新型金属有机骨架/多孔氧化铝复合膜的制备、结构表征和氢气、甲烷分离性能研究
新型金属有机骨架/多孔氧化铝复合膜的制备、结构表征和氢气、甲烷分离性能研究【摘要】:一般认为,H_2是最符合人类可持续发展要求的绿色能源。由于自然界中仅存在极少量的游离态H_2,因
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X382
【目录】:
- 摘要5-8
- Abstract8-14
- 0 引言14-15
- 1 绪论15-44
- 1.1 气体分离膜的应用15-18
- 1.1.1 H_2的分离提纯15
- 1.1.2 空气分离15-16
- 1.1.3 CO2分离16-17
- 1.1.4 天然气(空气)脱湿17-18
- 1.2 H_2/CH_4分离的意义及研究现状18-31
- 1.2.1 H_2/CH_4分离的意义18-21
- 1.2.2 H_2/CH_4分离技术现状21-31
- 1.3 MOF 膜研究现状31-41
- 1.3.1 MOF 的定义及研究进展31-35
- 1.3.2 MOF 膜的制备及 H_2/CH_4分离35-41
- 1.4 本文的研究意义、目的及思路41-44
- 2 新型 MOF 的合成与表征44-96
- 引言44-46
- 2.1 实验试剂与仪器46-47
- 2.2 配体的合成47-51
- 2.2.1 配体 L~1的合成47-48
- 2.2.2 配体 L~2的合成48-49
- 2.2.3 配体 L~3的合成49
- 2.2.4 配体 L~4的合成49-50
- 2.2.5 配体 L~5的合成50-51
- 2.3 晶体合成与结构表征51-75
- 2.3.1 配合物 1 的合成与表征51-54
- 2.3.2 配合物 2 的合成与表征54-57
- 2.3.3 配合物 3 的合成与表征57-60
- 2.3.4 配合物 4 的合成与表征60-63
- 2.3.5 配合物 5 的合成与表征63-66
- 2.3.6 配合物 6 的合成与表征66-68
- 2.3.7 配合物 7 的合成与表征68-71
- 2.3.8 配合物 8 的合成与表征71-75
- 2.4 实验条件对配合物 8 结构的影响75-80
- 2.4.1 温度对配合物 8 结构的影响75-77
- 2.4.2 浓度与反应物比例对配合物 8 结构的影响77-80
- 2.5 气体吸附实验80-94
- 2.5.1 气体等温吸附测试80-82
- 2.5.2 配合物比表面积测定82-84
- 2.5.3 配合物吸附焓测定84-86
- 2.5.4 气体扩散动力学模型86-94
- 2.6 小结94-96
- 3 无机基底材料的筛选、制备及 H_2/CH_4气透性能96-132
- 3.1 无机基底材料的筛选97-102
- 3.1.1 基底的表征97-98
- 3.1.2 基底的筛选98-102
- 3.2 多孔氧化铝膜的制备102-117
- 3.2.1 实验材料104-105
- 3.2.2 制备方法105-108
- 3.2.3 制备结果与讨论108-117
- 3.3 H_2/CH_4渗透分离实验117-130
- 3.3.1 实验设备118-119
- 3.3.2 单组份气体渗透分离实验119-122
- 3.3.3 混合气体渗透分离实验122-123
- 3.3.4 实验结果与讨论123-130
- 3.4 小结130-132
- 4 新型 MOF/多孔氧化铝复合膜的制备与 H_2/CH_4气透性能132-159
- 4.1 实验条件与制备方法133-149
- 4.1.1 实验试剂与仪器133-134
- 4.1.2 原位法制备新型 MOF/多孔氧化铝复合膜134-135
- 4.1.3 二次生长法制备新型 MOF/多孔氧化铝复合膜135-138
- 4.1.4 新型 MOF/多孔氧化铝复合膜的表征138-149
- 4.2 新型 MOF/多孔氧化铝复合膜 H_2/CH_4气透实验149-157
- 4.2.1 单组份气体渗透分离实验149-153
- 4.2.2 混合气体渗透分离实验153-157
- 4.3 小结157-159
- 5 结论159-162
- 6 创新点162-163
- 参考文献163-174
- 附录Ⅰ174-180
- 附录Ⅱ180-184
- 致谢184-185
- 发表的学术论文185-186
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