一、CA及其改性膜渗透汽化分离甲醇/MTBE的研究(论文文献综述)
陆莹莹[1](2021)在《乙醇-水/异丙醇-水分离用改性渗透汽化膜的制备及性能研究》文中研究指明渗透汽化(Pervaporation,PV)是一种高效的膜分离技术,以膜上下游某组分化学势差为驱动力实现传质,并利用膜对料液中不同组分的亲和性和传质阻力的差异实现对醇-水混合物的有效分离。如何构建具有高渗透性和高选择性的新型膜材料,是当前本领域的研究热点问题之一。本论文针对乙醇-水、异丙醇-水两种分离体系,分别以氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)和聚酰亚胺(Polyimide,PI)为基础膜材料,通过调控GO膜结构、PI膜结构,制备了两种改性渗透汽化膜,主要研究结果如下:(1)利用苯二胺同分异构体反应活性的差异,分别选取邻苯二胺(O-phenylenediamine,OPD)、间苯二胺(M-phenylenediamine,MPD)、对苯二胺(P-phenylenediamine,PPD)与带有含氧官能团的GO纳米片反应,并采用真空抽滤法制成苯二胺改性GO膜,研究苯二胺结构对改性GO渗透汽化膜分离乙醇-水混合物的影响。结果表明,苯二胺能够与GO的含氧官能团反应,对GO层间通道起到调节作用。其中,OPD可有效拓展GO膜的层间距,增加GO膜的亲水性,比MPD改性GO膜和PPD改性GO膜具有更好的渗透汽化性能。GO-OPD-10膜对50℃、90 wt%乙醇-水混合物的分离性能最佳:渗透通量为549 g m-2 h-1,是原始GO膜的1.25倍;分离因子为90.58,是原始GO膜的1.14倍。(2)利用PI对醇-水体系具有高选择性和咪唑基离子液体具有高亲水性的特点,以PI为基础膜材料,选取1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐(1-vinyl-3-butylimidazolium bromide,VBIMBr)为改性单体,二乙烯苯(Divinylbenzene,DVB)为交联剂,偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile,AIBN)为引发剂,在PI溶液中原位聚合VBIMBr,并流延成咪唑基离子液体改性PI膜(PI/c-P(VBIMBr)),用于异丙醇-水体系的渗透汽化分离。结果表明,VBIMBr和DVB的交联共聚物(c-P(VBIMBr))的引入提高了PI膜的表面亲水性和水溶胀度,增加了PI膜的柔性,提升了PI膜对异丙醇-水体系的渗透汽化分离性能。所制得改性膜中,PI/c-P(VBIMBr)-15膜对50℃、90 wt%异丙醇-水混合物的分离性能最佳:渗透通量为116 g m-2 h-1,是原始PI膜的2.25倍;分离因子为163.19,是原始PI膜的1.18倍。利用两种材料的优势协同实现膜分离性能的提升,该结果对构建其他高效渗透汽化膜材料提供了通用策略。
刘艳花[2](2020)在《改性聚乙烯醇膜制备及其对2-甲基四氢呋喃/水混合物脱水性能研究》文中认为能源短缺和环境污染问题日益严重,开发和利用可持续、安全、环保的生产运输燃料和化工原料至关重要。2-甲基四氢呋喃(2-Me THF)由可再生的燕麦壳和玉米芯制得,可作为汽油添加剂,多功能新型溶剂,有机金属反应的干燥溶剂,医药中间体。在2-Me THF使用中会产生含水混合物,回收2-Me THF可减少环境污染,变废为宝。但2-Me THF和水会形成共沸混合物,采用精馏法难于分离,而渗透汽化膜分离技术能耗低、无污染,尤其适用于共沸物的分离。本文,以聚乙烯醇(PVA)与丙烯酸(AA)发生接枝反应制备了PVA-g-AA膜。将制备所得的PVA-g-AA与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混,并用马来酸酐做交联剂,制备了PVA-g-AA/PVP膜。通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射(XRD)、水接触角(WCA)、热重(TG)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)分析表征膜。研究了这两种膜对2-Me THF/水混合物的渗透汽化脱水过程。具体研究内容如下:1.考察了AA与PVA的质量比对膜材料结构和性能的影响。增加二者的质量比(5:1~10:1),接枝到PVA上的丙烯酸的量先增加后降低;PVA-g-AA膜的结晶度和水接触角,呈现相反的变化趋势,先降低后增加。在AA与PVA的质量比为8:1时,上述物理量取得极值。这是由于随着二者质量比的增加,会有更多的AA接枝到PVA分子上,但是当AA的浓度过大时,过多的AA单体被吸附到PVA表面上,阻碍引发剂对PVA活性中心的引发,AA接枝到PVA上的量减少。AA与PVA的质量比为8:1时制备的PVA-g-AA膜对水含量3.9 wt.%的2-Me THF/水混合物脱水效果最佳。固定丙烯酸与PVA质量比为8:1,改变引发剂浓度(1.5 mmol/L~3.5mmol/L),膜材料对2-Me THF溶液脱水时,分离因子先增加后降低,在浓度为2.5 mmol/L时,取得最好的分离效果。2.采用引发剂浓度为2.5 mmol/L,AA与PVA的质量比为8:1时制备的PVA-g-AA膜为分离膜,改变进料水含量(1.9 wt.%~3.9 wt.%),发现总通量、水通量、2-Me THF通量都增加,而分离因子先增加后降低。操作温度(20℃~50℃)升高,总通量、水通量、2-Me THF通量以及分离因子同时增大,但操作温度高于50℃,膜容易破裂。将膜的厚度从30μm增加至60μm,操作温度从20℃升高到70℃,总通量、水通量、2-Me THF通量以及分离因子依然随温度升高而增加。但是,与薄膜相比,膜厚度增加,总通量、水通量、2-Me THF通量降低,分离因子增加。进料流速(20 L/h~60L/h)增加,总通量、水通量、2-Me THF通量以及分离因子同时增加。在操作温度70℃,进料流速60 L/h,膜厚度60μm条件下,分离水含量3.9 wt.%的2-Me THF/水混合物,其水通量为619.58 g/(m2·h),相应分离因子为637.75。3.将PVA-g-AA与PVP配置成5 wt.%的水溶液,然后按照体积比从10:0~6:4混合,以马来酸酐为交联剂,制备成PVA-g-AA/PVP膜,与PVA-g-AA膜相比,结晶度和热稳定性增加,接触角和玻璃化转变温度减小,增加二者的体积比,结晶度和热稳定性降低。在PVA-g-AA与PVP体积比为9:1时制备的PVA-g-AA/PVP对水含量3.9 wt.%的2-Me THF/水混合物脱水效果最佳。4.采用30μm厚的PVA-g-AA/PVP膜(9:1)为分离膜,改变进料水含量(1.5 wt.%~3.9 wt.%),总通量、水通量、2-Me THF通量增加,分离因子减小。操作温度从20℃增加到50℃,总通量、水通量、2-Me THF通量以及分离因子都增加。膜的厚度增加为60μm,操作温度从20℃升高到70℃,总通量、水通量、2-Me THF通量以及分离因子依然随温度升高而增加。与薄膜相比,膜厚度增加,总通量、水通量、2-Me THF通量降低,分离因子增加。PVA-g-AA/PVP膜在操作温度28°C,进料流速60 L/h,膜厚度60μm条件下,进料水含量从1.5 wt.%增加到3.9 wt.%,水渗透通量从7.79 g/(m2·h)增加至527.13 g/(m2·h),分离因子从无穷大降低至989.39。
高健[3](2020)在《金属离子改性PDMS复合膜的制备及脱硫性能研究》文中研究表明汽油中的有机硫燃烧后会造成严重的环境危害,如酸雨、雾霾等,因此许多国家和地区已经严格立法控制汽油中的有机硫含量。我国由于特殊的汽油构成催化裂化汽油占比巨大,深度脱硫迫在眉睫。膜法脱硫作为新兴的脱硫技术,因其高效、环保等诸多优势受到广泛关注。本研究从过渡金属离子与有机硫之间的络合作用入手,以聚二甲基硅氧烷为基膜,制备了多种金属离子改性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)脱硫膜,系统的研究了改性对膜渗透汽化性能的影响以及金属离子在噻吩跨膜传质中起到的作用。本文首先选取亚氨基二乙酸作为螯合剂,以化学接枝的方法在PDMS膜表面引入金属离子,制备了用于渗透汽化脱硫的PDMS-Cu,PDMS-Zn,PDMS-Mn膜,红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)结果证明金属离子成功负载于膜表面,扫面电子显微镜(SEM)显示金属离子在膜表面分布均匀。通过多种表征方法对金属离子改性膜进行分析,结果显示改性膜具有更小的自由体积和更高的耐溶胀性能,同时膜的机械性能和热稳定性得到增强。膜性能测试结果显示,随着温度的升高PDMS-M膜的渗透通量和富硫因子均增加,这是由于金属离子的空d轨道接受噻吩硫原子的孤对电子从而形成了π络合物,提高了膜的渗透汽化性能。三种金属离子改性膜在操作温度为75℃,料液浓度为200ppm时达到最佳分离效果,此时三种膜的渗透通量为PDMS-Cu:2.08kg/(m2h),PDMS-Zn:2.1 kg/(m2h),PDMS-Mn:2.12 kg/(m2h),富硫因子为PDMS-Cu:4.24,PDMS-Zn:4.4,PDMS-Mn:3.63。随后,通过金属配位理论选取与硫结合性较强的Ag、Cd、Pb作为改性金属,并通过软硬碱规则选取γ-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)作为络合剂,制备了用于渗透汽化脱硫的PDMS-Ag,PDMS-Cd,PDMS-Pb膜。表征结果显示,经过改性的膜具有良好的耐溶胀性能和热稳定性。性能测试结果显示软酸金属改性的PDMS膜具有更高的脱硫性能,在作温度为75℃,料液浓度为200ppm时三种金属离子改性膜的渗透通量为PDMS-Ag:2.12 kg/(m2h),PDMS-Cd:1.89 kg/(m2h),PDMS-Pb:1.5 kg/(m2h),富硫因子为PDMS-Ag:5.6,PDMS-Cd:4.4,PDMS-Pb:4.9。
姚路路[4](2018)在《IPDI型改性水性聚氨酯渗透汽化膜制备与性能研究》文中进行了进一步梳理渗透汽化作为一种新型膜分离技术,膜材料的结构设计与制备是关键。聚氨酯作为一种软硬段交替排列的嵌段共聚物,具有微相分离的结构特征,其结构可设计,易改性。本研究在制备水性聚氨酯渗透汽化膜基础上,重点进行硅氧烷杂化改性、甲基丙烯酸酯接枝、以及复合杂化膜的制备等研究。(1)以异佛尔酮二异氰酸酯为硬段原料,分别以分子量为2000的聚醚或聚酯二元醇为软段,制备系列水性聚氨酯膜WPU-PPG、WPU-PTMG、WPU-PHA、WPU-PBA和WPU-PEA膜等,膜结构与性能研究表明,WPU-PPG和WPU-PTMG膜分离因子分别为2.00和2.10,而通量分别为5.00 kg·m-2·h-1和3.10 kg· m-2·h-1,WPU-PHA、WPU-PBA和WPU-PEA膜分离因子依次为3.89,5.12和6.45,对应的通量则依次为 0.58 kg·m-2·h-1,0.39 kg·m-2·h-1 和 0.094 kg·m-2·h-1。采用 WPU-PBA膜对苯/环己烷混合液进行渗透汽化分离,研究优化了膜厚度、膜下游侧真空度、料液浓度、料液温度和膜面流速等参数及其对分离因子、渗透通量的影响。研究表明,混合液中的苯和环己烷都经历了吸附溶胀-膜内汽化-气体扩散的质量传递过程,“干区”对分离的影响作用更加显着。(2)研究了不同侧链烷基的甲基丙烯酸酯改性水性聚氨酯膜WPU-MMA,WPU-BMA和WPU-DMA的结构和性能,研究表明:共聚物烷基长度增大时,渗透通量提高,分离因子有所降低;对50 ℃,苯/环己烷(5w/95w)溶液,WPU-MMA,WPU-BMA和WPU-DMA的分离因子依次为3.2,3.2,2.6,通量分别为0.43 kg·m-2·h-1,0.62 kg·m-2·h-1和1.04 kg·m-2·h-1。采用甲基丙烯酸丁酯BMA改性水性聚氨酯,乳液合成的优化参数为反应温度80℃、反应时间5 h、引发剂用量0.6%,制得BMA为核,WPU为壳的核-壳结构的改性水性聚氨酯乳液。BMA用量增大,改性WPUA膜的微相分离程度减弱,对苯/环己烷体系的分离因子升高,最高可达到3.3,改性后通量比未改性膜下降,但BMA用量增大通量基本不变,维持在0.62~0.65 kg·m-2·h-1。(3)采用γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)通过硅氧烷水解和缩合反应改性PPG型水性聚氨酯,制备硅氧烷改性水性聚氨酯渗透汽化膜。研究了GPTMS用量变化对改性聚氨酯膜的化学结构和微相结构影响作用,当硅氧烷含量从GPTMS:-COOH(来自WPU)为1~3时,水性聚氨酯链段在GPTMS自聚的作用下以有机Si-O-Si共价键形成交联;当GPTMS:-COOH=4~6时,硅氧烷会自聚变为无机粒子在膜中均匀分散;当GPTMS:-COOH≥7时,GPTMS自聚产生Si02团簇明显而形成显着的无机相。从未改性到有机交联再到转化为无机粒子形成及聚集,苯/环己烷渗透汽化通量从5.00kg·m-2·h-1降至1.02 kg·m-2·h-1,分离因子从2.02增至2.13~2.43。(4)通过APTES封端的WPU预聚物与PVA溶胶-凝胶法聚合制备WPU/PVA-APTES杂化复合膜,研究了杂化复合膜的结构和渗透汽化性能。当WPU:PVA=1:2(质量比),APTES 质量用量 1.78%时,WPU/PVA-APTES 对乙醇/水的渗透汽化分离因子为38.42,渗透通量为0.128 kg·m-2·h-1;通过PVA和WPU侧链-COOH通过GPTMS的水解-缩合制备WPU/PVA-GPTMS杂化复合膜,比WPU/PVA-APTES杂化复合膜具有更好的分离潜力,最高分离因子达89.9,通量为0.114kg·m-2·h-1,此时PVA改性水性聚氨酯杂化复合渗透汽化膜中WPU:PVA=1:2(质量比),GPTMS:-COOH(WPU)=2(摩尔比)。
王杰[5](2018)在《氮化碳骨架调控分离层微结构的渗透汽化膜制备及其应用》文中研究说明聚乙烯醇(PVA)膜在水溶液中易溶胀,化学改性可以提高其在水溶液中的稳定性及选择性,但膜的渗透通量下降。本文以降低PVA膜的溶胀、提高其对水的渗透选择性为出发点,以二维纳米材料氮化碳(g-C3N4)以及改性氮化碳为填充粒子,制备了系列PVA/g-C3N4有机-无机杂化膜,用于渗透汽化乙醇脱水。采用FT-IR、XRD、TG-DSC、SEM、XPS、WCA、BET等测试手段对制备的无机组分以及杂化膜的结构、形貌等进行表征,用实验和分子动力学(MD)模拟考察PVA膜的结构与性能特点。首先,以三聚氰胺为前驱体,通过550℃程序高温煅烧、500℃热氧化“刻蚀”、球磨、超声分散、冷冻干燥等手段合成了g-C3N4纳米片,热重分析表明g-C3N4在605℃以下都具有良好的热稳定性。以g-C3N4为无机纳米填充材料,考察不同g-C3N4的添加量,制备了交联CPVA-g-C3N4膜,以乙醇/水为分离体系,考察膜的渗透汽化性能。实验结果表明,当g-C3N4的添加量为0.2 g(X=4)时,杂化膜的渗透性能最佳。75℃下、分离70 wt.%乙醇水溶液时,膜的最优分离因子高达202.2,渗透通量为6384 g/(m2h);分离85 wt.%乙醇水溶液时,膜的最优渗透通量为6502 g/(m2h),分离因子为17.7;分离90 wt.%乙醇水溶液时,膜综合分离性能最佳,渗透通量为6332g/(m2h),分离因子为30.7(交联的纯CPVA膜的渗透通量为2337g/(m2h),分离因子为11.2)。料液温度对膜渗透汽化性能也有较大的影响,随着料液温度的升高,膜渗透通量和分离因子都呈上升趋势,即打破了传统高分子膜“trade-off”效应。膜的稳定性操作表明,连续运行120 h后,膜仍然具有初始的渗透通量和分离因子。其次,进一步对g-C3N4进行改性,通过双氧水水热合成出改性氮化碳(O-g-C3N4)和多巴胺(dopamine)聚合形成聚多巴胺(PDA)原位改性O-g-C3N4制备出PDA@O-g-C3N4纳米片。将g-C3N4、O-g-C3N4和PDA@O-g-C3N4添加到PVA基质中,并以琥珀酸(Sa)为交联剂,制备出性能优异的、含有氢键、刚性和柔性化学键的不同键合能力的渗透汽化杂化膜。在75℃、以90 wt.%的乙醇/水为分离体系,考察杂化膜的渗透汽化性能。结果表明,随着聚合物/无机界面之间的可控相互作用力的增强,从氢键(CPVA-g-C3N4)、刚性化学键(CPVA-O-g-C3N4)到柔性化学键(CPVA-PDA@O-g-C3N4),杂化膜的总通量从4634 g/(m2h)降到2328 g/(m2h),分离因子从32.4提高到57.9。与纯交联的PVA(CPVA)(渗透通量和分离因子分别为2325g/(m2h)和18.7)膜相比,g-C3N4、O-g-C3N4和PDA@O-g-C3N4的加入,可以使CPVA膜表面亲水性和弯曲度增大,有利于水分子快速选择性渗透通过的孔道数目明显增多,从而使得杂化膜的分离性能得到了很大的提高。对CPVA-PDA@O-g-C3N4/PAN杂化膜进行长达120 h的稳定性操作考察,连续运行120 h后,膜仍然具有初始的渗透通量和分离因子,并且渗透侧的水含量一直维持在76.5 wt.%以上。最后,采用MD模拟预测聚乙烯醇/氮化碳杂化膜的结构与性能。添加4条PVA链、4个琥珀酸分子和3个g-C3N4分子的CPVA-g-C3N4杂化膜的综合性能是最佳的,即三者的添加量之间存在一个最优比;界面间的相互作用会降低结晶度,g-C3N4的成核效应会提高结晶度;g-C3N4与PVA及琥珀酸之间只存在弱氢键相互作用,界面间相互作用不强。
李海平[6](2018)在《聚乙烯醇缩丁醛渗透汽化膜改性及其脱硫性能研究》文中研究指明油品脱硫受到越来越多的关注,与传统脱硫工艺相比,渗透汽化作为一种新型的膜分离技术也受到越来越多的青睐。但是受到膜材料的限制,至今没有实现工业化,因此开发高性能膜材料迫在眉睫。本论文主要针对模拟汽油在膜材料中的脱硫行为、膜材料交联、掺杂进行改性进行一系列的研究。首先通过分子动力学方法模拟了五组分汽油在三种膜材料中的脱硫行为以及汽油分子在聚合物中的微观扩散机理。选出最佳的膜材料为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。其次,选用硼砂、硼酸、顺丁烯二酸酐三种交联剂对聚乙烯醇缩丁醛膜进行交联改性研究。实验过程中以自制聚偏氟乙烯(polyvinyl fluoride,PVDF)膜为底膜,制备PVB平板膜,汽油的硫含量为300 ppm。采用红外、X射线衍射、扫描电镜,原子力显微镜等表征交联膜的微观性能。实验结果表明:交联之后,PVB膜的硫富集因子由3.20提高到5.02,渗透通量较低。为了提高交联膜的渗透通量,对PVB交联膜进行掺杂纳米二氧化硅(SiO2)的杂化改性。利用偶联剂对纳米SiO2进行了表面处理,用共混法制备了一系列不同质量分数的PVB/纳米SiO2杂化膜。采用红外、X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜等表征杂化膜的微观性能,并测试了其汽油的脱硫性能。实验结果表明,杂化改性之后,渗透通量由0.60 kg/m2/h增加至1.50 kg/m2/h。
高润升[7](2017)在《聚芳醚酮/MOFs纳米复合膜的制备与渗透汽化性能研究》文中研究说明渗透汽化(PV)是一种新型的液体混合物分离纯化技术,理论上适用于一切液体混合物的分离,具有高效、过程简单、能耗低、绿色清洁等特点。膜材料是PV之关键,决定了分离体系和分离效率。酚酞侧基聚芳醚酮(PEK-c)是一种常用的高分子膜材料,具有耐高温、机械强度高、成膜性好等特点,然而其较差的渗透性限制了在PV中的应用。为此,论文采用金属有机框架化合物(MOFs)纳米粒子填充PEK-c以制备高渗透性渗透汽化膜材料,并考察MOFs填充对复合膜结构和PV性能的影响,探究其内在的作用机理。主要研究内容如下:(1)ZIF-8纳米粒子填充PEK-c纳米复合膜的制备与纯化甲基叔丁基醚(MTBE)的性能研究。通过水热法合成了粒径为20-40 nnm的ZIF-8纳米粒子,随后按一定质量比例与PEK-c高分子溶液进行混合,经平板流延法制备得到一系列PEK-c/ZIF-8纳米复合膜。对所制纳米复合膜的形貌、微观结构、物化性能进行了表征,考察ZIF-8填充量的影响规律。测试了复合膜的PV脱除MTBE溶液中少量水和甲醇的分离性能,探究ZIF-8的作用机理。(2)ZIF-67纳米粒子填充PEK-c纳米复合膜的制备与乙醇脱水性能研究。在PEK-c/ZIF-8纳米复合膜的研究基础上,合成了粒径为700 nm的ZIF-67纳米粒子,制备了不同填充比的PEK-c/ZIF-67纳米复合膜。表征了所制复合膜的形貌、微观结构和物化性质,测试了复合膜的乙醇渗透汽化脱水性能,考察了 ZIF-67 填充量的影响规律。研究发现:ZIFs纳米粒子的引入增加了 PEK-c膜的扩散通道,与PEK-c间形成了界面孔道,显着地提高膜内部的空穴体积,形成发达的网络传输通道,增加了膜的渗透通量;并对优先透过组分表现出了一定的优先吸附性,提升了膜表面的粗糙度和亲水性,增加了膜材料对水和甲醇的选择性;在低MOFs填充量下,复合膜的渗透通量和选择性同时增加,展现了优异的PV性能,具有良好的应用前景。
四新国[8](2017)在《酸性有机物/水体系渗透汽化膜的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理渗透汽化(PV)技术与精馏、萃取等传统分离方法相比具有能耗低、分离效率高、绿色环保等优势,近年来一直受到广泛关注。但在酸性条件下,如酸性乙醇脱水、乙酸脱水、酯化反应耦合脱水等,膜的分离选择性和稳定性会受到严重影响。因此,制备具有高选择性、高通量以及耐酸稳定性的渗透汽化膜具有重要的现实意义。本论文选用具有耐酸亲水性膜材料,利用层层自组装方法制备耐酸性能好的优先透水复合膜,并考察了复合膜对酸性条件下醇/水体系的分离性能。首先,在有机基底聚丙烯腈(PAN)上利用动态层层自组装法制备了海藻酸钠与聚乙烯亚胺((SA/PEI)1.5/PAN)复合膜,并应用于pH=3的乙醇/水体系渗透汽化分离。采用Zeta电位、紫外-可见分析(UV-Vis)和椭偏仪分析复合膜的生长过程,利用扫面电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、傅立叶红外(FT-IR)等手段对复合膜表面形貌和微观结构进行了表征,证明PEI和SA发生离子交联形成了致密膜。利用接触角仪(CA)和溶胀度(DS)测试膜对水的亲和性。考察了组装层数、海藻酸钠浓度、料液pH值等成膜条件和操作条件对复合膜分离性能的影响。结果表明,当PEI浓度为0.25 wt%,SA浓度为0.375 wt%,组装层数为1.5层,进料液中水含量10 wt%,复合膜的性能达到最优,透过液水含量为99.42 wt%(α=1542),渗透通量为1.203 kg/m2h(pH=3,60℃)。其次,对NaA分子筛膜进行表面改性,采用浸渍法将海藻酸钠组装到NaA分子筛膜表面,并用CaCl2交联构筑(SA/CaCl2)4/NaA改性膜,应用于酸性条件下的乙醇/水体系分离。采用SEM、EDX、FT-IR、XRD、纳米压痕等分析方法对改性膜表面形貌、晶体结构及力学性能进行表征,分析结果表明在NaA膜表面成功组装上一层致密的耐酸分离层。考察了海藻酸钠浓度、组装方式、组装层数、料液pH值、操作温度等条件对改性膜分离性能的影响。结果表明,当SA浓度为1 wt%,CaCl2浓度为0.1 mol/L,交替组装4层,在操作温度为75℃时分离pH=2的90 wt%乙醇/水体系,改性膜性能达到最优,透过液水含量为99.94wt%(α=14991),渗透通量为666 g/m2h。进一步考察操作温度和料液的pH值,改性膜仍具有稳定的分离性能,并将其与未改性的NaA分子筛膜的渗透汽化性能对比,证明改性后的Na A分子筛膜其耐酸性能有了显着提高。
刘妍[9](2016)在《用于甲醇/碳酸二甲酯分离的中空纤维渗透汽化膜的制备》文中认为本论文研究了在涂膜液聚乙烯醇(PVA)-壳聚糖(CS)混合物中加入无机相如正硅酸乙酯(TEOS)、酸处理以及其他手段处理的多壁碳纳米管(MWCNTs),将其使用浸渍法涂膜的方式制成中空纤维渗透汽化膜,应用于渗透汽化分离甲醇(Me OH)/碳酸二甲酯(DMC)混合物,主要分为以下三个方面:首先将TEOS溶于水后并使其水解,加入PVA-CS涂膜液中,通过浸渍法涂膜并以聚丙烯腈(PAN)为底膜制成PVA-CS-SiO2/PAN中空纤维渗透汽化膜分离Me OH/DMC混合液。从扫描电镜(FESEM)可以得知制得的中空纤维渗透汽化膜形貌完整,与底膜结合良好,没有出现较为明显的缺陷,能符合后续渗透汽化的实验要求。从复合膜的XRD谱图可以得知当加入无机相时聚合物的结晶度有一定程度的减小,这对膜的渗透汽化性能有一定的提高。在膜的渗透汽化性能中主要研究了涂膜液中聚合物比例、涂膜液浓度、涂膜次数以及无机相的浓度等条件下对渗透汽化性能的影响:当涂膜液中PVA:CS=70:30时膜的渗透汽化性能较为优良。当涂膜液浓度为2%时涂膜厚度较为适中,此时渗透通量与选择因子为较优值。当涂膜次数为两次时膜的结构比较完好,膜厚度较为适中。当加入的无机相TEOS的含量为10%时渗透汽化性能相对优异。之后研究了原料液浓度及温度对渗透汽化性能的影响,结果显示当料液温度由30℃逐渐升高至60℃时渗透通量逐渐升高但选择因子逐渐降低,并且在原料液温度为40℃性能最优;当料液中Me OH浓度由10%逐渐增大至70%时通量逐渐增大,选择因子也随之减小。其次,将以酸处理过的MWCNTs作为无机相加入涂膜液中,研究制成的中空纤维膜对渗透汽化性能的影响。通过MWCNTs的红外谱图中可以看出在MWCNTs的表面成功出现了-COOH基团,有效增大了MWCNTs在溶液中的分散性以及亲水性。通过复合膜的XRD图谱可以得知当加入COOH-MWCNTs有效减小了膜的结晶度。通过研究了MWCNTs在涂膜液中的浓度得知当加入含量为2%时膜的渗透汽化性能较为优异。之后研究了对膜进行热处理的温度对渗透汽化性能的影响,研究得知当热处理温度升高时渗透通量减小而选择因子上升。最后,通过研究原料液温度与原料液浓度对渗透汽化的影响,性能变化与第一章具有相似的趋势。最后,通过原位聚合和离子交联的处理方法对COOH-MWCNTs进行处理,由红外谱图以及Zata电位图得知在MWCNTs表面成功接枝PAA基团及PEI基团,更为有效地增强了MWCNTs在溶液中的分散性。相较于前两章的实验结果,此处制得的渗透汽化膜分离性能较差,但因MWCNTs出色的亲水性及分散性或许可以将其应用在其他膜分离领域中。
张哲然,陈龙祥,由涛,张庆文,洪厚胜[10](2010)在《有机混合物渗透汽化分离的研究进展》文中认为渗透汽化作为一种新型的膜分离技术在有机混合物分离方面有着巨大的潜力。概述了有机混合物渗透汽化膜材料的选择原则和改性方法。综述了有机混合物渗透汽化分离的研究进展。分析了有机混合物渗透汽化分离中存在的一些问题。最后,展望了未来的研究。
二、CA及其改性膜渗透汽化分离甲醇/MTBE的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CA及其改性膜渗透汽化分离甲醇/MTBE的研究(论文提纲范文)
(1)乙醇-水/异丙醇-水分离用改性渗透汽化膜的制备及性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 渗透汽化概述 |
1.2.1 渗透汽化的简介 |
1.2.2 渗透汽化的基本原理 |
1.2.3 渗透汽化技术的应用 |
1.3 醇-水体系的特点与分离方法 |
1.4 醇-水体系分离用渗透汽化膜材料 |
1.4.1 聚合物膜 |
1.4.2 无机膜 |
1.4.3 杂化膜 |
1.5 课题的研究意义和内容 |
1.5.1 本课题的研究意义和创新点 |
1.5.2 本课题的主要内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂与仪器设备 |
2.1.1 实验药品与试剂 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 改性渗透汽化膜的制备 |
2.2.1 苯二胺改性氧化石墨烯渗透汽化膜的制备 |
2.2.2 咪唑基离子液体改性聚酰亚胺渗透汽化膜的制备 |
2.3 改性渗透汽化膜的表征 |
2.4 溶胀测试 |
2.5 渗透汽化性能测试 |
第三章 苯二胺改性GO渗透汽化膜及其乙醇-水分离性能 |
3.1 引言 |
3.2 苯二胺改性GO的反应机理 |
3.3 OPD改性GO渗透汽化膜的表征与性能 |
3.3.1 GO-OPD-X膜的微观表征 |
3.3.2 GO-OPD-X膜的渗透汽化性能 |
3.4 MPD改性GO渗透汽化膜的表征与性能 |
3.4.1 GO-MPD-X膜的微观表征 |
3.4.2 GO-MPD-X膜的渗透汽化性能 |
3.5 PPD改性GO渗透汽化膜的表征与性能 |
3.5.1 GO-PPD-X膜的微观表征 |
3.5.2 GO-PPD-X膜的渗透汽化性能 |
3.6 三种苯二胺改性GO膜的结构和性能比较 |
3.6.1 膜化学结构的比较 |
3.6.2 膜层间距的比较 |
3.6.3 膜微观形貌的比较 |
3.6.4 膜渗透汽化性能的比较 |
3.6.5 膜亲水性能的比较 |
3.7 本章小结 |
第四章 咪唑基离子液体改性PI渗透汽化膜及其异丙醇-水分离性能 |
4.1 引言 |
4.2 改性原理 |
4.3 PI/c-X-P(VBIMBr)渗透汽化膜的表征与性能 |
4.3.1 PI/c-X-P(VBIMBr)膜的微观表征 |
4.3.2 PI/c-X-P(VBIMBr)膜的宏观性能 |
4.4 PI/c-P(VBIMBr)-X渗透汽化膜的表征与性能 |
4.4.1 PI/c-P(VBIMBr)-X膜的微观表征 |
4.4.2 PI/c-P(VBIMBr)-X膜的宏观性能 |
4.5 操作条件对膜渗透汽化性能的影响 |
4.5.1 进料温度的影响 |
4.5.2 进料液中水浓度的影响 |
4.6 膜的稳定性测试 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(2)改性聚乙烯醇膜制备及其对2-甲基四氢呋喃/水混合物脱水性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 2-甲基四氢呋喃简介 |
1.1.2 2-甲基四氢呋喃脱水 |
1.2 渗透汽化技术的概述 |
1.2.1 渗透汽化的发展历程 |
1.2.2 渗透汽化过程的基本原理 |
1.2.3 渗透汽化传质机理 |
1.2.4 渗透汽化技术的特点 |
1.2.5 渗透汽化技术的应用 |
1.3 渗透汽化膜材料概述 |
1.3.1 按照膜结构分类 |
1.3.2 按照膜材料组成分类 |
1.3.3 按照渗透汽化分离体系分类 |
1.3.4 按照膜的形态分类 |
1.4 渗透汽化膜材料常用制备方法 |
1.4.1 溶液流延 |
1.4.2 溶液涂层 |
1.4.3 界面聚合 |
1.5 聚乙烯醇性能简介 |
1.5.1 聚乙烯醇及其膜的特点 |
1.5.2 聚乙烯醇膜改性 |
1.6 本课题研究的意义及研究内容 |
1.6.1 本课题的研究意义 |
1.6.2 本课题的研究内容 |
第二章 实验材料与实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 渗透汽化膜材料的制备 |
2.2.1 聚乙烯醇接枝丙烯酸(PVA-g-AA)的合成 |
2.2.2 聚乙烯醇接枝丙烯酸(PVA-g-AA)膜的制备 |
2.2.3 聚乙烯醇接枝丙烯酸(PVA-g-AA)与PVP共混 |
2.2.4 聚乙烯醇接枝丙烯酸(PVA-g-AA)与PVP混合膜的制备 |
2.3 渗透汽化膜材料的表征方法 |
2.3.1 衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR) |
2.3.2 X射线衍射(XRD) |
2.3.3 水接触角(WCA) |
2.3.4 差示扫描量热法(DSC) |
2.3.5 热重(TG) |
2.3.6 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4 实验方法 |
2.4.1 渗透汽化实验装置及流程 |
2.4.2 水含量分析方法 |
2.4.3 渗透汽化膜的性能评价 |
2.4.4 渗透活化能的计算 |
第三章 膜材料的表征 |
3.1 衰减全反射红外光谱分析(ATR-FTIR) |
3.2 X射线衍射谱图分析(XRD) |
3.3 水接触角测量(WCA) |
3.4 差示扫描量热法分析(DSC) |
3.5 热重分析(TG) |
3.6 扫描电子显微镜表征(SEM) |
3.7 本章小结 |
第四章 PVA-g-AA膜分离2-Me THF/水混合物性能 |
4.1 前言 |
4.2 PVA-g-AA膜制备条件对2-Me THF/水混合分离性能影响 |
4.2.1 PVA-g-AA膜中丙烯酸单体含量对分离性能影响 |
4.2.2 PVA-g-AA膜中引发剂浓度对分离性能影响 |
4.3 操作条件对PVA-g-AA膜分离2-Me THF/水混合性能影响 |
4.3.1 PVA-g-AA膜对不同水含量原料液分离性能 |
4.3.2 膜厚度以及操作温度对PVA-g-AA膜分离性能影响 |
4.3.3 活化能分析 |
4.3.4 进料流速对PVA-g-AA膜分离性能影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 PVA-g-AA/PVP膜分离2-Me THF/水混合物性能 |
5.1 前言 |
5.2 PVA-g-AA/PVP膜中PVP含量对膜分离性能影响 |
5.3 操作条件对PVA-g-AA/PVP膜分离2-Me THF/水混合性能影响 |
5.3.1 PVA-g-AA/PVP膜对不同水含量原料液分离性能 |
5.3.2 膜厚度以及操作温度对PVA-g-AA/PVP膜分离性能影响 |
5.3.3 活化能分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)金属离子改性PDMS复合膜的制备及脱硫性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 汽油中硫化物组成及危害 |
1.2.1 国内外汽油组成 |
1.2.2 汽油中有机硫的危害 |
1.2.3 汽油硫含量标准 |
1.3 汽油脱硫工艺 |
1.3.1 催化加氢脱硫 |
1.3.2 吸附脱硫 |
1.3.3 烷基化脱硫 |
1.3.4 氧化脱硫 |
1.3.5 生物脱硫 |
1.4 渗透汽化膜法脱硫 |
1.4.1 渗透汽化分离原理 |
1.4.2 渗透汽化过程特点及应用 |
1.4.3 渗透汽化膜法FCC汽油脱硫 |
1.5 渗透汽化膜材料 |
1.5.1 聚二甲基硅氧烷膜 |
1.5.2 聚乙二醇膜 |
1.5.3 聚酰亚胺膜 |
1.5.4 纤维素膜 |
1.5.5 聚醚共聚酰胺膜 |
1.5.6 其他膜材料 |
1.6 课题的提出和研究思路 |
1.6.1 研究思路 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 具有螯合金属离子的PDMS膜的制备与脱硫性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 膜的制备 |
2.2.3 膜的表征 |
2.2.4 模拟汽油配置 |
2.2.5 渗透汽化评价实验 |
2.3 膜的表征结果 |
2.3.1 膜的表面组成分析 |
2.3.2 扫描电镜分析 |
2.3.3 正电湮没子分析 |
2.3.4 静态接触角分析 |
2.3.5 热重分析 |
2.3.6 机械性能 |
2.3.7 表面剥离实验 |
2.3.8 溶胀性测试 |
2.4 膜的渗透汽化脱硫性能 |
2.4.1 操作温度对膜脱硫性能的影响 |
2.4.2 进料硫含量对膜脱硫性能的影响 |
2.4.3 操作时间对膜脱硫性能的影响 |
2.5 小结 |
第三章 表面Ag~+,Cd~+,Pb~+改性PDMS膜的制备与脱硫性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 膜的制备 |
3.2.3 膜的表征 |
3.2.4 模拟汽油配置 |
3.2.5 渗透汽化评价实验 |
3.3 表征分析 |
3.3.1 膜的表面组成分析 |
3.3.2 扫描电镜分析 |
3.3.3 正电子湮没分析 |
3.3.4 静态接触角分析 |
3.3.5 热重分析 |
3.3.6 机械性能 |
3.3.7 表面剥离实验 |
3.3.8 溶胀性测试 |
3.4 膜的渗透汽化脱硫性能 |
3.4.1 操作温度对膜脱硫性能的影响 |
3.4.2 进料硫含量对膜脱硫性能的影响 |
3.4.3 操作时间对膜脱硫性能的影响 |
3.5 小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 主要结论与创新点 |
4.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)IPDI型改性水性聚氨酯渗透汽化膜制备与性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 渗透汽化技术简介 |
1.1.1 渗透汽化分离原理及特点及性能表征 |
1.1.2 常见的渗透汽化膜材料 |
1.1.3 渗透汽化传质过程及影响因素 |
1.2 聚氨酯分离膜 |
1.2.1 聚氨酯膜的结构与特征 |
1.2.2 聚氨酯膜的研究进展 |
1.2.3 聚氨酯渗透汽化膜的研究发展现状 |
1.3 用于苯/环己烷分离的聚氨酯膜 |
1.3.1 芳烃/烃混合物渗透汽化分离膜的研究现状 |
1.3.2 用于苯/环己烷分离的纯聚氨酯膜 |
1.3.3 用于苯/环己烷分离的改性聚氨酯膜 |
1.4 选题背景和主要研究内容及意义 |
1.4.1 选题背景 |
1.4.2 研究内容及意义 |
参考文献 |
2 水性聚氨酯渗透汽化膜的结构与性能 |
2.1 水性聚氨酯渗透汽化膜的结构设计 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品及仪器设备 |
2.2.2 制备方法与流程 |
2.2.3 检测与分析 |
2.3 聚醚型水性聚氨酯渗透汽化膜的结构与性能 |
2.3.1 红外FT-IR结果 |
2.3.2 X射线衍射XRD结果 |
2.3.3 动态热机械分析DMA结果 |
2.3.4 热重分析TGA结果 |
2.3.5 机械性能 |
2.3.6 溶胀性能及吸附选择因子 |
2.3.7 渗透汽化性能 |
2.4 聚酯型水性聚氨酯渗透汽化膜结构与性能 |
2.4.1 红外FT-IR结果 |
2.4.2 X射线衍射XRD结果 |
2.4.3 动态热机械分析DMA结果 |
2.4.4 热重分析TGA结果 |
2.4.5 机械性能 |
2.4.6 溶胀性能及吸附选择因子 |
2.4.7 渗透汽化性能 |
2.5 WPU-PBA膜渗透汽化过程参数优化 |
2.5.1 膜厚度 |
2.5.2 下游侧真空度 |
2.5.3 料液浓度 |
2.5.4 操作温度 |
2.5.5 膜面流速 |
2.6 本章小结 |
参考文献 |
3 甲基丙烯酸酯改性水性聚氨酯渗透汽化膜制备与性能 |
3.1 甲基丙烯酸酯改性水性聚氨酯膜的结构设计 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品及仪器设备 |
3.2.2 制备方法与流程 |
3.2.3 测试与分析 |
3.3 不同烷基侧链甲基丙烯酸酯共聚改性膜的表征 |
3.3.1 红外FT-IR结果 |
3.3.2 热分析(TD&DSC)结果 |
3.4 不同烷基侧链甲基丙烯酸酯共聚改性膜的性能 |
3.4.1 溶胀与吸附选择因子 |
3.4.2 渗透汽化性能 |
3.5 BMA共聚改性乳液的制备与表征 |
3.5.1 BMA共聚改性乳液制备工艺优化 |
3.5.2 BMA共聚改性乳液的表征 |
3.6 BMA共聚改性膜性能与表征 |
3.6.1 热重分析TGA结果 |
3.6.2 差示热扫描DSC结果 |
3.6.3 扫描电镜SEM结果 |
3.6.4 机械性能 |
3.6.5 吸附选择因子和溶胀率 |
3.6.6 渗透汽化性能 |
3.7 改性膜结构与性能分析 |
3.8 本章小结 |
参考文献 |
4 硅氧烷改性水性聚氨酯渗透汽化膜制备与性能 |
4.1 硅氧烷改性水性聚氨酯膜的结构设计 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品及仪器设备 |
4.2.2 测试与分析 |
4.3 硅氧烷改性水性聚氨酯渗透汽化膜的制备 |
4.4 硅氧烷改性膜的表征 |
4.5 硅氧烷改性膜的宏观性能 |
4.6 GPTMS存在形式及性能分析 |
4.7 本章小结 |
参考文献 |
5 聚乙烯醇/水性聚氨酯杂化复合渗透汽化膜制备与性能 |
5.1 聚乙烯醇/水性聚氨酯杂化复合膜的结构设计 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品及仪器设备 |
5.2.2 测试与分析 |
5.3 WPU/PVA-APTES杂化复合膜的制备与性能 |
5.3.1 APTES改性WPU乳液的制备 |
5.3.2 WPU/PVA-APTES杂化复合膜的制备 |
5.3.3 WPU/PVA-APTES杂化复合膜的表征 |
5.3.4 WPU/PVA-APTES杂化复合膜的宏观性能 |
5.4 WPU/PVA-GPTMS杂化复合膜的制备与性能 |
5.4.1 WPU/PVA-GPTMS杂化复合膜的制备 |
5.4.2 WPU/PVA-GPTMS杂化复合膜的表征 |
5.4.3 WPU/PVA-GPTMS杂化复合膜的宏观性能 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
结论与展望 |
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
(5)氮化碳骨架调控分离层微结构的渗透汽化膜制备及其应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 渗透汽化 |
1.2.1 渗透汽化简介 |
1.2.2 渗透汽化传质模型 |
1.2.3 分子模拟在渗透汽化研究中的应用 |
1.3 有机-无机杂化渗透汽化脱水膜 |
1.3.1 碳纳米材料改性膜 |
1.3.1.1 富勒烯及富勒烯改性膜 |
1.3.1.2 碳纳米管改性膜 |
1.3.1.3 石墨烯与氧化石墨烯改性膜 |
1.3.2 纳米氧化物颗粒改性膜 |
1.3.2.1 纳米SiO_2改性膜 |
1.3.2.2 纳米TiO_2改性膜 |
1.3.2.3 纳米氧化铁(Fe_3O_4)改性膜 |
1.3.3 分子筛改性膜 |
1.3.4 其他纳米改性膜 |
1.4 课题的提出及研究内容 |
1.4.1 课题的提出 |
1.4.2 研究内容 |
2 氮化碳的可控制备及其表面的功能化修饰 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料与仪器 |
2.2.2 g-C_3N_4纳米片的制备 |
2.2.3 改性g-C_3N_4纳米片的制备 |
2.2.4 仪器表征与分析 |
2.2.4.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.2.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
2.2.4.3 红外分析(FT-IR) |
2.2.4.4 热重分析(TGA) |
2.2.4.5 X射线光电谱图(XPS) |
2.2.4.6 比表面积测试(BET) |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 FT-IR分析 |
2.3.2 XRD分析 |
2.3.3 TGA分析 |
2.3.4 SEM及BET分析 |
2.3.5 XPS谱图分析 |
2.4 本章小结 |
3 聚乙烯醇/氮化碳复合透水渗透汽化膜的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料与仪器 |
3.2.2 杂化膜的制备 |
3.2.3 仪器表征与分析 |
3.2.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
3.2.3.2 X射线衍射分析(XRD) |
3.2.3.3 红外分析(FT-IR) |
3.2.3.4 热重-差热扫描分析(TG-DSC) |
3.2.3.5 机械强度测试 |
3.2.3.6 接触角测试 |
3.2.4 溶胀和分离实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 杂化膜的形态 |
3.3.2 杂化膜中的表面相互作用 |
3.3.3 杂化膜的热稳定性 |
3.3.4 杂化膜的溶胀和亲水性能 |
3.3.5 杂化膜的分离性能 |
3.3.6 杂化膜的长期操作稳定性 |
3.3.7 PVA基的杂化复合膜的分离性能的比较 |
3.4 本章小结 |
4 聚乙烯醇/改性氮化碳复合透水渗透汽化膜的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料与仪器 |
4.2.2 杂化膜的制备 |
4.2.3 仪器表征与分析 |
4.2.4 溶胀和分离实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 杂化膜的制备与表征 |
4.3.1.1 膜的形貌 |
4.3.1.2 膜的表面相互作用 |
4.3.2 杂化膜的性能 |
4.3.2.1 膜的热稳定性能 |
4.3.2.2 溶胀和亲水性能 |
4.3.2.3 渗透汽化性能 |
4.3.3 杂化膜的长期操作稳定性 |
4.3.4 PVA基的杂化膜分离性能的比较 |
4.4 本章小结 |
5 分子模拟预测聚乙烯醇/氮化碳杂化膜的结构与性能 |
5.1 引言 |
5.2 模拟方法 |
5.3 PVA/g-C_3N_4杂化膜的模拟计算 |
5.3.1 PVA膜的构建 |
5.3.2 CPVA膜的构建 |
5.3.3 CPVA-g-C_3N_4杂化膜的构建 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(6)聚乙烯醇缩丁醛渗透汽化膜改性及其脱硫性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景与意义 |
1.2 FCC汽油脱硫技术 |
1.2.1 催化加氢脱硫(HDS)技术 |
1.2.2 汽油氧化脱硫(ODS)技术 |
1.2.3 生物脱硫(BDS)技术 |
1.2.4 吸附脱硫(ADS)技术 |
1.2.5 膜法脱硫(MDS)技术 |
1.3 渗透汽化膜简介 |
1.4 渗透汽化膜技术的应用 |
1.4.1 有机溶剂及混合溶剂的脱水 |
1.4.2 废水处理及溶剂回收 |
1.4.3 有机混合物的分离 |
1.5 渗透汽化膜材料的选择与设计 |
1.5.1 渗透汽化膜的传质机理 |
1.5.2 渗透汽化膜材料选择原则 |
1.6 渗透汽化膜改性研究 |
1.6.1 膜材料的研究现状 |
1.6.2 膜材料的改性研究 |
1.7 PVB膜的应用 |
1.7.1 PVB膜的发展历史 |
1.7.2 PVB的合成 |
1.7.3 影响PVB膜性能的主要因素 |
1.7.4 近期PVB研究的进展 |
1.8 本论文研究的主要内容 |
第二章 聚合物与汽油组分的相容性 |
2.1 前言 |
2.2 模拟的方法 |
2.2.1 模型的构建 |
2.2.2 力场参数 |
2.2.3 模拟的过程 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 小分子在聚合物中的相互作用能 |
2.3.2 扩散行为 |
2.3.3 分子的尺寸 |
2.4 小结 |
第三章 聚乙烯醇缩丁醛渗透汽化膜制备工艺的优化 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂及实验仪器 |
3.2.2 FCC汽油组分 |
3.2.3 PVB铸膜液的配置 |
3.2.4 PVB/PAN复合膜的制备 |
3.2.5 膜结构的表征方法 |
3.2.6 膜的渗透性能测试 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 PVB膜的官能团分析 |
3.3.2 PVB膜的表面形貌分析 |
3.3.3 PVB固含量对脱硫性能的影响 |
3.3.4 成膜温度对脱硫性能的影响 |
3.3.5 刮膜厚度对脱硫性能的影响 |
3.3.6 脱硫温度对脱硫性能的影响 |
3.3.7 进料速率对脱硫性能的影响 |
3.4 小结 |
第四章 聚乙烯醇缩丁醛渗透汽化膜的交联改性 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 PVB大分子链上羟基含量的测定 |
4.2.3 交联铸膜液的制备 |
4.2.4 PVB交联复合膜的制备及其性能评价 |
4.2.5 膜结构的表征方法 |
4.2.6 溶胀实验 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 PVB膜/硼砂交联膜的官能团分析 |
4.3.2 PVB膜/硼砂交联膜的结晶度分析 |
4.3.3 PVB膜/硼砂交联膜的表面形貌分析 |
4.3.4 PVB膜/硼砂交联膜的性能表征 |
4.3.5 PVB膜/硼酸交联膜的官能团分析 |
4.3.6 PVB膜/硼酸交联膜的结晶度分析 |
4.3.7 PVB膜/硼酸交联膜的表面形貌分析 |
4.3.8 PVB膜/硼酸交联膜的性能表征 |
4.3.9 PVB膜/顺丁烯二酸酐交联PVB膜的官能团分析 |
4.3.10 PVB膜/顺丁烯二酸酐交联PVB膜的结晶度分析 |
4.3.11 PVB膜/顺丁烯二酸酐交联PVB膜的表面形貌分析 |
4.3.12 PVB膜/顺丁烯二酸酐交联PVB膜的性能表征 |
4.3.13 三种交联剂性能分析 |
4.4 小结 |
第五章 聚乙烯醇缩丁醛渗透汽化脱硫膜二氧化硅杂化改性 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 PVB/SiO_2 铸膜液的配置 |
5.2.3 PVB/SiO_2 杂化膜的制备及其性能表征 |
5.2.4 膜的结构表征 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 PVB膜/PVB/SiO_2 杂化膜的官能团分析 |
5.3.2 PVB膜/PVB/SiO_2 杂化膜的结晶度分析 |
5.3.3 PVB膜/PVB/SiO_2 杂化膜的表面形貌分析 |
5.3.4 PVB/SiO_2 杂化膜脱硫性能的表征 |
5.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(7)聚芳醚酮/MOFs纳米复合膜的制备与渗透汽化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 渗透汽化概述 |
1.1.1 渗透汽化发展史 |
1.1.2 渗透汽化传质过程和模型 |
1.2 渗透汽化膜材料 |
1.2.1 膜材料的分类 |
1.2.2 膜材料的应用 |
1.2.3 膜材料的改性 |
1.3 本论文的研究背景和研究思路 |
1.3.1 聚芳醚酮类膜材料 |
1.3.2 金属有机框架化合物 |
1.4 课题的研究内容和创新点 |
第二章 实验材料和方法 |
2.1 实验药品 |
2.2 实验仪器 |
2.3 结构表征 |
2.3.1 膜表面粗糙度测试(AFM) |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.3 X射线衍射(XRD) |
2.3.4 X射线能量散射谱(EDX) |
2.4 性能测试 |
2.4.1 水接触角 |
2.4.2 热稳定性分析(TGA) |
2.4.3 机械性能测试 |
2.4.4 溶胀测试 |
2.4.5 渗透汽化分离性能测试 |
第三章 PEK-c/ZIF-8复合膜的制备及其MTBE纯化性能 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 ZIF-8的合成及表征 |
3.1.2 PEK-c/ZIF-8复合膜的制备 |
3.2 PEK-c/ZIF-8复合膜的结构与形貌 |
3.3 PEK-c/ZIF-8复合膜物理性能 |
3.4 PEK-c/ZIF-8复合膜的MTBE纯化性能 |
3.5 小结 |
第四章 PEK-c/ZIF-67复合膜的制备及其脱水性能 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 ZIF-67的合成及表征 |
4.1.2 PEK-c/ZIF-67复合膜的制备 |
4.2 PEK-c/ZIF-67复合膜的结构与形貌 |
4.3 PEK-c/ZIF-67复合膜物理性能 |
4.4 PEK-c/ZIF-67复合膜的脱水性能 |
4.5 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文情况 |
致谢 |
(8)酸性有机物/水体系渗透汽化膜的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 渗透汽化技术 |
1.2 渗透汽化技术在有机物脱水方面的应用 |
1.2.1 渗透汽化在醇类脱水中的应用 |
1.2.2 渗透汽化在乙酸脱水中的应用 |
1.2.3 渗透汽化在酯化反应中的应用 |
1.3 渗透汽化膜材料与膜分类 |
1.3.1 有机聚合物材料 |
1.3.2 无机分子筛材料 |
1.4 课题研究的目的和意义 |
1.5 课题研究的主要内容 |
1.6 课题来源 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验材料与准备 |
2.1.1 实验材料与试剂 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 (SA/PEI)_n/PAN平板式复合膜的制备过程 |
2.2.1 聚丙烯腈基膜的预处理 |
2.2.2 (SA/PEI)_n/PAN平板式复合膜的组装 |
2.3 (SA/CaCl_2)_n/Na A管式复合膜的制备过程 |
2.4 硅片、石英基片上聚合物膜的制备 |
2.5 渗透汽化的评价装置及方法 |
2.5.1 渗透汽化的评价装置 |
2.5.2 测定有机物/水体系的气相色谱条件 |
2.5.3 渗透汽化性能的计算方法 |
2.6 复合膜溶胀度的测定及计算方法 |
2.7 表征方法 |
2.7.1 红外光谱(FT-IR) |
2.7.2 Zeta电位 |
2.7.3 紫外-可见分光光度计(UV-Vis) |
2.7.4 椭偏仪(Ellipsometry) |
2.7.5 扫描电镜(SEM)和X射线能量色谱散射仪(EDX) |
2.7.6 原子力显微镜(AFM) |
2.7.7 X射线衍射仪(XRD) |
2.7.8 纳米压痕(Nanoindentation) |
2.7.9 接触角测定仪(CA) |
第3章 (SA/PEI)_n/PAN复合膜的自组装制备及其耐酸性研究 |
3.1 (SA/PEI)_n/PAN复合膜微观形貌表征 |
3.1.1 红外光谱表征 |
3.1.2 Zeta电位表征 |
3.1.3 紫外-可见光谱表征 |
3.1.4 椭偏仪表征 |
3.1.5 扫描电镜表征 |
3.1.6 原子力显微镜表征 |
3.1.7 接触角 |
3.1.8 溶胀度的测定 |
3.2 成膜条件对(SA/PEI)_n/PAN复合膜渗透汽化性能的影响 |
3.2.1 组装层数对聚电解质复合膜渗透汽化性能的影响 |
3.2.2 SA浓度对复合膜渗透汽化性能的影响 |
3.2.3 烘干温度对复合膜渗透汽化性能的影响 |
3.3 操作条件对(SA/PEI)_(1.5)/PAN复合膜渗透汽化性能的影响 |
3.3.1 进料液pH对(SA/PEI)_(1.5)/PAN复合膜渗透汽化性能的影响 |
3.3.2 操作温度对(SA/PEI)_(1.5)/PAN复合膜渗透汽化性能的影响 |
3.3.3 不同有机溶剂/水体系的渗透汽化性能 |
3.4 (SA/PEI)_(1.5)/PAN复合膜运行稳定性研究及渗透汽化性能对比 |
3.5 本章小结 |
第4章 SA/Ca Cl_2对NaA分子筛膜的改性及其耐酸性的研究 |
4.1 (SA/CaCl_2)_n/Na A管式膜的改性机理 |
4.2 (SA/CaCl_2)_n/Na A改性膜微观形貌表征 |
4.2.1 扫描电镜表征 |
4.2.2 XRD表征 |
4.2.3 红外光谱表征 |
4.2.4 EDX分析 |
4.2.5 力学性能研究 |
4.3 成膜条件对(SA/CaCl_2)_n/NaA改性膜渗透汽化性能的影响 |
4.3.1 NaA膜耐酸性 |
4.3.2 成膜方式对改性膜分离性能的影响 |
4.3.3 SA浓度以及组装层数对改性膜分离性能的影响 |
4.3.4 交联离子种类对改性膜渗透汽化性能的影响 |
4.4 操作条件对(SA/CaCl_2)_4/NaA改性膜渗透汽化性能的影响 |
4.4.1 操作温度对(SA/CaCl_2)_4/Na A改性膜渗透汽化性能的影响 |
4.4.2 进料液pH对(SA/CaCl_2)_4/Na A改性膜渗透汽化性能的影响 |
4.4.3 不同有机溶剂/水体系的渗透汽化性能 |
4.4.4 (SA/CaCl_2)_4/Na A改性膜的运行稳定性探究 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的学术成果 |
致谢 |
(9)用于甲醇/碳酸二甲酯分离的中空纤维渗透汽化膜的制备(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 综述 |
1.1 膜分离技术简介 |
1.1.1 膜分离过程的分类 |
1.1.2 膜材料的分类 |
1.2 渗透汽化 |
1.2.1 渗透汽化简介 |
1.2.2 渗透汽化的定义及原理 |
1.2.3 渗透汽化的特点 |
1.2.4 渗透汽化的应用 |
1.3 碳酸二甲酯 |
1.4 膜材料的选择 |
1.4.1 聚乙烯醇(PVA) |
1.4.2 壳聚糖(CS) |
1.4.3 碳纳米管(CNTs) |
1.5 本文拟开展的研究内容 |
第二章 PVA-CS-SiO_2/PAN中空纤维渗透汽化膜的制备及其渗透汽化分离性能的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品和仪器 |
2.2.2 PVA-CS-SiO_2/PAN中空纤维渗透汽化膜的制备 |
2.2.3 中空纤维渗透汽化膜组件的制备 |
2.2.4 膜的表征 |
2.2.4.1 FESEM |
2.2.4.2 FTIR |
2.2.4.3 XRD |
2.2.5 渗透汽化实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PVA-CS-SiO_2/PAN中空纤维渗透汽化膜的FESEM |
2.3.2 PVA-CS-SiO_2/PAN中空纤维渗透汽化膜的FTIR |
2.3.3 PVA-CS-SiO_2/PAN中空纤维渗透汽化膜的XRD |
2.3.4 中空纤维渗透汽化膜的渗透汽化性能 |
2.3.4.1 涂膜液中CS含量的不同对渗透汽化性能的影响 |
2.3.4.2 涂膜液浓度对渗透汽化性能的影响 |
2.3.4.3 不同涂膜液浓度的中空纤维膜的FESEM |
2.3.4.4 不同TEOS浓度对渗透汽化性能的影响 |
2.3.4.5 涂膜次数对渗透汽化性能的影响 |
2.3.4.6 料液浓度对渗透汽化性能的影响 |
2.3.4.7 料液温度对渗透汽化性能的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 PVA-CS-(COOH-MWCNTs)/PAN中空纤维渗透汽化膜的制备及其渗透汽化的分离性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 药品及仪器 |
3.2.2 COOH-MWCNTs的制备 |
3.2.3 PVA-CS-(COOH-MWCNTs)/PAN中空纤维渗透汽化膜的制备 |
3.2.4 中空纤维膜组件的制备 |
3.2.5 膜的表征 |
3.2.5.1 FESEM |
3.2.5.2 FTIR |
3.2.5.3 XRD |
3.2.6 渗透汽化实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 COOH-MWCNTs的FTIR |
3.3.2 PVA-CS-(COOH-MWCNTs)/PAN中空纤维渗透汽化膜的FTIR . 27 |
3.3.3 PVA-CS-(COOH-MWCNTs)/PAN中空纤维渗透汽化膜的XRD . 28 |
3.3.4 PVA-CS-(COOH-MWCNTs)/PAN中空纤维渗透汽化膜的FESEM |
3.3.5 中空纤维渗透汽化膜的渗透汽化性能 |
3.3.5.1 不同COOH-MWCNTs浓度对渗透汽化性能的影响 |
3.3.5.2 不同COOH-MWCNTs浓度的中空纤维渗透汽化膜的外表面FESEM |
3.3.5.3 不同热处理温度对渗透汽化性能的影响 |
3.3.5.4 不同料液温度对渗透汽化性能的影响 |
3.3.5.5 不同料液浓度对渗透汽化性能的影响 |
3.3.5.6 不同料液温度在不同涂膜液比例下对渗透汽化性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 PAA-O-MWCNTs、PEI-O-MWCNTs对中空纤维渗透汽化膜渗透汽化性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 药品及仪器 |
4.2.2 PAA-MWCNTs的制备 |
4.2.3 PEI-MWCNTs的制备 |
4.2.4 PVA-CS-(PAA-MWCNTs)/PAN中空纤维渗透汽化膜的制备 |
4.2.5 中空纤维膜组件的制备 |
4.2.6 膜的表征 |
4.2.6.1 FESEM |
4.2.6.2 FTIR |
4.2.6.3 XRD |
4.2.6.4 Zeta电位测试 |
4.2.7 渗透汽化实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PAA-MWCNTs的FTIR |
4.3.2 PVA-CS-(PAA-O-MWCNTs)/PAN中空纤维渗透汽化膜的FESEM |
4.3.3 中空纤维渗透汽化膜的渗透汽化性能 |
4.3.3.1 不同料液温度对渗透汽化性能的影响 |
4.3.3.2 不同料液浓度对渗透汽化性能的影响 |
4.3.4 PEI-O-MWCNTs的FTIR |
4.3.5 PEI-O-MWCNTs的Zeta电位 |
4.3.6 PEI-O-MWCNTs应用于渗透汽化 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结 |
参考文献 |
致谢 |
(10)有机混合物渗透汽化分离的研究进展(论文提纲范文)
1 有机混合物PV分离膜材料 |
1.1 膜材料的选择原则 |
1.2 膜材料的改性 |
(1) 共混: |
(2) 接枝: |
(3) 共聚: |
(4) 填充: |
2 有机混合物的PV分离 |
2.1 醇/醚分离 |
2.2 芳烃/烷烃分离 |
2.3 芳烃/醇类分离 |
2.4 同分异构分离 |
2.5 醇/酯的分离 |
3 有机混合物PV分离中存在的问题 |
4 结语 |
四、CA及其改性膜渗透汽化分离甲醇/MTBE的研究(论文参考文献)
- [1]乙醇-水/异丙醇-水分离用改性渗透汽化膜的制备及性能研究[D]. 陆莹莹. 合肥工业大学, 2021
- [2]改性聚乙烯醇膜制备及其对2-甲基四氢呋喃/水混合物脱水性能研究[D]. 刘艳花. 太原理工大学, 2020(07)
- [3]金属离子改性PDMS复合膜的制备及脱硫性能研究[D]. 高健. 西北大学, 2020(02)
- [4]IPDI型改性水性聚氨酯渗透汽化膜制备与性能研究[D]. 姚路路. 合肥工业大学, 2018(02)
- [5]氮化碳骨架调控分离层微结构的渗透汽化膜制备及其应用[D]. 王杰. 常州大学, 2018(01)
- [6]聚乙烯醇缩丁醛渗透汽化膜改性及其脱硫性能研究[D]. 李海平. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [7]聚芳醚酮/MOFs纳米复合膜的制备与渗透汽化性能研究[D]. 高润升. 厦门大学, 2017(10)
- [8]酸性有机物/水体系渗透汽化膜的制备及其性能研究[D]. 四新国. 北京工业大学, 2017(07)
- [9]用于甲醇/碳酸二甲酯分离的中空纤维渗透汽化膜的制备[D]. 刘妍. 上海师范大学, 2016(02)
- [10]有机混合物渗透汽化分离的研究进展[J]. 张哲然,陈龙祥,由涛,张庆文,洪厚胜. 材料导报, 2010(19)