摘要 | 第4-5页 |
ABSTRACT | 第5-7页 |
第一章 文献综述 | 第12-38页 |
1.1 课题研究背景 | 第12-19页 |
1.1.1 CO_2分离的意义 | 第12-14页 |
1.1.2 CO_2分离技术研究进展 | 第14-16页 |
1.1.3 分离CO_2的膜技术 | 第16-19页 |
1.2 CO_2分离膜材料及膜研究进展 | 第19-31页 |
1.2.1 微孔膜 | 第20-24页 |
1.2.2 聚氧乙烯型膜 | 第24-26页 |
1.2.3 促进传递膜 | 第26-29页 |
1.2.4 混合基质膜 | 第29-31页 |
1.3 强化分离CO_2促进传递膜渗透选择性能的途径 | 第31-34页 |
1.3.1 功能基团含量和效率的提高 | 第31-32页 |
1.3.2 CO_2亲和纳米材料的协助 | 第32-33页 |
1.3.3 促进传递分离层的超薄化 | 第33-34页 |
1.4 本文的研究思路及主要工作内容 | 第34-38页 |
第二章 实验材料与方法 | 第38-47页 |
2.1 实验材料和仪器 | 第38-40页 |
2.1.1 实验材料 | 第38-39页 |
2.1.2 实验室仪器与设备 | 第39-40页 |
2.2 膜材料和膜的表征 | 第40-47页 |
2.2.1 傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征 | 第40-41页 |
2.2.2 拉曼(Raman)光谱表征 | 第41页 |
2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)表征 | 第41-42页 |
2.2.4 X射线衍射(XRD)表征 | 第42页 |
2.2.5 热重分析(TGA)表征 | 第42页 |
2.2.6 静态接触角表征 | 第42-43页 |
2.2.7 扫描电子显微镜(SEM)表征 | 第43页 |
2.2.8 透射电子显微镜(TEM)表征 | 第43页 |
2.2.9 原子力电子显微镜(AFM)表征 | 第43-44页 |
2.2.10 膜材料吸水性表征 | 第44页 |
2.2.11 分离膜的气体渗透选择性能测试 | 第44-45页 |
2.2.12 多层复合膜结构的稳定性表征 | 第45-47页 |
第三章 多种功能基团协同作用复合膜的制备与性能 | 第47-70页 |
3.1 复合膜的制备 | 第48-49页 |
3.1.1 P(DADMACA-co-VAm)共聚物的制备 | 第48-49页 |
3.1.2 P(DADMACA-co-VAm)/PSf复合膜的制备 | 第49页 |
3.2 膜材料和复合膜的物理化学结构表征 | 第49-55页 |
3.2.1 ATR-FTIR表征 | 第49-51页 |
3.2.2 XPS表征 | 第51页 |
3.2.3 XRD表征 | 第51-52页 |
3.2.4 吸水性表征 | 第52-53页 |
3.2.5 SEM和AFM表征 | 第53-55页 |
3.3 复合膜的渗透选择性能 | 第55-63页 |
3.3.1 原料气压力和基团种类对复合膜渗透选择性能的影响 | 第55-60页 |
3.3.2 复合膜对多种含CO_2分离体系的渗透选择性能 | 第60-63页 |
3.4 复合膜渗透选择性能的稳定性 | 第63-66页 |
3.4.1 复合膜长时间运行的性能稳定性 | 第63-64页 |
3.4.2 复合膜对杂质气体的耐受性 | 第64-66页 |
3.5 复合膜的应用前景 | 第66-68页 |
3.6 本章小结 | 第68-70页 |
第四章 强化界面相容性混合基质膜的制备与性能 | 第70-97页 |
4.1 混合基质复合膜的制备 | 第72-73页 |
4.1.1 NH_2-MIL-53(Al)的制备 | 第72页 |
4.1.2 PVAm-NH_2-MIL-53(Al)/PSf混合基质复合膜的制备 | 第72-73页 |
4.2 NH_2-MIL-53(Al)的物理化学结构表征 | 第73-77页 |
4.2.1 SEM和TEM表征 | 第73-74页 |
4.2.2 XRD表征 | 第74页 |
4.2.3 FTIR表征 | 第74-75页 |
4.2.4 XPS表征 | 第75-76页 |
4.2.5 TGA表征 | 第76-77页 |
4.3 混合基质复合膜的物理化学结构表征 | 第77-83页 |
4.3.1 SEM表征 | 第77-79页 |
4.3.2 XRD表征 | 第79-80页 |
4.3.3 ATR-FTIR表征 | 第80-81页 |
4.3.4 TGA表征 | 第81-83页 |
4.4 混合基质复合膜的渗透选择性能 | 第83-91页 |
4.4.1 NH_2-MIL-53(Al)含量对混合基质复合膜渗透选择性能的影响 | 第83-85页 |
4.4.2 原料气压力对混合基质复合膜渗透选择性能的影响 | 第85-88页 |
4.4.3 混合基质复合膜对多种含CO_2分离体系的渗透选择性能 | 第88-91页 |
4.5 混合基质复合膜渗透选择性能的稳定性 | 第91-94页 |
4.5.1 混合基质复合膜长时间运行的性能稳定性 | 第91-92页 |
4.5.2 混合基质复合膜对杂质气体的耐受性 | 第92-94页 |
4.6 混合基质复合膜的应用前景 | 第94-95页 |
4.7 本章小结 | 第95-97页 |
第五章 聚多巴胺改性硅橡胶中间层多层复合膜的制备与性能 | 第97-130页 |
5.1 多层复合膜的制备 | 第99-102页 |
5.1.1 PDMS/PSf支撑膜的制备 | 第100页 |
5.1.2 PDA-PDMS/PSf支撑膜的制备 | 第100页 |
5.1.3 PVAm/PDA-PDMS/PSf多层复合膜的制备 | 第100-101页 |
5.1.4 Pebax 1657/PDA-PDMS/PSf多层复合膜的制备 | 第101页 |
5.1.5 PDA颗粒和PDA@PVAm复合物的制备 | 第101-102页 |
5.2 支撑膜和多层复合膜的物理化学结构表征 | 第102-112页 |
5.2.1 SEM表征 | 第102-103页 |
5.2.2 FTIR表征 | 第103-106页 |
5.2.3 XPS表征 | 第106-109页 |
5.2.4 Raman表征 | 第109-111页 |
5.2.5 接触角表征 | 第111-112页 |
5.3 支撑膜和多层复合膜的渗透选择性能 | 第112-125页 |
5.3.1 PDA沉积时间对支撑膜渗透选择性能的影响 | 第112-115页 |
5.3.2 支撑膜对多层复合膜渗透选择性能的影响 | 第115-117页 |
5.3.3 PVAm涂膜液浓度对多层复合膜渗透选择性能的影响 | 第117-122页 |
5.3.4 Pebax 1657 涂膜液浓度对多层复合膜渗透选择性能的影响 | 第122-125页 |
5.4 多层复合膜的结构稳定性 | 第125-127页 |
5.5 多层复合膜的优势及应用前景 | 第127-128页 |
5.6 本章小结 | 第128-130页 |
第六章 结论与展望 | 第130-135页 |
6.1 结论 | 第130-133页 |
6.2 创新点 | 第133页 |
6.3 展望 | 第133-135页 |
参考文献 | 第135-150页 |
发表论文和参加科研情况说明 | 第150-152页 |
致谢 | 第152-153页 |