新型分子筛/聚醚砜复合膜材料的制备及性质研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lijx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
气体分离是当今能源与环境领域一项重要研究课题。膜技术是分离气体混合物的一种高效、便捷的方法,分子筛膜作为无机膜的一种,具有均一的孔径、良好的水热稳定性和离子交换性,被广泛用于气体分离。目前报道的分子筛气体分离膜多数以氧化铝、不锈钢等刚性载体,采用二次生长法在载体表面成膜,制备过程较为复杂。分子筛也被作为聚合物膜的填料制成混合基质膜材料用于气体分离。而以聚合物为载体制备分子筛膜的研究,目前鲜有报道。  本文提出以自制聚醚砜(PES)超滤膜为载体材料,利用原位水热合成法在PES表面合成NaA分子筛复合膜,该方法避免了预涂晶种及二次晶化等制备步骤,提高了分子筛-聚合物复合膜的制备效率。利用X射线衍射考察了复合膜制备体系的化学组成对分子筛膜结晶度的影响,得到了该体系下合成NaA分子筛膜的最佳条件。采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液对分子筛膜表面进行涂覆,以填充膜表面及无机-有机界面的晶间缺陷。使用SEM和DSC对复合膜的形貌及结构进行表征。在常温常压下对制得复合膜对H2、CO2、N2、CH4气体体系的渗透分离性能进行研究,测得制备的PES/NaA/PDMS复合膜具有较高的气体渗透速率和二元混合气体分离选择性。  为了改善聚合物载体与分子筛膜层间的亲和力,进一步减少无机-有机相界面间可能存在的缺陷,使用微米级NaA分子筛与聚醚砜进行共混制膜,在制得混合基质膜表面合成NaA分子筛晶体膜层,并以PDMS对复合膜表面进行涂覆。对产物的结构表征和气体渗透分离测试结果显示,制得的复合膜材料相界面间缺陷减少,在针对H2、CO2、N2、CH4气体体系的分离中,表现出更高的分离选择性。  以PDMS为基质,在PES载体表面制备了PDMS-NaX混合基质膜,使用XRD及SEM对纳米分子筛填料进行了表征,使用SEM研究了分子筛纳米粒子在PDMS中的分布情况,探索了进料压力和填料量对N2和CO2渗透速率的影响,并且研究了填料量和压力对N2/CO2选择性的影响。
其他文献
转向性能是汽车的主要性能之一,不仅影响汽车的操纵稳定性与车辆的行驶安全性,而且对驾驶员的乘坐舒适性起重要作用。汽车电动液压助力转向系统(EHPS:Electric Hydraulic Pow
虚拟机床技术是20世纪90年代中后期随着虚拟制造发展而提出的一项新技术,它是虚拟制造的支撑技术之一。它所具有的巨大经济效益及广阔的应用前景,使其正日益成为国内外研究的热
Friedel-Crafts酰基化反应是合成芳酮类化合物最重要的方法,目前,在工业化生产中,酰基化反应所采用的催化剂仍然是传统Lewis酸和质子酸等最经典的催化剂,这类催化剂的大规模应用带来的环境、资源等问题越来越不能被环境友好的化学工业发展大趋势所容忍。因此,开发针对Frideel-Crafts酰基化反应的新型催化工艺,实现芳酮类化合物的绿色合成具有一定的应用价值和现实意义。本文首先采用传统的L
随着经济和社会的快速发展,各国对能源的需求量越来越大。能源正式成为制约社会发展的因素,也影响着人们生活的各个方面。人们对于争夺能源的矛盾也越演越烈,同时开发新能源
期刊
水液压技术以其绿色环保、安全、高效、成本低廉等优点,在工程机械、海洋开发、新能源利用等诸多领域具有非常广阔的应用前景。水压控制阀是水液压传动技术相当重要的组成部
大环化合物因其合成、结构和性质等方面的特异性,在上世纪70年代以来受到极大重视,特别是其在酶模拟、离子载体、免疫系统和抗菌性质等方面的日益深入研究;展示出其在药物研发、超分子化学研究领域中潜在的广阔应用前景。基于羟脯氨酸的活性大环化合物的相关研究近年来日益活跃,本文在分析总结文献成果的基础上,以L-羟脯氨酸作为构建大环化合物的核心片段,设计一系列全新的以L-羟脯氨酸为核心包含芳基-烷基醚链的大环化
海水进退间,这片土地时为陆地,时为浅海;时而为山,时而为岛.海水所到之处,墙倾楫摧,人类也因水而进退.rn在几乎所有民族的创世神话中,总有洪水的记载.洪水带给我们如此可怕的
期刊
没有传统文化的积淀,民族精神和时代精神会失去深厚的历史底蕴.党的十八大以来,习近平总书记强调坚持“四个自信”,其中一个关键就是文化自信.中国有着五千多年灿烂文明的历