刘敏:PEG微囊用于构筑CO2分离膜的研究论文

刘敏:PEG微囊用于构筑CO2分离膜的研究论文

本文主要研究内容

作者刘敏(2019)在《PEG微囊用于构筑CO2分离膜的研究》一文中研究指出:目前全球都处在变革发展模式、倡导低碳经济的大时代中,控制碳排放已成为世界瞩目的重大问题和长期任务。现阶段CO2捕集的主要难点是从烟道气中捕集CO2,其核心是CO2/N2分离。与传统分离技术相比,新型的膜分离技术其具有过程简单、操作方便、占地面积小、环境友好、分离效率高、集成度高、能耗低和成本低等优点,显示出优良的应用前景,其已广泛应用于氢气回收、富氧助燃、富氮、天然气脱湿和有机蒸气分离等诸多领域。膜分离技术是近几十年来崛起的一项富有生命力、且发展迅速的分离技术,被评为“21世纪最具发展前景的分离手段”。中空材料PEG微囊因其特有的中空及介孔结构、高比表面积、低密度和形貌规整等优良特点,引起了诸多领域的广泛关注,其在膜领域有着广阔的应用价值,本文基于PEG微囊制备高通量CO2分离膜,主要研究如下:(1)以富含醚氧基团(EO)的PEG微囊作为填充剂,填充至玻璃态高分子基质聚酰亚胺(Ultem?1000)中,采用物理共混法来制备混合基质膜。通过调控膜结构,构建CO2传递通道,制备了具有多重传递机制的杂化膜。PEG微囊和CO2具有较强的亲和作用力,强化膜的溶解机制,且其与高分子之间的氢键作用力的存在,可以避免膜界面僵化与界面空洞效应的发生,从而改善膜的界面形态和强化膜界面传递特性,最终实现了溶解和扩散的协同强化。与纯Ultem膜相比,填充不同量的PEGMs,膜的渗透性能整体增大,选择性逐渐降低,Ultem-PEGMs(2.5wt%)膜的性能最佳,CO2渗透系数提高了508%。(2)通过真空抽滤的方法,选取具有二维特征且对CO2具有较好亲和作用的柔性PEG微囊作为起始材料在基膜上进行堆叠制备复合膜。由于高分子材料自身具有选择通透性,气体不必再绕过片层进行传递,大幅缩短了气体分子在膜内的传递路径,从而实现制备高通量CO2分离膜,解决高分子制膜中很难解决的孔渗问题。

Abstract

mu qian quan qiu dou chu zai bian ge fa zhan mo shi 、chang dao di tan jing ji de da shi dai zhong ,kong zhi tan pai fang yi cheng wei shi jie zhu mu de chong da wen ti he chang ji ren wu 。xian jie duan CO2bu ji de zhu yao nan dian shi cong yan dao qi zhong bu ji CO2,ji he xin shi CO2/N2fen li 。yu chuan tong fen li ji shu xiang bi ,xin xing de mo fen li ji shu ji ju you guo cheng jian chan 、cao zuo fang bian 、zhan de mian ji xiao 、huan jing you hao 、fen li xiao lv gao 、ji cheng du gao 、neng hao di he cheng ben di deng you dian ,xian shi chu you liang de ying yong qian jing ,ji yi an fan ying yong yu qing qi hui shou 、fu yang zhu ran 、fu dan 、tian ran qi tuo shi he you ji zheng qi fen li deng zhu duo ling yu 。mo fen li ji shu shi jin ji shi nian lai jue qi de yi xiang fu you sheng ming li 、ju fa zhan xun su de fen li ji shu ,bei ping wei “21shi ji zui ju fa zhan qian jing de fen li shou duan ”。zhong kong cai liao PEGwei nang yin ji te you de zhong kong ji jie kong jie gou 、gao bi biao mian ji 、di mi du he xing mao gui zheng deng you liang te dian ,yin qi le zhu duo ling yu de an fan guan zhu ,ji zai mo ling yu you zhao an kuo de ying yong jia zhi ,ben wen ji yu PEGwei nang zhi bei gao tong liang CO2fen li mo ,zhu yao yan jiu ru xia :(1)yi fu han mi yang ji tuan (EO)de PEGwei nang zuo wei tian chong ji ,tian chong zhi bo li tai gao fen zi ji zhi ju xian ya an (Ultem?1000)zhong ,cai yong wu li gong hun fa lai zhi bei hun ge ji zhi mo 。tong guo diao kong mo jie gou ,gou jian CO2chuan di tong dao ,zhi bei le ju you duo chong chuan di ji zhi de za hua mo 。PEGwei nang he CO2ju you jiao jiang de qin he zuo yong li ,jiang hua mo de rong jie ji zhi ,ju ji yu gao fen zi zhi jian de qing jian zuo yong li de cun zai ,ke yi bi mian mo jie mian jiang hua yu jie mian kong dong xiao ying de fa sheng ,cong er gai shan mo de jie mian xing tai he jiang hua mo jie mian chuan di te xing ,zui zhong shi xian le rong jie he kuo san de xie tong jiang hua 。yu chun Ultemmo xiang bi ,tian chong bu tong liang de PEGMs,mo de shen tou xing neng zheng ti zeng da ,shua ze xing zhu jian jiang di ,Ultem-PEGMs(2.5wt%)mo de xing neng zui jia ,CO2shen tou ji shu di gao le 508%。(2)tong guo zhen kong chou lv de fang fa ,shua qu ju you er wei te zheng ju dui CO2ju you jiao hao qin he zuo yong de rou xing PEGwei nang zuo wei qi shi cai liao zai ji mo shang jin hang dui die zhi bei fu ge mo 。you yu gao fen zi cai liao zi shen ju you shua ze tong tou xing ,qi ti bu bi zai rao guo pian ceng jin hang chuan di ,da fu su duan le qi ti fen zi zai mo nei de chuan di lu jing ,cong er shi xian zhi bei gao tong liang CO2fen li mo ,jie jue gao fen zi zhi mo zhong hen nan jie jue de kong shen wen ti 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的刘敏,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于碳捕集论文,微囊论文,混合基质膜论文,复合膜论文,郑州大学2019-07-03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,资料来自郑州大学2019-07-03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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