生物發(fā)酵氣體分離脫除CO₂提純氫氣和甲烷是溫室氣體減排和生物質能清潔轉化的重要途徑。膜分離CO₂技術具有能效高、易維護和環(huán)境友好等突出優(yōu)勢備受青睞,而開發(fā)高滲透性和高選擇性的膜材料是膜分離CO₂的技術關鍵。本文通過摻雜金屬有機骨架制備聚氧乙烯混合基質膜,增強膜分離CO₂的滲透性和選擇性,高效脫除生物氫烷氣中CO₂。將鋅鈷沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)碳化形成富含吸附CO₂碳氮活性位點的納米顆粒,原位負載到聚氧乙烯(PEBAX)中制成混合基質膜,使膜分離CO₂的滲透性和選擇性同時提升。利用正電子湮沒壽命譜儀、氣體吸附儀、紅外光譜儀等對碳化Zn/Co-ZIF和混合基質膜進行表征,發(fā)現(xiàn)碳化處理使Zn/Co-ZIF形成具有碳氮活性位點的局部缺陷結構,增多吸附位點使CO₂吸附量提高了1.87倍達到2.64 mmol/g。負載600℃碳化8 h的Zn/Co-ZIF制成PEBAX-8H混合基質膜,使膜分離CO_2...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
前言
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 生物氫烷氣脫除CO₂ 的背景意義
    1.2 生物氫烷氣脫除CO₂ 的技術方法
    1.3 膜分離CO₂ 技術的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 CO₂ 氣體分離膜分類
        1.3.2 混合基質膜摻雜材料分類
        1.3.3 混合基質膜制備方法
        1.3.4 聚氧乙烯混合基質膜的氣體滲透機理
    1.4 本文研究目的和內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 實驗設備和方法
    2.1 混合基質膜制備原料與實驗設備
        2.1.1 材料和試劑
        2.1.2 主要實驗設備
    2.2 混合基質膜的氣體分離性能定容變壓測試系統(tǒng)
    2.3 金屬有機骨架及其混合基質膜的微觀理化表征
3 碳化鋅鈷沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)促進聚氧乙烯(PEBAX)混合基質膜選擇性分離CO2

    3.1 引言
    3.2 碳化Zn/Co-ZIF與聚氧乙烯(PEBAX)混合基質膜制備
        3.2.1 Zn/Co-ZIF的制備及其碳化
        3.2.2 摻混碳化Zn/Co-ZIF的聚氧乙烯(PEBAX)混合基質膜制備
    3.3 碳化Zn/Co-ZIF的微觀理化表征
    3.4 摻混碳化Zn/Co-ZIF的混合基質膜微觀理化表征
    3.5 碳化Zn/Co-ZIF促進聚氧乙烯(PEBAX)混合基質膜選擇性分離CO₂

    3.6 本章小結
4 金屬有機骨架SIFSIX-2-Cu-i增強聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基質膜分離CO₂的滲透性
    4.1 引言
    4.2 SIFSIX-2-Cu-i與聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基質膜制備
        4.2.1 SIFSIX-2-Cu-i的制備
        4.2.2 負載SIFSIX-2-Cu-i的聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基質膜制備
    4.3 SIFSIX-2-Cu-i納米顆粒的微觀理化表征
    4.4 負載SIFSIX-2-Cu-i納米顆粒的混合基質膜微觀理化表征
    4.5 SIFSIX-2-Cu-i增強聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基質膜CO₂ 滲透性
    4.6 SIFSIX-2-Cu-i聚氧乙烯(PEBAX/PEGDME)混合基質膜優(yōu)良CO₂ 選擇性
    4.7 本章小結
5 燈籠狀鋅鈷沸石咪唑酯骨架(Zn/Co-ZIF)提供通道增強聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基質膜的CO₂ 滲透性
    5.1 引言
    5.2 燈籠狀Zn/Co-ZIF與聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基質膜制備
        5.2.1 燈籠狀Zn/Co-ZIF的制備
        5.2.2 負載燈籠狀Zn/Co-ZIF聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基質膜制備
    5.3 燈籠狀Zn/Co-ZIF的微觀理化表征
    5.4 負載燈籠狀Zn/Co-ZIF的混合基質膜微觀理化表征
    5.5 燈籠狀Zn/Co-ZIF提供聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基質膜CO₂ 滲透通道
    5.6 燈籠狀Zn/Co-ZIF混合基質膜氣體滲透理論模型預測
    5.7 燈籠狀Zn/Co-ZIF聚氧乙烯(PEGDA/PEGDME)混合基質膜優(yōu)良CO₂ 選擇性
    5.8 本章小結
6 全文總結與展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3751456

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