| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 第一章 文献综述 | 第14-34页 |
| 1.1 煤层气背景简介 | 第14页 |
| 1.2 CH_4与N_2的物理性质比较 | 第14-15页 |
| 1.3 CH_4/N_2分离技术 | 第15-19页 |
| 1.3.1 低温精馏技术 | 第15-16页 |
| 1.3.2 溶液吸收技术 | 第16页 |
| 1.3.3 膜分离技术 | 第16-17页 |
| 1.3.4 吸附分离技术 | 第17-19页 |
| 1.4 CH_4/N_2吸附分离材料简介 | 第19-26页 |
| 1.4.1 碳材料 | 第20-21页 |
| 1.4.2 分子筛 | 第21-23页 |
| 1.4.3 金属有机骨架材料(MOFs) | 第23-26页 |
| 1.5 沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs） | 第26-32页 |
| 1.5.1 ZIFs的结构特点 | 第26-28页 |
| 1.5.2 ZIFs材料的合成方法 | 第28-31页 |
| 1.5.2.1 溶剂热法 | 第28-29页 |
| 1.5.2.2 水热合成法 | 第29-30页 |
| 1.5.2.3 其他的合成方法 | 第30-31页 |
| 1.5.3 ZIFs的CH_4/N_2吸附分离研究现状 | 第31-32页 |
| 1.6 选题背景依据与研究内容 | 第32-33页 |
| 1.7 课题来源 | 第33-34页 |
| 第二章 实验部分 | 第34-40页 |
| 2.1 实验试剂与仪器 | 第34-35页 |
| 2.1.1 实验试剂 | 第34页 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 | 第34-35页 |
| 2.2 表征方法和测试手段 | 第35-37页 |
| 2.2.1 粉末X射线衍射分析（PXRD） | 第35页 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜分析（SEM） | 第35-36页 |
| 2.2.3 热重分析（TG） | 第36页 |
| 2.2.4 傅立叶变换红外光谱分析（FT-IR） | 第36页 |
| 2.2.5 比表面积和孔径分布（N_2吸附-脱附等温线） | 第36页 |
| 2.2.6 静态气体吸附测试（IGA） | 第36-37页 |
| 2.3 CH_4/N_2二元混气固定床动态穿透分离装置与测试过程 | 第37页 |
| 2.3.1 CH_4/N_2动态穿透分离装置 | 第37页 |
| 2.3.2 测试过程 | 第37页 |
| 2.4 CH_4/N_2吸附分离的计算方法 | 第37-40页 |
| 2.4.1 CH_4/N_2吸附分离比的计算方法 | 第37-38页 |
| 2.4.2 CH_4/N_2吸附分离选择性的计算方法 | 第38-40页 |
| 第三章 典型ZIFs材料的合成与CH_4/N_2吸附分离性能研究 | 第40-74页 |
| 3.1 引言 | 第40-41页 |
| 3.2 典型ZIFs材料的合成及表征 | 第41-62页 |
| 3.2.1 ZIF-8 的合成及表征 | 第41-46页 |
| 3.2.1.1 PXRD表征 | 第42页 |
| 3.2.1.2 SEM表征 | 第42-43页 |
| 3.2.1.3 TG分析 | 第43-44页 |
| 3.2.1.4 FT-IR表征 | 第44页 |
| 3.2.1.5 N_2吸附-脱附等温线 | 第44-45页 |
| 3.2.1.6 ZIF-8 的CH_4、N_2静态吸附测试 | 第45-46页 |
| 3.2.2 ZIF-90 的合成及表征 | 第46-50页 |
| 3.2.2.1 PXRD表征 | 第46-47页 |
| 3.2.2.2 SEM表征 | 第47页 |
| 3.2.2.3 TG分析 | 第47-48页 |
| 3.2.2.4 FT-IR表征 | 第48页 |
| 3.2.2.5 N_2吸附-脱附等温线 | 第48-49页 |
| 3.2.2.6 ZIF-90 的CH_4、N_2静态吸附测试 | 第49-50页 |
| 3.2.3 SIM-1 的合成及表征 | 第50-54页 |
| 3.2.3.1 PXRD表征 | 第50-51页 |
| 3.2.3.2 SEM表征 | 第51页 |
| 3.2.3.3 TG分析 | 第51-52页 |
| 3.2.3.4 FT-IR表征 | 第52页 |
| 3.2.3.5 N_2吸附-脱附等温线 | 第52-53页 |
| 3.2.3.6 SIM-1 的CH_4、N_2静态吸附测试 | 第53-54页 |
| 3.2.4 ZIF-93 的合成及表征 | 第54-58页 |
| 3.2.4.1 PXRD表征 | 第54-55页 |
| 3.2.4.2 SEM表征 | 第55页 |
| 3.2.4.3 TG分析 | 第55-56页 |
| 3.2.4.4 FT-IR表征 | 第56页 |
| 3.2.4.5 N_2吸附-脱附等温线 | 第56-57页 |
| 3.2.4.6 ZIF-93 的CH_4、N_2静态吸附测试 | 第57-58页 |
| 3.2.5 ZIF-25 的合成及表征 | 第58-62页 |
| 3.2.5.1 PXRD表征 | 第58-59页 |
| 3.2.5.2 SEM表征 | 第59页 |
| 3.2.5.3 TG分析 | 第59-60页 |
| 3.2.5.4 FT-IR表征 | 第60页 |
| 3.2.5.5 N_2吸附-脱附等温线 | 第60-61页 |
| 3.2.5.6 ZIF-25 的CH_4、N_2静态吸附测试 | 第61-62页 |
| 3.3 典型ZIFs材料的CH_4/N_2吸附分离性能比较 | 第62-72页 |
| 3.3.1 ZIF-8, ZIF-90, SIM-1(相同SOD结构而基团不同)对CH_4/N_2吸附分离选择性比较 | 第62-65页 |
| 3.3.1.1 ZIF-8, ZIF-90, SIM-1 的结构图对比 | 第62页 |
| 3.3.1.2 ZIF-8, ZIF-90, SIM-1 的CH_4/N_2吸附分离性能对比 | 第62-64页 |
| 3.3.1.3 ZIF-8, ZIF-90, SIM-1 的CH_4/N_2吸附分离选择性对比 | 第64-65页 |
| 3.3.2 SIM-1, ZIF-93（相同基团而结构不同）的CH_4/N_2吸附分离选择性比较 | 第65-68页 |
| 3.3.2.1 SIM-1, ZIF-93 的结构图对比 | 第65-66页 |
| 3.3.2.2 SIM-1, ZIF-93 的CH_4/N_2吸附分离性能对比 | 第66-67页 |
| 3.3.2.3 SIM-1, ZIF-93 的CH_4/N_2吸附分离选择性对比 | 第67-68页 |
| 3.3.3 ZIF-25, ZIF-93 (相同RHO结构而基团不同) 的CH_4/N_2吸附分离选择性比较 | 第68-72页 |
| 3.3.3.1 ZIF-25, ZIF-93 的结构图对比 | 第69页 |
| 3.3.3.2 ZIF-25, ZIF-93 的CH_4/N_2吸附分离性能对比 | 第69-71页 |
| 3.3.3.3 ZIF-25, ZIF-93 的CH_4/N_2吸附分离选择性对比 | 第71-72页 |
| 3.4 本章小结 | 第72-74页 |
| 第四章 ZIF-8 和SIM-1 的CH_4/N_2穿透分离性能及拓展研究 | 第74-84页 |
| 4.1 引言 | 第74页 |
| 4.2 ZIF-8 和SIM-1 颗粒的制备 | 第74-75页 |
| 4.3 SIM-1 和ZIF-8 的CH_4/N_2混合气体穿透分离性能研究 | 第75-76页 |
| 4.4 ZIF-8 的配体交换合成改性及性能测试 | 第76-82页 |
| 4.4.1 5-甲基咪唑4甲醛(Im-4CHO-5CH_3)交换ZIF-8 结构的 2-甲基咪唑(Im-2CH_3)的合成改性 | 第76-77页 |
| 4.4.2 5-甲基咪唑4甲醛(Im-4CHO-5CH_3)交换ZIF-8 结构的 2-甲基咪唑(Im-2CH_3)的合成改性表征 | 第77-81页 |
| 4.4.3 5-甲基咪唑4甲醛(Im-4CHO-5CH_3)交换ZIF-8 结构的 2-甲基咪唑(Im-2CH_3)的合成改性样品的CH_4, N_2静态吸附测试 | 第81-82页 |
| 4.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 全文结论与展望 | 第84-86页 |
| 5.1 结论 | 第84-85页 |
| 5.2 展望及建议 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-96页 |
| 致谢 | 第96-98页 |
| 硕士期间发表的论文 | 第98页 |
