聚离子液体二氧化碳分离膜材料的研究进展

来源 :化工学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxy8933
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
近年来,全球二氧化碳排放超过370亿吨/年,对气候和自然环境造成严重影响,亟需发展碳捕集、利用与封存技术.气体膜分离是一种条件温和、操作简单的无相变分离技术,随着高渗透性、高选择性膜材料的不断涌现,逐渐成为全球碳捕集技术的主要发展方向.聚离子液体膜材料中含有大量高度亲和二氧化碳的功能基团,有望实现超高渗透选择性,被誉为下一代气体分离膜材料.综述了聚离子液体膜材料的研究进展,以渗透机制为主线重点介绍了面向碳捕集的阳离子型聚离子液体膜材料(主链型和支链型)的设计合成,包括阳离子和阴离子基团的选择,合成途径的选择,以及聚离子液体膜的结构设计优化.讨论了聚离子液体作为二氧化碳分离膜材料的优势和面临的挑战.
其他文献
高温气冷堆示范工程液废处理系统废水蒸发器管板是中间大开孔的环形管板,其设计计算已超GB/T 151-2014常规设计标准的规定.对这种环形管板的设计进行了研究,并采用有限元法对该管板进行计算与分析,进而对其安全性进行了验证.
中国大型余热发电用汽轮机、冲动式工业汽轮机制造基地——杭州中能汽轮动力有限公司成立于2003年12月28日,是由杭州汽轮机股份有限公司发起并控股的浙江省高新技术企业.rn中能汽轮传承了杭州汽轮机股份有限公司在工业汽轮机设计、制造方面的积累和储备,并以国际先进经营模式组织生产制造,为客户提供稳定可靠、高效优质的汽轮机产品.
期刊
自1921年至今,流态化科学与技术的发展迎来了其辉煌的百年.前半个世纪的发展中,在大力推广其工业应用的同时,科学家们做了许多基础理论研究,为流态化的发展奠定了牢固的基石.流态化的早期理论研究,先是以“美国派”的Lewis、Elgin等学者为代表的,以单颗粒流动为主线的“概括式”研究方式,然后是以“英国派”的Toomey、Rowe、Davidson等学者为代表的,以气固分相为特征开发出气固流化系统理论的“区域式”研究方式.另外,Wilhelm和Kwauk提出了散式与聚式流态化分类,Ergun和Richard
反应与传递过程的耦合是众多化工过程的重要特征之一.随着过程精准调控要求的不断提高和过程强化与微化工等领域的迅速发展,传统上宏观与微观分离的反应与传递描述方式遇到了诸多挑战.拟颗粒模拟耦合软球和硬球两类分子模拟方法的优势,显著简化了分子间作用模型,极大提高了计算效率,为描述宏微观之间的介尺度上反应与传递紧密耦合的复杂现象提供了一种有效手段.本文简要回顾该方法提出的背景,阐述其基本思想,并展示和分析其在气固多相吸附和催化、气液微流动等问题中的应用前景.
综述了充分发展湍流中气泡破碎的机理和模型,将其机理归纳为湍流涡碰撞、黏性剪切、尾涡剪切脱落过程和界面不稳定性四类.对文献中气泡破碎速率和子气泡大小分布的预测模型进行了系统总结.分析讨论了现有气泡破碎模型的发展和局限性,并提出了未来的发展方向.同时,也综述了湍流中单气泡破碎的实验研究,依据产生湍流的方法归纳为四种情况:增大液体流速产生湍流,采用内构件产生湍流,搅拌产生湍流,以及圆锥反应器结合搅拌产生湍流.总结了现有气泡破碎实验的进展和局限,并进行了分析和展望.最后,通过将文献中气泡破碎速率模型预测值和实验数
针对甲醇芳构化过程中,金属-分子筛催化剂上ZSM-5的择型效应对C2~C5烃不起作用,导致不易转化的烷烃副产物大量生成,单程芳烃收率下降的现状,综述了甲醇芳构化与烷烃芳构化的催化机制与过程特性、多段流化床的结构及其应用,以及多段变温流化床在甲醇芳构化与烷烃芳构化过程的研究进展.在流化床不同的轴向位置,根据起始原料与中间产物的活性,可以采用不同的温度来促进甲醇与烷烃中间体的转化.该技术可有效提高单程芳烃收率,降低后续分离成本和能耗.同时,其中涉及的烷烃芳构化也可能发展成独立的技术,具有广阔的前景.
液液萃取是应用广泛的分离技术,在石油化工、制药提取、金属分离等领域都有重要的应用.萃取塔作为常见的分离设备当前的设计还十分依赖于以往的经验,需要进行大量的实验.文章综述了萃取塔设备的研究现状,总结了对塔内流场、液滴和浓度场的实验测量技术,介绍了基于液滴的模型化方法和多尺度计算流体力学模拟方法,归纳了过程强化的相关研究进展.并对萃取塔未来的研究发展进行了展望,在数字化和可持续的发展背景下,未来在实验方面可以关注实时测量和优化,模型化方面关注于微观界面行为和传质影响的描述,在基于先进的实验和模拟技术基础之上,
相比于传统乳化方法,液滴微流控技术可以在微通道内可控制备单分散液滴模板用于合成各种功能微球,被广泛应用于生物、医疗、制药、环境等领域.由于单个液滴制备微流控单元的产量低,液滴微流控的集成化放大成为了液滴微流控技术面向工业应用的技术难点.本文综述了近年来液滴微流控集成化放大方法的研究进展,重点介绍了不同类型液滴制备微流控单元集成化放大的研究进展,包括基于剪切力形成液滴、基于界面张力形成液滴和基于被动分裂形成液滴的液滴制备微流控单元的集成化放大方法.
乳液广泛地应用于日常生活、医疗健康以及工业生产等众多领域.定量测量和研究乳液液滴间的相互作用力对于理解和揭示乳液的稳定机制以及开发制备功能型乳液具有重要的应用前景和学术价值.随着定量测量工具的发展,表面力仪、原子力显微镜、纳米光镊等使得定量研究乳液的稳定机制成为可能.表面力仪主要用来测量两个平坦表面间的相互作用力,待测的高分子或者功能材料需要涂敷在两个平面之间;原子力显微镜主要侧重研究液滴的形变和表面力之间的关系;纳米光镊技术“无接触”地捕获和夹持两个微米级液滴进行液滴间相互作用力的原位测量,主要研究的是
近年来,随着能源需求与日俱增,化石燃料的燃烧造成的温室效应使得地球气候变得更加恶劣,如何有效实现碳减排成为各国科学家的研究重点.将二氧化碳转化为绿色液体燃料(如甲醇)是一个重要方向.通过甲醇合成(MS)实现碳捕获,再在需要能量时进行甲醇水蒸气重整(MSR)制备氢气,实现二氧化碳的闭路循环和氢能的储存,因此MSR反应具有很高的研究价值.在众多应用于甲醇水蒸气重整的催化剂中,Cu基催化剂因其价格低廉和高活性等优点受到广泛关注.综述了Cu基催化剂在甲醇水蒸气重整中的研究进展,包括机理探索,催化剂优化及未来的发展