【摘 要】
:
氢气作为高热值、无污染的清洁能源,其分离纯化技术受到广泛关注。膜分离技术具有无相变、占地面积小、能耗小等优点,因此在氢气的分离纯化领域有广泛的应用空间。但是分离膜普遍存在渗透通量与选择性的Trade-off现象,为了克服这一现象,获得新型的膜材料,我们把目光转向了氧化石墨烯(GO)这一新型二维膜材料。GO片层的堆叠所形成的层间通道能够为气体分子提供渗透扩散通道,同时GO上的含氧基团可为分子交联提供
论文部分内容阅读
氢气作为高热值、无污染的清洁能源,其分离纯化技术受到广泛关注。膜分离技术具有无相变、占地面积小、能耗小等优点,因此在氢气的分离纯化领域有广泛的应用空间。但是分离膜普遍存在渗透通量与选择性的Trade-off现象,为了克服这一现象,获得新型的膜材料,我们把目光转向了氧化石墨烯(GO)这一新型二维膜材料。GO片层的堆叠所形成的层间通道能够为气体分子提供渗透扩散通道,同时GO上的含氧基团可为分子交联提供反应位点,从而调节及固化GO的层间距,筛分不同尺寸的分子。本文首先以微滤膜作为支撑体,采用真空抽滤的方式
其他文献
盐差能是指浓度不同的两股盐溶液混合时释放出的吉布斯自由能,主要分布在江河入海口,是海洋能中最具有应用前景的一种可再生能源,如此巨大的能源资源有望得到实际开发利用。浓差流动电池是化学电源混合技术之一,是一种成本低、体积小以及寿命长的新兴盐差发电技术,基于法拉第电极与存在浓度差的两股盐溶液中的离子发生氧化/还原或者插层/脱嵌作用,使得浓差流动电池两电极间产生浓差响应电压,从而将盐差能转化为电能。目前,
单组份环氧胶粘剂由于其使用流程简单、劳动负荷低、利于自动化流水线采用等优点因此在工业上得以广泛应用。其中酮亚胺型单组份环氧胶因其制备简单,致活方便,可在潮湿环境中室温固化等优点受到广大科研工作者的青睐。但是,潜伏性的酮亚胺固化剂在环氧树脂固化过程中产生的酮不易从胶体内挥发,导致其封闭在胶体内部,从而降低胶体的强度。本论文针对此问题,设计和制备出了5种不同分子量的酮亚胺固化剂,通过改变固化时产生的酮
钠离子电池凭借钠资源储量丰富,价格低廉的优势有望成为大规模储能器件的候选之一。电极材料作为钠离子电池的核心组成部分直接影响电池的性能,钠离子电池商业化的主要挑战在于寻找高性能低成本的正负极材料。炭材料凭借价格低廉、化学稳定性好、结构可控等优势,成为极具潜力的负极材料之一。煤具有产炭率高、成本低的优点,是一种优质的炭前驱体。本论文采用不同变质程度的煤作为前驱体,通过研究除灰方法以及制备条件对炭材料的
石墨具有成本低、放电平台稳定等优点,是最受关注的钾离子电池(PIBs)负极材料之一。然而钾离子在插/脱嵌时可能造成石墨严重的体积膨胀,并且消耗大量电解液,因此导致石墨较差的倍率性能和循环稳定性。本文以工业煤沥青衍生的中间相碳微球(MCMB)为原料,利用氢氧化钾处理、氮掺杂无定形碳包覆等技术设计了新型的石墨化负极。具体研究内容如下:氢氧化钾处理中间相碳微球。针对石墨负极倍率性能差的问题,本文使用KO
膜分离技术由于具有节能高效、分离性能好、投资成本低、可连续运行等优点被认为是一种新型环境友好的分离工艺。然而,由于传统聚合物膜存在选择性和渗透性之间的trade-off效应,导致制备兼具高选择性和渗透性的聚合物膜仍面临极大的挑战。具有原子级厚度的二维材料的出现极大地推动了膜分离领域的发展。在二维膜制备过程中,同时精准调控膜材料面内孔道和层间通道的尺寸对实现精确分子筛分性能至关重要。金属卟啉二维材料
甲烷催化裂解制氢技术(CMD)具有工艺简单、产物易分离、无COx产生等优点,是一种潜在的制氢工艺。对于高效催化反应来说,催化剂的设计与制备是核心。与炭基催化剂相比,Ni基催化剂具有价格低廉、环境友好、催化性能优等特点,被广泛用于烃类物质脱氢或加氢反应中,但存在易烧结、热稳定性差等缺点,不利于工业化应用。为解决镍基催化剂易失活、催化稳定性低等问题,本论文通过调控制备方法、反应工艺以及添加金属助剂等方
ZSM-5沸石因其具有丰富的三维交叉孔道、可控的酸性、良好的水热稳定性和孔道择形性,已经被广泛应用于石油化工的各个催化领域。然而当今ZSM-5分子筛绝大多在有机模板体系下合成,会带来原料成本高、能耗高和环境污染严重等问题,不符合绿色化学的研究理念。因此,在无有机模板体系下研究ZSM-5分子筛的合成具有重要的学术意义和实用价值。本论文主要在无有机模板体系下,采用晶种诱导策略研究了不同形貌的ZSM-5
二氧化碳电化学还原可以由可再生能源中多余的电力驱动,实现对二氧化碳的有效利用,并在室温和环境压力下生产高附加值的化学品,是降低大气中二氧化碳的有效途径。开发能够降低电催化反应能量势垒、抑制析氢反应的高效催化剂是二氧化碳电化学还原中的一个关键挑战。碳材料是电化学还原二氧化碳最有前途的电催化剂之一,它能以清洁、廉价和高效的方式将二氧化碳转化为有价值的化工产品。然而,由于碳基催化剂的本征电催化活性较差以
作为化工产品原料的轻烃气体具有重要的地位,合理高效地利用轻烃气体是提高石油化工生产水平与经济效益的关键。传统的深冷分离法与变压吸附分离法能耗高,易产生二次污染;气体膜分离法具有设备简单、节能环保的特点,若能实现在工业化的应用对于缓解资源紧张,建设能源节约型、环境友好型社会具有重要意义。但常见的有机聚合物膜受到材料本身的限制,难以实现气体的高渗透性与选择性。金属有机骨架材料(MOF)作为一种新型纳米
随着“碳达峰”和“碳中和”等目标的制定,发展可再生能源和高效能源储存设备正变得越来越关键和紧迫。钾离子电池因钾资源储量丰富、成本低廉和较低的电压平台,逐渐在规模化储能领域中凸显其巨大的应用潜力。但由于钾离子半径较大,在充放电过程中容易导致材料体积膨胀、粉化,从而导致较差的循环稳定性和倍率性能。构筑一种合适的电极材料去缓解钾离子电池在充放电过程中所引起的体积膨胀并改善容量较低等问题,对于钾离子电池的