【摘 要】
:
渗透汽化膜脱硫技术具有脱硫效果好,投资成本低,辛烷值不受影响等优点,作为一种新的膜分离技术,具有良好的研究和开发前景。目前单一膜材料在渗透汽化脱硫方面存在局限,对膜进行改性成为提高膜分离性能的主要手段。MOF由于其结构可调,比表面积大,孔隙率高等优势,受到了广泛关注,且已作为改性添加剂应用到气体分离膜、水处理膜等领域。本论文选用正庚烷、环己烷、甲苯、噻吩四组分模拟石脑油为原料,聚氨酯(PU)为膜材
论文部分内容阅读
渗透汽化膜脱硫技术具有脱硫效果好,投资成本低,辛烷值不受影响等优点,作为一种新的膜分离技术,具有良好的研究和开发前景。目前单一膜材料在渗透汽化脱硫方面存在局限,对膜进行改性成为提高膜分离性能的主要手段。MOF由于其结构可调,比表面积大,孔隙率高等优势,受到了广泛关注,且已作为改性添加剂应用到气体分离膜、水处理膜等领域。本论文选用正庚烷、环己烷、甲苯、噻吩四组分模拟石脑油为原料,聚氨酯(PU)为膜材料,ZIF-8和Cu-MOF-74为添加剂,从添加剂的制备、制膜和改性工艺的优化、耐溶胀性能及稳定性等方面开展研究。ZIF-8是最具有代表性的MOF之一。采用室温合成法制备不同粒径(60 nm,500 nm,1000 nm)ZIF-8悬浮液,并将悬浮液直接添加至PU铸膜液中制得ZIF-8/PU膜,采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等方法对粒子及膜的微观结构进行了表征,用渗透汽化评价装置评价膜的脱硫性能。结果表明:ZIF-8悬浮液与PU膜基质的相容性良好,当以聚丙烯腈(PAN)为底膜,ZIF-8粒径为60 nm,ZIF-8悬浮液含量为固含量的2%时,ZIF-8/PU膜的脱硫效果达到最佳。此时硫富集因子可达11.38,比纯PU(硫富集因子为7.27)提高了56.53%,膜渗透通量为0.71 kg·m-2·h-1,比纯PU(渗透通量为0.81 kg·m-2·h-1)降低了12.35%。经ZIF-8改性后的PU膜硫富集因子显著提高,然而,由于ZIF-8孔径小于噻吩分子动力学直径,导致改性后膜渗透通量下降。为了解决孔径限制导致的膜渗透通量损失,采用溶剂热法制备孔径较大的Cu-MOF-74对PU膜进行改性。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等方法对粒子及膜的微观结构进行了表征,用渗透汽化评价装置评价膜的脱硫性能。结果表明:克服孔径限制后,Cu-MOF-74/PU膜的渗透通量大幅度提高。当Cu-MOF-74含量为固含量的0.3%时,渗透通量为2.41 kg·m-2·h-1,比纯PU(渗透通量为0.81 kg·m-2·h-1)提高了197.53%,硫富集因子为6.54,比纯PU(硫富集因子为7.27)降低了10.04%。制备的两种杂化膜均具有良好的耐溶胀性能,在为期50 h的长期运行实验中,稳定性良好。MOF材料的加入不会破坏膜的稳定性,同时,添加剂的孔径筛分作用也为今后液体分离提供了一定的参考。
其他文献
<正>科学是一门以实验为基础的学科,在实际授课中,教师通过恰当地融入实验,能够让学生对其中蕴含的某些科学真理产生更清晰的认知。但就当前的小学科学课堂来看,很多科学教师应用的实验教学模式都不够新颖,不利于学生探究兴趣的激发。因此,在新课改背景下,不论是为了激发学生的学习兴趣,还是为了提升小学科学课堂教学水平,教师都要精心设计趣味实验教学活动。
融学课堂理念是在新课改背景下诞生的,旨在借助教学资源、课程目标、师生关系等方面优化与整合,实施更加科学、更具效力的教学举措,为学生成长发展奠定基础,为学生深度学习提供好的资源,为学生实践探究创设好的环境。
随着经济的迅速发展,人类生活、生产的化石燃料需求正在不断增长,导致CO2排放量不断上升,造成严重的温室效应问题。燃煤电厂是主要的碳排放源之一,对烟气中的CO2进行捕集是缓解气候变化、促进人类社会可持续发展的重要方式之一。燃烧后二氧化碳捕集技术应用范围广,技术成熟度高,其中化学吸收法二氧化碳捕集技术捕集效率较高,捕集效果好,烟气处理量大,并成功的取得了工程应用,因此成为燃烧后最常用的捕集技术之一。其
膜分离系统凭借优异的分离性能及良好的耐污染性,在水处理领域具有独特的优势。本研究利用哌嗪和均苯三甲酰氯为单体,制备双聚酰胺功能层纳滤膜材料,将其与碟管式膜组件相结合,装配成整套水处理系统,对碟管式纳滤技术的性能及应用进行研究。探究运行压力、温度及连接方式对碟管式纳滤膜性能的影响,随运行压力提高,纳滤系统的回收率及通量首先升高,而截留率与之相反,当压力升至一定后,各项性能逐渐趋于稳定。并联连接相比于
随着经济和社会的发展,人类对洁净能源的需求将会增加。费托合成被认为是将合成气(CO+H2)转化为高质量,可靠的液体燃料的有效方法。费托合成转化效率及产物的选择性与催化剂性能密切相关。沉淀铁基催化剂具有良好的水煤气变换反应活性,较宽的操作范围和较低的价格,在费托合成中具有很大的应用价值。采用沉淀法制备费托铁基催化剂的主要步骤是合成前体水铁矿。2线水铁矿作为主要前驱体之一,是一种弱结晶的水合氢氧化铁,
随着原油劣质化程度不断加深,渣油在原油中所占比重逐步提升,沥青质作为渣油中结构最复杂的组分,具有低氢碳比和平均分子量大等特点,在加工过程中容易快速结焦并沉积,堵塞管道或催化剂孔道,而且沥青质中富集着原油里大多数的杂原子和重金属,会造成环境污染和催化剂中毒,严重影响炼油设备正常生产。因此,深入了解沥青质的结构组成并探究加氢后沥青质结构变化对重质油的轻质化生产具有极其重要的意义。本文通过正庚烷和正戊烷
环氧树脂是一种性能优异的热固性聚合物,在军工、建筑制造、电子制造等领域应用十分广泛,但环氧树脂自身应用受限,其固化剂的特性对环氧固化体系的性能具有决定性作用,而传统固化剂脂肪胺因其自身挥发性高、对人体伤害大等因素而逐渐被淘汰,对其改性已成为热点。此外,环氧固化物韧性不足、耐湿热性差的缺点也使环氧树脂应用受限。再者,环氧基体自身性能单一,需要与特殊性能的材料复配得到某种理想功能的复合材料后应用价值才
原油粘度高大大增加了其加工难度,而沥青质分子缔合形成超分子聚集体是造成原油粘度高的根本原因。其中,沥青质中含有的金属卟啉与稠环结构的缔合是沥青质聚集的重要组成部分,因此,研究金属卟啉自身的聚集及其对沥青质缔合的影响具有重要意义。由于沥青质分子结构的复杂性,直至目前从分子水平上认识沥青质缔合的驱动力及其聚集方式的研究仍不完善。卟啉类化合物通常具有沥青质分子结构的部分特点,如具有芳基、极性官能团、含有
电致变色(EC)是指处于基态的材料在外加电压的条件下,通过得失电子发生氧化还原反应,使材料在可见(Vis,320-780 nm)或近红外(NIR,780-2500 nm)光区的透明度发生可逆的转变。本论文以噻吩并异靛蓝、喹喔啉衍生物为受体,噻吩类衍生物为供体,Stille或Suzuki偶联聚合成4个体系的低带隙聚合物,依次命名为PTIIG-X,DC-TIIG-X,PCDIN-X,PBIT-X。实验
全球对于燃料和工业化学品的需求都处于增长阶段,而石油在工业生产中起到了关键的作用。但目前,我国石油资源分配不均,对于煤炭资源的过度依赖引起了严重的环境问题。因此,利用费托(F-T)合成技术发展煤炭液化技术,用以合成汽油、柴油和其他化学油品,能够将能源利用效率进一步提高;同时还可以改善能源消费结构,解决液体燃料资源和能源供应不足的现状。本课题采用等体积浸渍法,制备了Fe基单一活性组分催化剂,及Fe-