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1、双模板论文：微介孔复合炭膜的制备及其性能研究【中文摘要】气体膜分离技术作为一门新兴的、多种学科交叉的高新科学技术,逐渐得到世界各国学者和企业的研究和应用,并且,因其具有“高效、经济、便捷、洁净”的特点,被认为是最具有发展前景的新型气体分离技术,已成为膜分离技术中发展速度最快的独立分支,并且已广泛应用于CO2回收、合成氨过程中驰放气中氢气的回收、酸性气体的脱除、石油化工工程领域以及空气的氧氮分离和富集等领域。炭分子筛膜(简称“炭膜”),是一种具有较高的气体分离性能以及良好的化学稳定性能和热稳定性的气体分离膜,是新颖的具有分子筛分功能的无机膜材料。已经引起世界各国学者的广泛关注。目前,均质炭膜和复
2、合炭膜是当前的两种主要炭膜。均质炭膜因其质地脆、易碎,而主要用于实验室的研究,很难实现工业化的应用。而复合炭膜则克服了均质炭膜的缺点,并且支撑体为其提供了机械强度,从而为炭膜的产业化应用打下了良好的基础。不过,目前作为支撑体的主要是多孔不锈钢、陶瓷基体等价格昂贵的支撑体材料,从而限制了其大规模的应用。并且,炭膜的渗透通量和分离选择性的矛盾关系一直制约着其产业化应用的发展。因此,我们设计制备具有有序介孔材料的复合炭膜,以促进炭膜的产业化应用。本论文采用双模板法设.【英文摘要】Membrane-based gas separation technology is a new and interdi
3、sciplinary separation technology, which has been widely investigated and used in various fields such as carbon dioxide recovery, acidic gas removal, oxygen/nitrogen separation in air, hydrogen recovery of the tail gas in ammonia synthesis, petrochemical industry and so on. Membrane-based gas separat
4、ion technology is considered the most potential new gas separation technology, which is the fastest developing membrane separation technique in indepen.【关键词】双模板 介孔炭 有机-有机自组装 聚酰胺酸 复合炭膜待添加的隐藏文字内容1【英文关键词】Dual Templates Mesoporous Carbon Organic-Organic Self-Assembly Polyamic Acid Composite Carbon Membr
5、anes【目录】微介孔复合炭膜的制备及其性能研究摘要4-5Abstract5-6引言9-101. 文献综述10-271.1 膜技术概况及分类10-111.1.1 膜技术定义101.1.2 膜的分类10-111.2 气体分离炭膜及其分类11-121.3 气体分离炭膜分离机理12-141.4 气体分离炭膜的制备及表征14-171.4.1 支撑复合炭膜的制备14-171.4.2 炭膜的表征171.5 气体分离炭膜的应用17-191.6 介孔材料概述191.7 介孔材料合成机理19-221.8 介孔炭材料的制备方法22-241.8.1 催化活化法221.8.2 聚合物混合炭化法22-231.8.3 有
6、机凝胶炭化法231.8.4 模板法23-241.9 有机-有机自组装制备有序介孔炭材料24-261.10 论文的选题意义及研究内容26-272. 实验原料与方法27-342.1 实验原料272.2 介孔炭材料的制备及表征27-292.2.1 介孔炭材料的制备27-282.2.2 介孔炭材料的表征28-292.3 微介孔复合炭膜的制备及表征29-342.3.1 支撑体的制备29-302.3.2 中间层的制备30-312.3.3 分离层的制备31-322.3.4 微介孔复合炭膜的表征32-343. 介孔炭材料的设计制备34-493.1 不同比例模板剂合成的介孔酚醛树脂34-413.1.1 单独以P
7、123作为模板剂合成介孔酚醛树脂34-363.1.2 确定模板剂F127用量,调变P123量合成介孔酚醛树脂36-393.1.3 调变F127:P123的值合成介孔酚醛树脂39-413.2 不同反应时间对介孔炭结构的影响41-453.3 工业级间苯二酚合成制备介孔酚醛树脂45-473.4 放大实验及合成工艺的优化47-494. 复合炭膜的设计制备49-604.1 煤基平板支撑体的制备与表征49-534.1.1 平板支撑体的制备494.1.2 瘦煤支撑体49-504.1.3 混煤支撑体50-514.1.4 平板支撑体表征51-534.2 介孔中间层的涂覆53-584.2.1 溶液质量分数对中间层渗透通量影响53-554.2.2 涂膜转速对中间层渗透通量的影响55-564.2.3 最大孔径对中间层渗透性能的影响56-574.2.4 涂膜次数对制备复合炭膜的气体性能影响57-584.3 复合炭膜气体分离性能评价58-60结论60-61参考文献61-69攻读硕士学位期间发表学术论文与专利情况69-70致谢70-71
