本文主要研究内容
作者杨幸（2019）在《PDMS改性苯乙烯三嵌段聚合物膜的制备及其在CH4/N2分离中的应用》一文中研究指出：与传统的煤与石油能源相比,甲烷（CH4）是一种清洁高效的绿色能源,是煤层气的主要成分。其中,氮气（N2）作为其含量比重最大的杂质气体,其去除对煤层气的高效利用有着极其重要的意义。目前,对于CH4/N2分离,膜分离技术相较与其他分离技术而言（深冷分离,变压吸附技术）,具有操作灵活、能耗低、占地面积小、投资少等优点,吸引了广泛的关注。在大量的膜材料中,苯乙烯类的嵌段聚合物膜拥有良好的成膜性,价格低廉以及高的CH4/N2选择性,成为富集CH4材料的首选。然而,较低的气体渗透系数限制了其工业应用的发展。PDMS-co-PMHS,是一种高气体渗透性材料。因此,本文通过机械共混和硅氢化反应将PDMS-co-PMHS引入到苯乙烯嵌段聚合物中,制备了SBS/PDMS-co-PMHS共混膜,和SBS-c-PDMS-co-PMHS、SIS-c-PDMS-co-PMHS交联膜。并采用FT-IR、SEM和TGA对其结构、形貌和热稳定性进行表征。此外,还考察了测试温度和PDMS-co-PMHS含量对CH4/N2分离性能的影响。主要的工作内容如下:1.选择SBS嵌段聚合物为基底材料,PDMS-co-PMHS为改性材料,通过机械共混,成功制备了一系列SBS/PDMS-co-PMHS共混膜。并对其化学结构、热稳定性和微观形貌进行了表征。同时,考察了25℃-55℃下的不同PDMS-co-PMHS含量对共混膜的单气体（CH4,N2）渗透性能的影响。测试结果表明:在25℃和1 atm的条件下,随着PDMS-co-PMHS含量的增加,共混膜的CH4渗透性逐渐增加,而CH4/N2选择性基本保持不变。当PDMS-co-PMHS含量为15 wt%时,其CH4渗透性从37.6 Barrer增加到62.17 Barrer。随着测试温度升高到55℃,CH4的渗透性能进一步升高到136.5 Barrer,同时CH4/N2选择性依然维持在3.0左右。2.选择SBS为基底材料,PDMS-co-PMHS为改性材料,通过硅氢加成反应制备了一系列不同PDMS-co-PMHS含量的SBS-c-PDMS-co-PMHS交联膜。并对其化学结构、热稳定性、微观形貌和交联度进行了表征。考察了不同温度下（25℃-55℃）和不同PDMS-co-PMHS含量对交联膜的单气体（CH4,N2）渗透性能。测试结果表明:随着PDMS-co-PMHS含量的增加,交联膜的CH4渗透性显著增加,而CH4/N2选择性基本保持不变。其中,SBS-c-PDMS-co-PMHS-70样品在25℃和1 atm的条件下展现了最佳的CH4的渗透性（443.6 Barrer）,是纯SBS膜（37.6 Barrer）的11.7倍。随着测试温度升高到55℃,SBS-c-PDMS-co-PMHS-70样品的CH4的渗透性能进一步达到679.2 Barrer,同时CH4/N2选择性依然维持在3.0左右。继续考察SBS-c-PDMS-co-PMHS-70的CH4/N2（50/50 vol%）混合气体分离性能,结果表明:该样品膜在混合气中的CH4渗透性为394.6 Barrer,N2渗透性为162.7 Barrer,与纯SBS膜相比,分别提高了1047%和1161%。3.选择SIS三嵌段聚合物作为基底材料,PDMS-co-PMHS为改性交联材料,通过硅氢加成交联反应制备了一系列不同PDMS-co-PMHS含量的SIS-c-PDMS-co-PMHS交联膜。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征了交联膜的化学结构,证明了SIS-c-PDMS-co-PMHS交联膜的成功制备。通过扫描电镜（SEM）,热重分析（TGA）和索氏提取实验,对样品膜的形貌,热稳定性和交联度进行了研究。考察了SIS-c-PDMS-co-PMHS交联膜的单气体（CH4,N2）的渗透性能,并对其气体渗透性能最佳的样品膜进行了混合气体（CH4/N2:50/50 vol%）的性能测试。结果表明:在25℃和1atm条件下,气体渗透性能随着PDMS-co-PMHS含量的增加而有明显的提高,当PDMS-co-PMHS含量增加到70 wt%,CH4渗透系数从25.9 Barrer增加到503 Barrer,CH4/N2选择性依然保持在3.0左右。随着测试温度上升到55℃,CH4渗透能够进一步提高到893.4 Barrer。对于CH4/N2混合气体（50/50 vol%）测试,SIS-PDMS-co-PMHS-70样品膜的CH4渗透性为447.4Barrer,N2渗透性为188.1 Barrer,与纯SIS膜相比,分别提高了1748%和1888%。
Abstract
yu chuan tong de mei yu dan you neng yuan xiang bi ,jia wan （CH4）shi yi chong qing jie gao xiao de lu se neng yuan ,shi mei ceng qi de zhu yao cheng fen 。ji zhong ,dan qi （N2）zuo wei ji han liang bi chong zui da de za zhi qi ti ,ji qu chu dui mei ceng qi de gao xiao li yong you zhao ji ji chong yao de yi yi 。mu qian ,dui yu CH4/N2fen li ,mo fen li ji shu xiang jiao yu ji ta fen li ji shu er yan （shen leng fen li ,bian ya xi fu ji shu ）,ju you cao zuo ling huo 、neng hao di 、zhan de mian ji xiao 、tou zi shao deng you dian ,xi yin le an fan de guan zhu 。zai da liang de mo cai liao zhong ,ben yi xi lei de qian duan ju ge wu mo yong you liang hao de cheng mo xing ,jia ge di lian yi ji gao de CH4/N2shua ze xing ,cheng wei fu ji CH4cai liao de shou shua 。ran er ,jiao di de qi ti shen tou ji shu xian zhi le ji gong ye ying yong de fa zhan 。PDMS-co-PMHS,shi yi chong gao qi ti shen tou xing cai liao 。yin ci ,ben wen tong guo ji xie gong hun he gui qing hua fan ying jiang PDMS-co-PMHSyin ru dao ben yi xi qian duan ju ge wu zhong ,zhi bei le SBS/PDMS-co-PMHSgong hun mo ,he SBS-c-PDMS-co-PMHS、SIS-c-PDMS-co-PMHSjiao lian mo 。bing cai yong FT-IR、SEMhe TGAdui ji jie gou 、xing mao he re wen ding xing jin hang biao zheng 。ci wai ,hai kao cha le ce shi wen du he PDMS-co-PMHShan liang dui CH4/N2fen li xing neng de ying xiang 。zhu yao de gong zuo nei rong ru xia :1.shua ze SBSqian duan ju ge wu wei ji de cai liao ,PDMS-co-PMHSwei gai xing cai liao ,tong guo ji xie gong hun ,cheng gong zhi bei le yi ji lie SBS/PDMS-co-PMHSgong hun mo 。bing dui ji hua xue jie gou 、re wen ding xing he wei guan xing mao jin hang le biao zheng 。tong shi ,kao cha le 25℃-55℃xia de bu tong PDMS-co-PMHShan liang dui gong hun mo de chan qi ti （CH4,N2）shen tou xing neng de ying xiang 。ce shi jie guo biao ming :zai 25℃he 1 atmde tiao jian xia ,sui zhao PDMS-co-PMHShan liang de zeng jia ,gong hun mo de CH4shen tou xing zhu jian zeng jia ,er CH4/N2shua ze xing ji ben bao chi bu bian 。dang PDMS-co-PMHShan liang wei 15 wt%shi ,ji CH4shen tou xing cong 37.6 Barrerzeng jia dao 62.17 Barrer。sui zhao ce shi wen du sheng gao dao 55℃,CH4de shen tou xing neng jin yi bu sheng gao dao 136.5 Barrer,tong shi CH4/N2shua ze xing yi ran wei chi zai 3.0zuo you 。2.shua ze SBSwei ji de cai liao ,PDMS-co-PMHSwei gai xing cai liao ,tong guo gui qing jia cheng fan ying zhi bei le yi ji lie bu tong PDMS-co-PMHShan liang de SBS-c-PDMS-co-PMHSjiao lian mo 。bing dui ji hua xue jie gou 、re wen ding xing 、wei guan xing mao he jiao lian du jin hang le biao zheng 。kao cha le bu tong wen du xia （25℃-55℃）he bu tong PDMS-co-PMHShan liang dui jiao lian mo de chan qi ti （CH4,N2）shen tou xing neng 。ce shi jie guo biao ming :sui zhao PDMS-co-PMHShan liang de zeng jia ,jiao lian mo de CH4shen tou xing xian zhe zeng jia ,er CH4/N2shua ze xing ji ben bao chi bu bian 。ji zhong ,SBS-c-PDMS-co-PMHS-70yang pin zai 25℃he 1 atmde tiao jian xia zhan xian le zui jia de CH4de shen tou xing （443.6 Barrer）,shi chun SBSmo （37.6 Barrer）de 11.7bei 。sui zhao ce shi wen du sheng gao dao 55℃,SBS-c-PDMS-co-PMHS-70yang pin de CH4de shen tou xing neng jin yi bu da dao 679.2 Barrer,tong shi CH4/N2shua ze xing yi ran wei chi zai 3.0zuo you 。ji xu kao cha SBS-c-PDMS-co-PMHS-70de CH4/N2（50/50 vol%）hun ge qi ti fen li xing neng ,jie guo biao ming :gai yang pin mo zai hun ge qi zhong de CH4shen tou xing wei 394.6 Barrer,N2shen tou xing wei 162.7 Barrer,yu chun SBSmo xiang bi ,fen bie di gao le 1047%he 1161%。3.shua ze SISsan qian duan ju ge wu zuo wei ji de cai liao ,PDMS-co-PMHSwei gai xing jiao lian cai liao ,tong guo gui qing jia cheng jiao lian fan ying zhi bei le yi ji lie bu tong PDMS-co-PMHShan liang de SIS-c-PDMS-co-PMHSjiao lian mo 。tong guo fu li xie bian huan gong wai guang pu （FT-IR）biao zheng le jiao lian mo de hua xue jie gou ,zheng ming le SIS-c-PDMS-co-PMHSjiao lian mo de cheng gong zhi bei 。tong guo sao miao dian jing （SEM）,re chong fen xi （TGA）he suo shi di qu shi yan ,dui yang pin mo de xing mao ,re wen ding xing he jiao lian du jin hang le yan jiu 。kao cha le SIS-c-PDMS-co-PMHSjiao lian mo de chan qi ti （CH4,N2）de shen tou xing neng ,bing dui ji qi ti shen tou xing neng zui jia de yang pin mo jin hang le hun ge qi ti （CH4/N2:50/50 vol%）de xing neng ce shi 。jie guo biao ming :zai 25℃he 1atmtiao jian xia ,qi ti shen tou xing neng sui zhao PDMS-co-PMHShan liang de zeng jia er you ming xian de di gao ,dang PDMS-co-PMHShan liang zeng jia dao 70 wt%,CH4shen tou ji shu cong 25.9 Barrerzeng jia dao 503 Barrer,CH4/N2shua ze xing yi ran bao chi zai 3.0zuo you 。sui zhao ce shi wen du shang sheng dao 55℃,CH4shen tou neng gou jin yi bu di gao dao 893.4 Barrer。dui yu CH4/N2hun ge qi ti （50/50 vol%）ce shi ,SIS-PDMS-co-PMHS-70yang pin mo de CH4shen tou xing wei 447.4Barrer,N2shen tou xing wei 188.1 Barrer,yu chun SISmo xiang bi ,fen bie di gao le 1748%he 1888%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的杨幸，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于交联膜论文,分离论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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