有机-无机杂化膜应用于生物质ABE水溶液的富集分离

来源 :辽宁石油化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dumala
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
化石燃料日渐短缺,生物质ABE(丙酮-丁醇-乙醇)作为可以替代化石燃料的第二代生物质燃料前景广阔,从稀浓度的原料液中富集分离生物质ABE是研究过程的难点。本文主要研究了三种MOF材料基于聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)聚合物基质,以a-Al2O3陶瓷片为载体浸渍提拉得到的混合基质膜(MMMs)用于生物质ABE水溶液的富集分离。其中MOF材料主要包括ZIF系列的ZIF-8、ZIF-L和双配体化合物Zn(Hmim)0.1(dcIm)1.9。具体研究内容如下:(1)ZIF-8掺杂量与混合基质膜的蒸汽渗透性能的关系存在着正比的关系,随着ZIF-8由5 wt.%到20 wt.%的掺杂量增长过程中,混合基质膜ZIF-8/PMPS的渗透通量由0.5278 Kg m-2 h-1增加到1.11 Kg m-2 h-1,渗透液中含水量从37 wt.%降低到了30 wt.%,达到了在实际生物精炼行业中利用ABE的前提条件。(2)ZIF-L与聚合物基质的良好相容性使混合基质膜相对于纯的聚合物基质膜水和有机物的通量以及各有机物组分相对于水的分离因子得到显著改善。具体而言,与纯聚合物膜PMPS相比,具有5 wt.%ZIF-L填料的混合基质膜分别使总渗透通量和丁醇/水分离因子分别提高了72.3%和106%,总渗透通量达到1.06 Kg m-2 h-1,丁醇/水分离因子达到159。通过基于ZIF-L的混合基质膜,将渗透液中的水含量控制在30wt.%以下,这是在实际的生物精炼行业中利用ABE的前提条件。(3)双配体化合物Zn(Hmim)0.1(dcIm)1.9具有良好的粒子尺寸,能够促进混合基质溶液的交联并得到了致密光滑的混合基质膜。15 wt.%Zn(Hmim)0.1(dcIm)1.9/PMPS混合基质膜具有最佳的分离性能,膜的总渗透通量和丁醇/水分离因子达到1.88 Kg m-2 h-1和217。渗透液的总渗透通量和丁醇/水分离因子相比于ZIF-8/PMPS提高了120%和130%。相比于以上两种MMMs 15 wt.%Zn(Hmim)0.1(dcIm)1.9/PMPS具有很好的分离性能,证明了双配体MOF材料Zn(Hmim)0.1(dcIm)1.9是一种非常具有研究价值且优异的新型材料。同时渗透液中的水含量为28.6 wt.%,水含量在30 wt.%以下,达到了实际生物精炼行业中利用ABE的前提条件。综合以上结果,三种MOF材料的掺杂均促进了聚合物基质的交联反应。与纯的聚合物基质膜相比,混合基质膜的蒸气渗透性能均有所提高且渗透液中的水含量均低于30 wt.%,证明了基于以上几种MOF材料的混合基质膜在实际生物质ABE发酵液的富集分离中具有良好的研究前景。
其他文献
创新驱动发展战略是我国实现经济高质量发展的核心。企业是我国技术创新主体之一,在促进国家企业技术创新环境的形成和推进社会经济发展的目标等方面,有着举足轻重的影响。高新技术企业以科技为基础,是提高国家创新能力的关键力量。但其在创新项目实施过程中存在着融资获取和风险承受等方面的实际制约,所以在创新方面成绩不佳。为了鼓励高新技术产业开展创新,国家建立了有关创新所得税优惠政策方面的所得税激励体系。所以,深入
学位
由于氟原子强的吸电子效应让含氟化合物具有独特的化学和生物性质,使得有机氟化合物在药物化学和农业化学中有着非常广泛的应用。但是C-F键高的解离能是首要被克服的挑战,随着人们对其结构和性质的深入研究,目前已经开发了许多策略来实现C-F键的解离。通过可见光诱导和廉价金属催化的自由基类型脱氟反应,已经成为在温和反应条件下实现含氟化合物功能化的一个新颖课题。偕二氟烯烃是羰基化合物的生物电子等排体,有着与之相
学位
<正>习近平总书记强调指出:党支部是党组织开展工作的基本单元。要重视党支部教育管理党员、团结凝聚职工群众的主体作用,让支部在基层工作中唱主角,成为团结群众的核心、教育党员的学校、攻坚克难的堡垒。在"两学一做"学习教育过程中,阳煤集团新元公司党委要求各级党组织突出问题导向,学要带着问题学,做要针对问题改,
会议
<正>合成生物学,被称作21世纪颠覆性创新技术。麦肯锡预测,未来将会有70%的化学制造物质被生物合成方式替代。微构工场聚焦合成生物学生物制造领域,正在加快数字化、智能化的进程,进一步释放生物制造产业的数字生产力。
期刊
近年来,零工经济作为典型的新经济业态,以数字技术驱动灵活用工模式,在市场环境中发展迅速。然而,因为零工经济的特点,税务部门对零工经济背景下税收征纳的法律和监管相对薄弱。零工经济的发展为个人的避税提供了空间,也加大了税务部门的监管难度。本文以零工经济的快速发展为背景,研究平台与零工经济从业者的征纳行为,优化税收征管路径。从理论分析和实例分析两个角度出发,寻找税收征管问题的症结所在和推进零工经济健康发
学位
过氧化氢是一种重要的绿色型试剂,在使用过程中仅放出氧气和水,广泛的应用于纸浆漂白,环境治理,有机化工合成,消毒及各种工业领域。现在,过氧化氢生产已经工业化的方法主要为蒽醌法,而蒽醌法发展的主要趋势在于提高蒽醌加氢效率以及过氧化氢的浓度和质量。因此,本论文对蒽醌法加氢催化剂及其应用进行了探索。通过向传统的Pd/Al2O3催化剂中加入金属助剂(Mg和La)的方法,制备了一系列不同的Pd-M/Al2O3
学位
随着互联网技术的迅速发展,随着社会需求不断更新,平台型灵活用工也应运而生,已经成为当今用工和就业中不可忽视的力量。本文首先通过梳理国内外相关文献,其次分析平台型灵活用工多种形式的税务处理,然后结合具体的案例企业——M企业的实际灵活用工模式,进行详细分析阐述相关的税务风险,最后提出相关的意见和建议。本文发现由于我国灵活用工的税收征管体系还不健全,部分灵活用工平台规模较小,缺乏专业的税务人员或团队,企
学位
近年来,创新成为驱动发展的第一动力,我国也越来越强调要提升自主创新能力,高度重视科技创新。在当前的大环境之下,高新技术企业是我国市场经济的主体之一,也是支持我国自主创新发展的核心力量,高新技术企业的长足发展能够提升我国的科技创新水平和综合国力。一般来说,国家会进行相应的宏观调控,采取财税政策来有目的地支持特定行业的发展,而税收优惠就是行之有效的宏观调控的方式之一。所以,研究税收优惠政策在高新技术企
学位
制造业作为我国国民经济的主体,正面临着污染量排放增加和资源枯竭的双重压力,制约了我国经济的可持续发展。要实现我国经济和生态保护双赢,需要从生态和创新两方面着手。制造业绿色创新绩效提高需要有完善的政策机制来保障。为此,我国环境税体系在不断调整改革步伐,希望通过环境税的激励和挤压双重作用,将污染问题经济化,充分发挥税收杠杆的绿色调节作用。本文以A股上市的2015-2019年303家企业为研究对象,基于
学位
异氰化合物是一种高活性化合物,在有机化学中起着非常重要的作用。近年来,利用邻位官能化的芳基异腈为原料经串联环化反应构建氮杂环化合物成为一类重要的合成策略。然而,邻位烯基芳基异腈在经过自由基加成后进行分子内环化反应更倾向于形成五元环的吲哚衍生物,合成喹啉化合物鲜有报道。本论文利用极性翻转策略,在邻烯基芳基异腈的烯烃位置引入氰基,合成出一系列含氰基的邻烯基芳基异腈,并研究了其在温和条件下的三氟或二氟甲
学位