【摘 要】
：
工业中的丙烯/丙烷分离主要是通过低温蒸馏法来实现的,但该分离技术存在着能耗过高的问题。吸附分离和膜分离被认为是有潜力替代低温蒸馏法的新型绿色分离方法。在众多分离材料中,多孔金属-有机骨架材料（MOFs）由于表面积大、孔径可调、可控性高,而受到了研究者们的广泛关注。然而,MOF材料的结构对其气体分离性能的影响还尚未有明确的理论指导。本论文针对以上问题,制备了骨架柔性不同的沸石咪唑骨架（ZIF-8）粉
【基金项目】
：
国家自然科学基金; 国家杰出青年科学基金; 广东省自然科学基金
论文部分内容阅读
工业中的丙烯/丙烷分离主要是通过低温蒸馏法来实现的,但该分离技术存在着能耗过高的问题。吸附分离和膜分离被认为是有潜力替代低温蒸馏法的新型绿色分离方法。在众多分离材料中,多孔金属-有机骨架材料（MOFs）由于表面积大、孔径可调、可控性高,而受到了研究者们的广泛关注。然而,MOF材料的结构对其气体分离性能的影响还尚未有明确的理论指导。本论文针对以上问题,制备了骨架柔性不同的沸石咪唑骨架（ZIF-8）粉末,并且研究了ZIF-8的骨架刚/柔性对其丙烯/丙烷分离行为的影响。本论文的具体研究内容如下:（1）利用外部电场对ZIF-8的晶格畸变作用,在外部电场条件下制备刚性ZIF-8粉末,同时在无电场条件下制备柔性的ZIF-8粉末。通过对骨架柔性不同的ZIF-8进行吸附测试,我们发现在接近大气压下时,柔性ZIF-8具有比刚性ZIF-8更高的吸附量。我们特别关注了刚/柔性ZIF-8对于C3H6/C3H8的吸附分离行为,通过对比发现,刚/柔性ZIF-8对C3H6/C3H8的热力学吸附行为仅存在着微小的差异,但是它们在C3H6/C3H8吸附动力学上存在着明显的差异,主要体现为C3H8在刚性ZIF-8中的扩散受到抑制,因此刚性ZIF-8能实现更高的C3H6/C3H8动力学选择性。本论文通过对比实验,发现了ZIF-8的骨架刚/柔性对于其气体吸附行为的影响,为刚/柔性MOF的气体分离实验提供了一些指导。（2）利用刚性ZIF-8的高C3H6/C3H8动力学分离选择性,将其掺入聚砜（PSF）中制备混合基质膜（MMMs）用于C3H6/C3H8分离。首先探究了不同尺寸的ZIF-8制备的MMMs的形貌,发现在大颗粒ZIF-8制备的MMMs中,ZIF-8提供主要传输路径。其次,通过对MMMs进行丙烯/丙烷分离性能测试,我们发现ZIF-8的引入提高了膜的C3H6渗透性和C3H6/C3H8选择性,而30wt%ZIF-8/PSF MMMs获得了较高的C3H6/C3H8选择性。此外,ZIF-8/PSF MMMs也具有良好的连续操作稳定性和抗塑化性能。
其他文献
随着我国推动能源体系绿色低碳转型,燃料乙醇作为生物质能源的重要性日益显现。以甘蔗糖蜜为原料生产燃料乙醇,是生物质资源综合利用的典范,但生产过程排放的糖蜜酒精废液单一处理方法很难做到达标排放。本文针对业界反映的糖蜜酒精废液蒸发汽凝水COD过高,因检测技术限制,成因难以验证的问题,解决了废液检测技术问题,并提出了含低沸物糖蜜酒精废液处理工艺方案。针对糖蜜酒精废液基质复杂,选用了一种适用于复杂样品前处理
高精地图是无人驾驶的关键技术,其具有高精度、多维度以及高实时性的特点,为无人车感知、定位、规划与控制提供了支持。由于交通道路频繁发生变化,所以高精地图也需要不断迭代更新。通过测绘车更新高精地图的方式速度慢且成本高,而通过众包更新高精地图的方式扩大了数据的采集范围,加快了数据的采集速度,降低了数据的采集成本,因此结合众包的高精地图生产模式得到了业界广泛关注。另外,边缘计算技术的发展解决了高精地图众包
社区是中国城市治理与社会生活的最基本的组成内容,近年来党中央及政府对社区建设与社会治理给予前所未有的重视。社区花园作为社区创新治理方式的实现方式,各地基于存量更新的发展背景下开展了一系列以社区花园实现社区空间更新与社区创新治理的尝试。但由于发展背景不同造成部分社区花园成为推动社区治理的重要媒介,部分却未见其发挥正面的社会作用。由于社区花园作为舶来品进入我国发展的时间较短,研究主要聚聚焦于国外实践的
环境问题与人们日常生活息息相关,党的十八大、十九大以及“十四五”规划中都提出了关于环境保护的各项政策。近年来我国环境保护体系不断完善,作为其中的关键一环,大气监测系统也经历了从间歇监测到自动连续监测的发展历程。根据这一背景,本课题通过对国内外大气监测系统的发展现状进行研究,分析得出现有大气监测系统主要存在以下几个方面的问题:（1）架构技术滞后;（2）产品开发成本高、周期长;（3）页面布局不合理;（
随着信息技术的高速发展,人们在享受互联网技术带来巨大便利的同时,也面临着互联网中海量数据产生的信息过载问题。推荐系统是一种缓解信息过载问题的有效工具,能够从海量数据中发现用户可能感兴趣的产品或服务进行个性化推荐。协同过滤算法是一种非常流行和有效的推荐方法,不过由于其只考虑用户的历史交互数据并根据用户潜在的共同偏好来进行推荐,在实际应用中容易遇到用户物品交互稀疏和冷启动问题。近年来,有许多基于深度学
随着高等教育体制改革进程加快与知识经济时代的全面来临,高校与城市的互动发展关系日益密切,两者成为一个休戚相关的命运共同体,共同创造具有活力和竞争力的地区环境。城市为校园的建设发展提供强有力的支撑,而在城市建设发展的多元需求下,高校也发挥着自身服务社会的职能反哺城市。校园外部空间在服务校内人员日常交通与多元活动的基础之上也为校城互动需求的满足提供支撑。但由于大部分高校校园建设没有完全摆脱营造自我小社
脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,严重危害了人类的生命健康。对脑胶质瘤进行准确的分子分型分类有助于患者和医生选择合适的治疗方案,有着重要的临床意义。病理图像和核磁共振图像作为两种不同模态的医学图像,分别反映了脑胶质瘤器官和细胞级别的肿瘤特征。但现有的计算机辅助算法对这两者的分析依然存在诸多挑战。病理图像是脑胶质瘤诊断的金标准,但计算机辅助病理图像分析算法存在染色差异导致模型泛化性差、细胞核边
准确、实时的位姿估计是实现智能车辆自主导航的必要前提。目前,全球导航系统与惯性导航系统的组合定位方案（GNSS-INS）和高精地图（HD Map）已经能够满足智能车辆在定位方面的需求。然而,面对复杂的城市环境,基于GNSS的定位由于信号遮挡及多径效应等因素导致定位不可靠,同时,商用的HD Map的制作和更新成本高,鉴于视觉方法在机器人、无人机等位姿估计方面表现出了优越性能,因此,开展城市环境下的智
超级电容器作为一种能量储存器件具有高的功率密度和长的循环寿命,以及在充放电过程中发热量较低等优点,因而备受研究者的青睐。目前各种柔性电子器件的发展,对超级电容器的柔性和便携性提出了更高的要求。但是,现阶段柔性超级电容器的能量密度相对其他储能器件略显不足,而且通用的超级电容器的电极结构中发挥电化学储能作用的活性材料比例较小。针对这些问题,本论文主要以轻质的碳布为基体,采用电沉积法制备无粘结剂的超级电
在全民对运动和健康的重视下,中小型体育馆室内热环境问题也得到了大众的广泛关注。广州地区目前现有的体育馆室内环境调节主要是通过空调等主动式设备,这造成了极大的资源消耗,对运动者的身体健康也产生了不良影响。此外,全民运动的种类和时间多样,不同季节下、不同强度的运动人群对热环境的期望和需求也不尽相同。广州地区过渡季时间长、气候温和、适合体育锻炼,此时体育馆的使用频率高,进行热环境的被动式调节也最能达到室