發(fā)布時間：2023-05-14 20:30

　　CO₂作為造成溫室效應(yīng)的主要氣體之一,其捕集和儲存成為目前關(guān)注的熱點。膜分離作為一種新型綠色分離技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景,目前生物酶與膜的結(jié)合具有很好的前景。碳酸酐酶(CA)對CO₂具有高效的催化作用,可以大大提高CO₂捕集效率。同時為了降低成本,制備了一種對CO₂具有催化作用的仿生酶。本文通過將生物酶和仿生生物酶與膜結(jié)合分別制備了具有催化功能的復(fù)合膜和混合基質(zhì)膜。然后應(yīng)用于CO₂/N₂分離體系,考察了對CO₂的分離性能。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)CA分子通過物理吸附和化學(xué)鍵結(jié)合的方法固定在了MOFs中,解決了酶易失活,流失的問題,同時克服了單純的MOFs分離性能差的缺陷。然后,這種納米復(fù)合材料(酶-MOFs)作為晶種原位生長在定向排列的埃落石納米管層上面,形成了一種新型的具有生物催化效應(yīng)的復(fù)合膜。這種復(fù)合膜所達到的最佳分離性能(CO₂/N₂)為165.5,是沒有固定CA的膜的分離性能的20...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氣體分離膜技術(shù)
        1.2.1 氣體分離膜簡介
        1.2.2 氣體分離膜材料研究進展
        1.2.3 氣體分離膜制備方法
        1.2.4 氣體分離膜分離原理
    1.3 酶
        1.3.1 酶技術(shù)研究進展
        1.3.2 碳酸酐酶
        1.3.3 仿生酶
        1.3.4 酶固定化
    1.4 生物膜概述
    1.5 本課題研究意義及主要內(nèi)容
2 實驗裝置及表征方法
    2.1 實驗材料與儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器設(shè)備
    2.2 實驗測試
        2.2.1 膜滲透及分離性能測試
        2.2.2 酶活性的測定
        2.2.3 酶固定量的測定
    2.3 實驗表征
        2.3.1 無機納米材料表征
        2.3.2 復(fù)合膜表征
3 PAN/HNTs/ZIF-8@CA復(fù)合膜的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗設(shè)計
        3.2.1 HNTs改性
        3.2.2 ZIF-8@CA納米復(fù)合材料的制備
        3.2.3 PAN/ZIF-8@CA復(fù)合膜的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 ZIF-8和ZIF-8@CA的表征
        3.3.2 PAN/HNTs/ZIF-8@CA復(fù)合膜的形貌及結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 膜的氣體分離性能
        3.3.4 CA和ZIF-8@CA的催化機理
    3.4 本章小結(jié)
4 Pebax-CoBBP混合基質(zhì)膜的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 CoBBP仿生材料的制備
        4.2.2 Pebax-CoBBP鑄膜液的制備
        4.2.3 Pebax-CoBBP混合基質(zhì)膜的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 CoBBP表征
        4.3.2 MMMs形貌及結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 Pebax-CoBBP混合基質(zhì)膜的滲透選擇性能
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介及碩士期間科研成果
致謝



本文編號：3817711