| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第20-52页 |
| 1.1 氢同位素气体分离的意义 | 第20页 |
| 1.2 氢同位素气体的分离方法 | 第20-28页 |
| 1.2.1 热扩散法 | 第20-21页 |
| 1.2.2 热循环吸附法 | 第21-22页 |
| 1.2.3 激光法 | 第22-23页 |
| 1.2.4 钯合金膜扩散法 | 第23-24页 |
| 1.2.5 化学交换法 | 第24-25页 |
| 1.2.6 低温精馏法 | 第25-26页 |
| 1.2.7 气相色谱法 | 第26-28页 |
| 1.2.7.1 置换色谱法 | 第26-27页 |
| 1.2.7.2 洗提色谱法 | 第27-28页 |
| 1.3 氢同位素气体的分析方法 | 第28-30页 |
| 1.3.1 质谱法 | 第28页 |
| 1.3.2 红外光谱法 | 第28-29页 |
| 1.3.3 拉曼光谱法 | 第29-30页 |
| 1.3.4 气相色谱法 | 第30页 |
| 1.4 洗提色谱法分离氢同位素的研究现状 | 第30-40页 |
| 1.4.1 玻璃粉末柱和玻璃微球柱 | 第31-32页 |
| 1.4.2 分子筛柱 | 第32-33页 |
| 1.4.3 活性氧化铝柱 | 第33-38页 |
| 1.4.4 MOFs@γ-Al_2O_3柱和MOFs@NH_2-γ-Al_2O_3柱 | 第38-40页 |
| 1.5 金属-有机骨架化合物(MOFs)的简介、MOFs对氢同位素H_2/D_2的分离机理以及理论计算的现状 | 第40-48页 |
| 1.5.1 金属-有机骨架化合物(MOFs)简介 | 第40页 |
| 1.5.2 金属-有机骨架化合物(MOFs)分离氢同位素H_2/D_2的机理 | 第40-43页 |
| 1.5.2.1 动力学量子筛分(KQS)作用 | 第41页 |
| 1.5.2.2 化学亲和量子筛分(CAQS)作用 | 第41-43页 |
| 1.5.3 金属-有机骨架化合物(MOFs)用于氢同位素H_2/D_2分离的理论计算的现状 | 第43-48页 |
| 1.6 课题的选题思路及本课题的研究内容 | 第48-52页 |
| 1.6.1 课题的选题思路 | 第48-49页 |
| 1.6.2 课题的研究内容 | 第49-52页 |
| 第二章 新型MnCl_2@Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3洗提色谱填料的制备及其对氢同位素H_2/D_2的分离/分析性能研究 | 第52-86页 |
| 2.1 引言 | 第52-54页 |
| 2.2 实验部分 | 第54-59页 |
| 2.2.1 实验药品和试剂 | 第54页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第54-56页 |
| 2.2.3 MnCl_2@Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3复合材料的制备 | 第56-58页 |
| 2.2.3.1 γ-Al_2O_3载体的活化 | 第56页 |
| 2.2.3.2 NH_2-γ-Al_2O_3的制备 | 第56页 |
| 2.2.3.3 不同循环负载次数的n-Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3复合材料的制备 | 第56-57页 |
| 2.2.3.4 MnCl_2@8-Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3复合材料的制备 | 第57-58页 |
| 2.2.4 NH_2-γ-Al_2O_3片,Ni-MOF-74@ NH_2-γ-Al_2O_3片和MnCl_2@Ni-MOF-74@ NH_2-γ-Al_2O_3片的制备 | 第58-59页 |
| 2.3 Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3与MnCl_2@Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3复合材料的表征 | 第59-68页 |
| 2.3.1 红外光谱图 | 第59-60页 |
| 2.3.2 粉末X-射线衍射谱图 | 第60-61页 |
| 2.3.3 复合材料的SEM图以及EDS能谱分析 | 第61-66页 |
| 2.3.3.1 复合材料的SEM图分析 | 第61-62页 |
| 2.3.3.2 复合材料的EDS能谱分析 | 第62-66页 |
| 2.3.4 N_2吸-脱附等温线 | 第66-68页 |
| 2.4 洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2的分离性能的研究 | 第68-83页 |
| 2.4.1 洗提色谱分离条件的选择 | 第68页 |
| 2.4.2 NH_2-γ-Al_2O_3和γ-Al_2O_3洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2的分离性能研究 | 第68-70页 |
| 2.4.3 Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2的分离 | 第70-72页 |
| 2.4.3.1 循环负载次数的影响 | 第70-72页 |
| 2.4.4 MnCl_2@8-Ni-MOF-74@NH_2-γ-Al_2O_3洗提色谱填料对H_2/D_2的分离 | 第72-80页 |
| 2.4.4.1 MnCl_2负载量的影响 | 第72-74页 |
| 2.4.4.2 载气流速的影响 | 第74-76页 |
| 2.4.4.3 进样量的影响 | 第76-80页 |
| 2.4.5 定量分析 | 第80-83页 |
| 2.5 结论 | 第83-86页 |
| 第三章 新型MnCl_2@Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和MnCl_2@Co-MOF-74 /Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3洗提色谱填料的制备及其对氢同位素混合气体H_2/D_2的分离/分析性能研究 | 第86-140页 |
| 3.1 引言 | 第86-88页 |
| 3.2 实验部分 | 第88-94页 |
| 3.2.1 实验药品和试剂 | 第88页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第88-89页 |
| 3.2.3 MnCl_2@Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和MnCl_2@Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3复合材料的制备 | 第89-93页 |
| 3.2.3.1 γ-Al_2O_3载体的活化 | 第90页 |
| 3.2.3.2 不同循环负载次数的n-Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3 (n=1,2,3,4)和n-Co-MOF-74 /Ni-MOF-74 @γ-Al_2O_3 (n=1,2,3,4)复合材料的制备 | 第90-91页 |
| 3.2.3.3 MnCl_2@2-Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和MnCl_2@2-Co-MOF-74/Ni-MOF-74 @γ-Al_2O_3复合材料的制备 | 第91-93页 |
| 3.2.4 γ-Al_2O_3片, 6-Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3片, 4-Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3片和5-Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3片的制备 | 第93-94页 |
| 3.3 Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3、Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3、MnCl_2@Ni/Co-MOF-74 @γ-Al_2O_3与MnCl_2@Co-MOF-74/Ni-MOF-74 @γ-Al_2O_3复合材料的表征 | 第94-109页 |
| 3.3.1 复合材料的红外光谱图 | 第94-96页 |
| 3.3.2 粉末X-射线衍射谱图 | 第96-98页 |
| 3.3.3 Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3、MnCl_2@Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3、 Co-MOF-74/Ni-MOF-74 @γ-Al_2O_3与MnCl_2@Co-MOF-74/Ni-MOF-74@ γ-Al_2O_3复合材料的SEM图和EDS能谱分析 | 第98-106页 |
| 3.3.3.1 复合材料的SEM图分析 | 第98-100页 |
| 3.3.3.2 复合材料的EDS能谱分析 | 第100-106页 |
| 3.3.4 N_2吸-脱附等温线 | 第106-108页 |
| 3.3.5 复合材料的热稳定性 | 第108-109页 |
| 3.4 洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2的分离性能研究 | 第109-137页 |
| 3.4.1 洗提色谱分离条件的选择 | 第109-110页 |
| 3.4.2 γ-Al_2O_3和MnCl_2@γ-Al_2O_3洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2的分离性能研究 | 第110-111页 |
| 3.4.3 Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2的分离性能研究 | 第111-119页 |
| 3.4.3.1 含单金属MOFs的复合材料Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3、Co-MOF-74@γ-Al_2O_3与含双金属MOFs的复合材料Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3作为洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2分离性能的对比 | 第112-116页 |
| 3.4.3.1.1 MOFs材料Ni/Co-MOF-74和Co-MOF-74/Ni-MOF-74分离氢同位素H_2/D_2时吸附热随温度的变化的理论计算 | 第114页 |
| 3.4.3.1.1.1 计算模块的选择 | 第114页 |
| 3.4.3.1.1.2 力场和电荷 | 第114-116页 |
| 3.4.3.2 循环负载次数的影响 | 第116-119页 |
| 3.4.4 MnCl_2@Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和MnCl_2@Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3色谱固定相材料对氢同位素H_2/D_2的分离性能研究 | 第119-132页 |
| 3.4.4.1 含单金属MOFs的复合材料MnCl_2@Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3、MnCl_2@Co-MOF-74 @γ-Al_2O_3与含双金属MOFs的复合材料MnCl_2@Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和MnCl_2@Co-MOF-74/Ni-MOF-74@γ-Al_2O_3作为洗提色谱填料对氢同位素H_2/D_2分离的对比 | 第119-121页 |
| 3.4.4.2 MnCl_2@2-Ni/Co-MOF-74@γ-Al_2O_3和MnCl_2@2-Co-MOF-74/Ni-MOF-74 @γ-Al_2O_3复合材料中MnCl_2负载量对分离氢同位素H_2/D_2的影响 | 第121-123页 |
| 3.4.4.3 载气流速的影响 | 第123-127页 |
| 3.4.4.4 进样量的影响 | 第127-132页 |
| 3.4.5 定量分析 | 第132-137页 |
| 3.5 结论 | 第137-140页 |
| 第四章 结论与展望 | 第140-142页 |
| 4.1 结论 | 第140-141页 |
| 4.2 展望 | 第141-142页 |
| 参考文献 | 第142-150页 |
| 致谢 | 第150-152页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第152-154页 |
| 作者及导师简介 | 第154-155页 |
| 附件 | 第155-156页 |
