炭膜的制备及气体分离机理模拟研究
| 0 前言 | 第1-9页 |
| 1 文献综述 | 第9-22页 |
| 1．1 炭膜的发展现状与应用 | 第9-17页 |
| 1．1．1 炭膜的发展缘由和发展概况 | 第9-11页 |
| 1．1．2 炭膜的分类和制备情况 | 第11-14页 |
| 1．1．3 制备炭膜的主要影响因素 | 第14-15页 |
| 1．1．4 炭膜的优缺点 | 第15-16页 |
| 1．1．5 炭膜的应用 | 第16-17页 |
| 1．2 炭膜的气体分离机理模拟研究 | 第17-20页 |
| 1．2．1 气体分离机理研究介绍 | 第17-18页 |
| 1．2．2 分子模拟技术 | 第18-19页 |
| 1．2．3 模拟方法发展概况 | 第19-20页 |
| 1．3 炭膜的发展方向 | 第20-21页 |
| 1．4 本论文的研究目的、意义及内容 | 第21-22页 |
| 2 炭膜的制备 | 第22-27页 |
| 2．1 炭膜的制备 | 第22-24页 |
| 2．1．1 支撑体的制备 | 第22页 |
| 2．1．2 膜材料 | 第22-23页 |
| 2．1．3 涂膜液的配制 | 第23页 |
| 2．1．4 涂膜过程 | 第23-24页 |
| 2．1．5 成膜过程 | 第24页 |
| 2．1．6 炭化过程 | 第24页 |
| 2．2 炭膜的表征 | 第24-27页 |
| 2．2．1 炭膜气体渗透及分离特性的表征 | 第25-26页 |
| 2．2．2 炭膜表面结构形态及炭化过程分析 | 第26-27页 |
| 3 炭膜的性能 | 第27-42页 |
| 3．1 支撑体性能 | 第27-28页 |
| 3．2 浸涂法制备炭膜 | 第28-33页 |
| 3．2．1 干燥时间对一次聚合物膜效果的影响 | 第28-30页 |
| 3．2．2 涂膜液浓度对涂膜及成膜效果的影响 | 第30-31页 |
| 3．2．3 涂膜次数对炭膜分离效果的影响 | 第31页 |
| 3．2．4 压力对炭膜气体分离效果的影响 | 第31-33页 |
| 3．3 相转化法制备炭膜 | 第33页 |
| 3．4 浸涂法和相转化法成膜效果的比较 | 第33-34页 |
| 3．5 炭膜结构分析 | 第34-38页 |
| 3．5．1 膜炭化前后的表面结构形态 | 第35-36页 |
| 3．5．2 膜的孔构成情况 | 第36-38页 |
| 3．6 膜材料的炭化机理 | 第38-42页 |
| 3．6．1 膜炭化过程中元素组成的变化 | 第38页 |
| 3．6．2 聚醚砜酮膜的红外光谱分析 | 第38-39页 |
| 3．6．3 聚醚砜酮膜的XRD结构分析 | 第39-42页 |
| 4 气体分离机理模拟研究方法 | 第42-54页 |
| 4．1 炭膜气体分离机理 | 第42-43页 |
| 4．2 模拟方法基本原理 | 第43页 |
| 4．3 模拟中的基本概念介绍 | 第43-47页 |
| 4．3．1 原子间作用势 | 第44页 |
| 4．3．2 边界条件 | 第44-45页 |
| 4．3．3 最小映像原则 | 第45-47页 |
| 4．3．4 马尔柯夫过程 | 第47页 |
| 4．3．5 Metropolis抽样 | 第47页 |
| 4．4 膜孔模型 | 第47-49页 |
| 4．5 模拟条件及具体步骤 | 第49-52页 |
| 4．5．1 粒子间作用势模型 | 第49-50页 |
| 4．5．2 L-J参数 | 第50-51页 |
| 4．5．3 最大移动距离的选择 | 第51页 |
| 4．5．4 模拟步骤 | 第51-52页 |
| 4．6 有关参数计算 | 第52-54页 |
| 5 模拟结果与讨论 | 第54-75页 |
| 5．1 气体在膜孔内的吸附 | 第54-61页 |
| 5．1．1 模拟的有效性 | 第54-55页 |
| 5．1．2 等温等压下气体吸附量与孔径的关系 | 第55-58页 |
| 5．1．3 温度对气体在膜孔内吸附的影响 | 第58-59页 |
| 5．1．4 压力对气体在膜孔内吸附的影响 | 第59-60页 |
| 5．1．5 高温高压下气体在膜孔内的吸附情况 | 第60-61页 |
| 5．2 气体在膜孔内的传递 | 第61-71页 |
| 5．2．1 模拟过程达到平衡的判断准则 | 第61-62页 |
| 5．2．2 气体在膜孔内传递时的位形 | 第62-63页 |
| 5．2．3 膜孔径对气体传递和分离的影响 | 第63-65页 |
| 5．2．4 压力对气体传递和分离的影响 | 第65-67页 |
| 5．2．5 温度对气体传递和分离的影响 | 第67-69页 |
| 5．2．6 扩散系数的计算 | 第69-71页 |
| 5．3 模拟效果评价 | 第71-75页 |
| 5．3．1 气体参数选取的影响 | 第71-72页 |
| 5．3．2 模型的影响 | 第72-75页 |
| 6 结论 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-82页 |
| 附录 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
