| 致谢 | 第5-7页 |
| 前言 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-12页 |
| 主要符号对应表 | 第13-18页 |
| 1 绪论 | 第18-34页 |
| 1.1 生物氢烷气脱除CO_2的研究意义 | 第18-21页 |
| 1.2 生物氢烷气脱除CO_2的技术概况 | 第21-24页 |
| 1.3 气体分离膜分离CO_2的研究进展 | 第24-31页 |
| 1.3.1 气体分离膜的种类 | 第25-30页 |
| 1.3.2 聚乙二醇类气体分离膜中反向选择性渗透机制 | 第30-31页 |
| 1.3.3 聚乙二醇类膜低压分离CO_2的技术难点 | 第31页 |
| 1.4 本文研究目的和内容 | 第31-34页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第31页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第31-34页 |
| 2 实验设备和方法 | 第34-49页 |
| 2.1 气体分离膜制备原料与实验设备 | 第34-37页 |
| 2.1.1 材料和试剂 | 第34-35页 |
| 2.1.2 主要实验设备 | 第35-37页 |
| 2.2 膜的渗透性能测试系统 | 第37-41页 |
| 2.2.1 薄膜气体渗透定容变压测试系统 | 第38-39页 |
| 2.2.2 中空纤维膜气体渗透定压测试系统 | 第39-41页 |
| 2.2.3 双容双传感溶解测试系统 | 第41页 |
| 2.3 聚乙二醇类膜及其掺混材料的微观理化表征 | 第41-49页 |
| 3 聚二甲基硅氧烷(PDMS)过渡层降低中空纤维基膜表面粗糙度 | 第49-62页 |
| 3.1 引言 | 第49-50页 |
| 3.2 聚丙烯腈(PAN)中空纤维支撑PDMS过渡层的制备 | 第50-51页 |
| 3.2.1 PAN中空纤维基膜预处理 | 第50-51页 |
| 3.2.2 PDMS涂层液的制备 | 第51页 |
| 3.2.3 PDMS过渡层的制备 | 第51页 |
| 3.3 PAN中空纤维基膜的理化特性 | 第51-52页 |
| 3.4 改善PDMS涂层液中交联剂成分 | 第52-55页 |
| 3.5 优化PDMS涂层液粘度降低基膜表面粗糙度 | 第55-59页 |
| 3.6 调控PDMS涂层液粘度获取高CO_2渗透分离性能 | 第59-61页 |
| 3.7 本章小结 | 第61-62页 |
| 4 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)接枝修饰强化PDMS过渡层表面极性 | 第62-78页 |
| 4.1 引言 | 第62-63页 |
| 4.2 PAN中空纤维支撑PDMS过渡层表面的PVP接枝修饰 | 第63-64页 |
| 4.2.1 PDMS过渡层引入含氨基偶联剂 | 第63-64页 |
| 4.2.2 PDMS过渡层表面PVP接枝修饰 | 第64页 |
| 4.3 引入含氨基偶联剂提供PDMS过渡层的表面活性位点 | 第64-72页 |
| 4.3.1 含氨基偶联剂提升PDMS表面极性 | 第64-66页 |
| 4.3.2 强化PDMS高分子链间的部分自由体积提升CO_2渗透性 | 第66-68页 |
| 4.3.3 表面引入氨基的PDMS/PAN中空纤维复合膜优化调控 | 第68-72页 |
| 4.4 PVP接枝修饰改善PDMS过渡层表面特性 | 第72-74页 |
| 4.4.1 PVP接枝修饰强化PDMS过渡层表面极性 | 第72-73页 |
| 4.4.2 PVP接枝修饰改善PDMS过渡层表面形态 | 第73-74页 |
| 4.5 Henis-Tripodi模型分析PVP接枝修饰对CO_2渗透性能的影响 | 第74-77页 |
| 4.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 5 离子液体和乙醇胺(MEA)提升聚乙二醇类膜的CO_2选择性渗透对比 | 第78-89页 |
| 5.1 引言 | 第78-79页 |
| 5.2 含离子液体或MEA的聚乙二醇类膜制备 | 第79-80页 |
| 5.2.1 含离子液体或MEA的薄膜制备 | 第79页 |
| 5.2.2 陶瓷中空纤维聚乙二醇类复合膜制备 | 第79-80页 |
| 5.3 聚乙二醇类聚合物的部分自由体积提升 | 第80-83页 |
| 5.4 聚乙二醇类聚合物的CO_2选择性和渗透性强化 | 第83-84页 |
| 5.5 膜分离生物氢烷气中CO_2的竞争渗透机制 | 第84-87页 |
| 5.6 稳定性能的聚乙二醇类分离层 | 第87-88页 |
| 5.7 本章小结 | 第88-89页 |
| 6 氨基修饰分子筛耦合离子液体强化聚乙二醇类膜的CO_2选择性渗透 | 第89-97页 |
| 6.1 引言 | 第89-90页 |
| 6.2 掺混氨基修饰分子筛耦合离子液体的聚乙二醇类膜制备 | 第90-92页 |
| 6.2.1 氨基修饰分子筛SAPO 34 | 第90页 |
| 6.2.2 SAPO 34-NH_2耦合离子液体[P_(66614)][2-Op]的亲CO_2复合填充剂制备 | 第90-91页 |
| 6.2.3 掺混亲CO_2复合填充剂的聚乙二醇类涂层液制备 | 第91页 |
| 6.2.4 掺混亲CO_2复合填充剂的陶瓷中空纤维支撑聚乙二醇类复合膜制备 | 第91-92页 |
| 6.3 氨基修饰分子筛耦合离子液体的复合填充剂微观理化表征 | 第92-95页 |
| 6.4 复合填充剂建立亲CO_2内部通道强化CO_2选择性渗透 | 第95-96页 |
| 6.5 本章小结 | 第96-97页 |
| 7 聚乙二醇负载沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)纳米颗粒强化CO_2渗透传质 | 第97-108页 |
| 7.1 引言 | 第97-98页 |
| 7.2 ZIF-8纳米颗粒与聚乙二醇类混合基质膜制备 | 第98-100页 |
| 7.2.1 ZIF-8纳米颗粒及其悬浮液的制备 | 第98-99页 |
| 7.2.2 掺混ZIF-8纳米颗粒的聚乙二醇类混合基质薄膜制备 | 第99页 |
| 7.2.3 混合基质膜气体渗透性预测模型的建立 | 第99-100页 |
| 7.3 ZIF-8纳米颗粒与混合基质薄膜的微观理化表征 | 第100-102页 |
| 7.4 聚乙二醇类聚合物负载ZIF-8纳米颗粒强化CO_2渗透传质 | 第102-105页 |
| 7.5 混合基质膜的气体渗透理论模型的预测验证 | 第105-107页 |
| 7.6 本章小结 | 第107-108页 |
| 8 聚乙二醇负载纳米开口球壳状的钴基沸石咪唑酯骨架(Co-ZIF)强化CO_2渗透 | 第108-116页 |
| 8.1 引言 | 第108-109页 |
| 8.2 掺混纳米开口球壳状Co-ZIF的聚乙二醇类膜制备 | 第109-110页 |
| 8.2.1 纳米开口球壳状Co-ZIF的制备 | 第109页 |
| 8.2.2 纳米开口球壳状Co-ZIF的聚乙二醇类混合基质膜制备 | 第109-110页 |
| 8.3 纳米开口球壳状Co-ZIF的微观理化表征 | 第110-112页 |
| 8.4 含纳米开口球壳状Co-ZIF的混合基质薄膜微观理化表征 | 第112-114页 |
| 8.5 纳米开口球壳状Co-ZIF建立低阻力渗透通道强化CO_2传质 | 第114-115页 |
| 8.6 本章小结 | 第115-116页 |
| 9 研制中空纤维支撑聚乙二醇类复合膜构建低压气体分离系统 | 第116-127页 |
| 9.1 引言 | 第116页 |
| 9.2 实验方案 | 第116-118页 |
| 9.2.1 中空纤维支撑聚乙二醇类复合膜的制备 | 第116-117页 |
| 9.2.2 中空纤维复合膜低压气体分离小试装置系统的设计与制备 | 第117-118页 |
| 9.3 中空纤维支撑聚乙二醇类复合膜的纯气渗透性能 | 第118-120页 |
| 9.4 中空纤维支撑聚乙二醇类复合膜的二元混合气渗透性能 | 第120-122页 |
| 9.5 中空纤维复合膜气体分离装置低压脱除CO_2提纯生物氢烷气 | 第122-126页 |
| 9.6 本章小结 | 第126-127页 |
| 10 全文总结 | 第127-130页 |
| 10.1 全文总结 | 第127-128页 |
| 10.2 主要创新点 | 第128-129页 |
| 10.3 工作不足和展望 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-144页 |
| 作者简历 | 第144-145页 |
