5.3.3 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n的 C2H2、C2H4、CO2的单组分吸附性能研究
5.3.4 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n的 C2H2/C2H4、C2H2/CO2 IAST选择性研究
5.3.5 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n对 C2H2、C2H4、CO2气体的吸附热研究
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录 A
附录 B
致谢
作者简介
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 参与的科研项目
学位论文数据集
本文编号：3756253
【文章页数】：89 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 金属有机框架材料
1.2.1 金属有机框架材料的简介
1.2.2 金属有机框架材料的发展进程
1.3 金属有机框架材料的气体吸附分离机理研究
1.3.1 热力学分离
1.3.2 动力学分离
1.3.3 分子筛分效应
1.4 金属有机框架材料在轻烃分离中的应用
1.4.1 金属有机框架材料在CO2捕获中的应用
1.4.2 金属有机框架材料在C2H2/CO2分离中的应用
1.4.3 金属有机框架材料在C2H2/C2H4分离中的应用
1.5 选题依据与研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 主要仪器
第三章 四嗪功能化的新型氟硅酸盐多孔杂化材料(UTSA-120)的CO2捕获性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 UTSA-120的合成
3.2.2 粉末X射线衍射分析
3.2.3 比表面积以及单组分气体的吸附测试
3.2.4 中子粉末衍射分析
3.2.5 穿透实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 UTSA-120的合成及结构分析
3.3.2 UTSA-120粉末衍射及稳定性的分析
3.3.3 UTSA-120 选择性分离CO2/N2和CO2/CH4 的性能研究
3.4 本章小结
第四章 巯基功能化的新型氟硅酸盐多孔杂化材料(ZJUT-2)的C2H2/CO2 选择性分离性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 ZJUT-2的合成
4.2.2 粉末X射线衍射分析
4.2.3 比表面积以及单组分气体的吸附测试
4.2.4 GCMC模拟
4.2.5 穿透实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 ZJUT-2的合成及结构分析
4.3.2 ZJUT-2a对 C2H2和CO2气体吸附分离性能研究
4.3.3 ZJUT-2a对 C2H2和CO2吸附模型研究
4.3.4 ZJUT-2a的 C2H2/CO2 动态穿透性实验
4.4 本章小结
第五章 吖嗪功能化的新型氟硅酸盐多孔杂化材料([Cu(bpdh)2(SiF6)]n)的C2H2选择性吸附性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n的合成
5.2.2 粉末X射线衍射分析
5.2.3 比表面积以及单组分气体的吸附测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n 粉末衍射及稳定性的分析
5.3.2 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n比表面积的分析
5.3.3 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n的 C2H2、C2H4、CO2的单组分吸附性能研究
5.3.4 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n的 C2H2/C2H4、C2H2/CO2 IAST选择性研究
5.3.5 [Cu(bpdh)2(SiF6)]n对 C2H2、C2H4、CO2气体的吸附热研究
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录 A
附录 B
致谢
作者简介
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 参与的科研项目
学位论文数据集
本文编号：3756253
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3756253.html
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