【摘 要】
：
芳烃/烷烃混合物的分离是石油工业中最重要也是最具有挑战性的课题,采用渗透汽化法分离芳烃/烷烃混合物具有潜在的应用价值.有机/无机杂化膜被认为是最具发展前景的渗透汽化膜材料.水滑石类化合物(LDHs)是一类具有层状结构的新型无机功能材料,具有层间阴离子的可交换性、微孔结构和记忆效应.水滑石其自身结构的特点赋予了其潜在的应用性能.本研究采用超支化聚合物(HBP) Boltom W3000作为连续相,向
【机 构】
：
绿色催化与分离北京市重点实验室,环境与能源工程学院,北京工业大学,北京,100124
论文部分内容阅读
芳烃/烷烃混合物的分离是石油工业中最重要也是最具有挑战性的课题,采用渗透汽化法分离芳烃/烷烃混合物具有潜在的应用价值.有机/无机杂化膜被认为是最具发展前景的渗透汽化膜材料.水滑石类化合物(LDHs)是一类具有层状结构的新型无机功能材料,具有层间阴离子的可交换性、微孔结构和记忆效应.水滑石其自身结构的特点赋予了其潜在的应用性能.本研究采用超支化聚合物(HBP) Boltom W3000作为连续相,向其中掺杂CoAl-LDH作为分散相,Co2+具有空的d轨道,可以与芳烃的π轨道发生配位作用,在氧化铝管式陶瓷膜上制备杂化膜,并将其用于渗透汽化分离领域,考察了杂化膜对芳烃/烷烃混合体系的分离性能.通过SEM、EDX、XRD、FT-IR等手段对杂化膜的微观结构进了一系列表征,考察了成膜条件(W3000浓度和CoAl-LDH负载量)和操作条件(进料液组分和进料液温度)对杂化膜分离性能的影响,在最优条件下(W3000浓度10 wt.％, CoAl-LDH负载量为1wt.％,进料液温度为40℃,进料液甲苯含量50 wt.％)杂化膜表现出了良好的分离性能.
其他文献
通过物理共混法,以聚偏氟乙烯(PVDF)作为支撑层,将新型金属-有机框架材料Zn(BDC)(TED)0.5填充到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中作为分离层,制备了混合基质渗透汽化膜,用以分离水中的醇类(乙醇或正丁醇).采用SEM、FTIR、XRD、DSC、接触角测试等对膜化学组成及其微结构进行系统表征,并测定膜的渗透通量以及分离因子.通过调控刮膜厚度和Zn(BDC)(TED)0.5填充量来控制分离层的
以Al2O3管式膜为支撑膜,PVDF为分离膜,在管式膜内表面用涂覆/干-湿相转化法制备PVDF/Al2O3复合膜.用SEM研究PVDF浓度、干法相转化时间对PVDF/Al2O3复合膜中PVDF膜厚度、附着力和孔结构的影响,测定复合膜的水接触角.用气隙式膜蒸馏装置测定了复合膜对纯水和模拟海水的膜蒸馏性能.结果 表明：增加PVDF浓度,涂膜性增强,PVDF膜厚度增加,易形成完整的PVDF膜层.干-湿相
鉴于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的低表面能、低表面密度、高疏水性等优良性质,近年来研究人员始终致力于探寻经济、简单的方法制备PDMS超疏水材料.本文使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)做载体高聚物,提供了一种可制备超疏水静电纺丝PDMS膜的简易方法.本文研究了PMMA浓度、PDMS/PMMA质量比以及电压、推注速度等主要纺丝参数对制备超疏水膜材料的影响.研究发现制备超疏水膜的最佳纺丝液体系为质量比1∶1
利用浸没沉淀法将纳米粒子固定于聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面并在纳米粒子表面接枝1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷(C8H4Cl3F13Si)制备出了系列超疏水改性膜,系统研究了纳米粒子加入量对膜结构、表面疏水性、表面粗糙度及抗污染性能的影响.结果 表明,随着浸没液中纳米粒子加入量的增加,膜表面接触角先增大后减小,当纳米粒子加入量为2.5wt％时,膜表面接触角达到最大值161.5°在直接接触式
盐酸羟胺是一种重要的化工产品，在化工、医药等诸多行业均有广泛的应用。传统生产工艺普遍存在工艺复杂、成本高、后处理麻烦、收率低等问题。而酮肟水解反应是一种常见盐酸羟胺合成方法，因反应是一个热力学受限反应，反应的平衡转化率较低，所以一直没有得到应用。本课题组将肟水解反应与渗透汽化技术相结合提出肟水解反应-渗透汽化耦合过程生产盐酸羟胺的路线，通过在线移除酮，提高了肟水解的转化率。针对肟水解反应液涉及较高
通过在合成液中添加晶化促进剂(CIAs),在大孔氧化铝管表面合成了具有不同表面结构的分子筛膜.研究发现,合成液中晶化促进剂的加入,会更多地影响分子筛膜表面的粗糙程度而不是膜厚.因此,根据Wenzel模型和Cassie-Baxter方程,膜的亲水性发生变化,进而影响乙醇脱水的通量.SEM、接触角测试以及渗透汽化测试将膜表面结构、亲水性和通量相关联.本工作研究了晶化促进剂的添加含量以及相应的合成时间对
共价有机骨架(COF)具有高度有序且低密度的结构、高比表面积、高稳定性等优点，在诸多领域得到广泛应用.本研究将SNW-1型COF材料引入高分子海藻酸钠(SA)中制备杂化膜用于渗透蒸发乙醇脱水.由于SNW-1与铸膜液溶剂之间显著的密度差，慢速溶剂挥发成膜过程中大部分SNW-1颗粒上浮并富集到膜表面，形成非对称分布结构.表面富集的SNW-1使杂化膜的表面亲水性和水分子吸附能力提高；SNW-1多孔的结构
膜蒸馏(MD)是使用疏水微孔膜作为核心部件的膜分离过程,在海水和苦咸水淡化、超纯水制备等多个方面有着广泛的应用前景.膜蒸馏用膜在长期运行过程中由于发生浸润问题而导致分离效果下降,因此开发制备疏水性膜材料至关重要.本研究利用疏水性纳米SiO2粒子在膜表面构建微纳米结构,提高表面疏水性和改善复合膜机械性能,得到超疏水膜.采用溶胶-凝胶法制备了124 nm、195 nm、272 nm、322 nm等粒径
燃料乙醇具有可再生、燃烧清洁等特点,可替代石油等不可再生能源,具有广阔的应用前景.渗透汽化膜分离技术是一种低能耗、无污染的新型高效分离技术,在燃料乙醇制备的过程中发挥着重要的作用.全硅MFI分子筛膜的孔径约为0.55 nm,且具有很强的疏水性,在乙醇/水混合物的分离过程中表现出良好的乙醇优先透过性,受到人们的普遍关注.然而,目前MFI分子筛膜在乙醇/水体系渗透汽化过程中分离性能出现明显的衰减,严重
膜接触器吸收技术可有效解决CO2捕集问题,但在使用过程中疏水微孔膜易被吸收剂润湿,使得传质速率大大降低。本研究着重于膜润湿现象,提出合理的假设,并通过实验验证探讨膜润湿规律。通过DEA液滴在PVDF平板膜表面铺展实验(如图1)过程中液滴体积缩小的现象,对液体侵入膜孔有一个基本认识。为进一步探讨膜润湿机理,膜润湿实验(包括单侧润湿和双侧润湿)被进行,以CO2吸收剂DEA和PG为介质,将疏水微孔膜(P