CO2優(yōu)先滲透復(fù)合分離膜的制備研究.pdf

1、二氧化碳是溫室氣體，同時(shí)也是碳源，研究其分離純化技術(shù)，無(wú)論在環(huán)境保護(hù)還是資源利用方面都有著重要的意義。采用膜技術(shù)分離CO2具有高效、節(jié)能、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已成為氣體分離膜的研究熱點(diǎn)，其中，高性能膜分離材料是研究的關(guān)鍵，近年來受到了廣泛的關(guān)注。在已有的研究基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)合成了CO2優(yōu)先透過的二氧化硅膜和ZIF-8/二氧化硅復(fù)合分離膜，它們具有優(yōu)良的CO2選擇透過性能。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)利用1,2-雙(三乙氧基硅)乙烷(

2、BTESE)作為制備二氧化硅前驅(qū)體的硅源，并采用溶膠-凝膠的方法制備二氧化硅分離膜。二氧化硅溶膠制備過程中，通過調(diào)節(jié)合成液的溫度和催化劑(鹽酸)的用量來調(diào)控二氧化硅的孔徑。結(jié)果表明，提高反應(yīng)溫度和增加催化劑的用量，合成的二氧化硅孔徑變大。優(yōu)化合成條件后，制備出兩種孔徑分布的二氧化硅前驅(qū)體，并采用該前驅(qū)體合成二氧化硅分離膜。
　　(2)采用兩步法在α-Al2O3中空纖維多孔載體上制備二氧化硅膜。在二氧化硅膜的制備過程中，通過優(yōu)化兩種

3、前驅(qū)體的涂膜順序和次數(shù)，制備出高分離性能的二氧化硅膜。結(jié)果表明，先采用介孔二氧化硅前驅(qū)體，然后采用微孔二氧化硅前驅(qū)體，制備的膜分離性能較好。該膜在室溫和90℃下對(duì)CO2/CH4的分離系數(shù)分別為17.8和9.4。
　　(3)采用二次生長(zhǎng)法制備ZIF-8膜，并考察了ZIF-8晶種大小和濃度對(duì)制備的ZIF-8膜分離性能影響規(guī)律。結(jié)果表明，采用的晶種大小為60nm，晶種濃度為0.5wt％時(shí)，合成的ZIF-8膜較致密。
　　(4)在二