一、吸附理论的研究进展及其在吸附分离中的应用（论文文献综述）
孔祥婧,李建荣[1]（2021）在《绿色化工应用导向的金属-有机框架材料研究概述》文中进行了进一步梳理快速的工业化进程导致当今全球性的能源和环境危机,以推动科技进步、解决相关挑战为目标,发展新型功能材料的重要性与日俱增。近年来,金属-有机框架（MOF）以及MOF衍生物材料引起了广泛关注,促使我们继续进行其结构设计和应用性能方面的探索。MOF材料的制备、表征和加工成型是实现其工业应用的基础。研究人员已经围绕这些主题开展了大量的工作,以绿色化工应用为导向,充分发挥功能性优势,推动MOF材料大规模的工业应用也应当被提上日程。在解决实际问题的过程中,许多经典MOF表现出了相对传统材料的优越性。文中将从MOF化学中的基本概念出发,讨论了MOF材料的工业合成进展及其在多个领域中的应用现状,旨在提供一个系统的研究概述,引导研究者逐渐将研究思路从学术研究转向实际应用。在成本、规模化生产、加工成型和稳定性等挑战被逐一突破之后,MOF及其衍生物材料有望走进工厂,成为我们日常生活中的一部分,进而为人类创造一个基于绿色生产和生活方式的新时代。
姜双双[2]（2021）在《二维金属-有机框架Ni3（HITP）2膜的制备及其气体分离》文中指出全球能源短缺和环境污染问题的日益增加导致对许多重要气体分离工艺的需求也变得非常苛刻,例如从石化和精炼厂回收H2以及捕获CO2。从实践和科学角度出发,在气体的存储和捕获过程中迫切需要节能高效且环境友好的分离工艺,在众多工艺中人们认为膜分离技术是目前最有前途的方法之一。然而,开发具有高效分离性能的膜材料仍然面临着巨大的挑战。目前已开发了多种膜材料用于气体分离,例如聚合物膜、沸石分子筛膜、碳膜、金属-有机框架（Metal Organic Framework,MOF）膜、氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）膜和混合基质膜（Mixed Matrix Membranes,MMMs）等,它们在气体分离和液体分离中均表现出优异的分离性能,但是也有一定的局限性。近几年,超薄分离膜的出现引起了研究者们的强烈关注,这是因为该方法制备的膜材料具有可大面积制备和超薄的膜厚度,可实现高渗透率和高选择性。因此,目前探索了多种材料来制备这种超薄分离膜,其中包括GO、共价-有机框架材料（Covalent Organic Framework,COFs）、Mo S2和金属-有机框架材料等。传统方法制备的气体分离膜在实际应用过程中无法实现大面积合成且不能达到超薄的膜厚度。作为二维材料新成员的二维MOFs纳米片由于其较大的表面积、均匀的孔道、纳米尺寸的空腔、热稳定性和化学可定制性而受到越来越多的关注。除此之外,二维MOFs纳米片具有丰富的活性位点,这对于气体存储、传感、化学催化、吸附和小分子分离是非常重要的。到目前为止,得到大面积可制备的,超薄的膜材料是实现高渗透率和高选择性的主要途径之一。在众多MOFs中选择具有层状结构、易于剥层、保持较好的结晶度且具有较高稳定性的二维MOFs少之又少。基于上述研究背景,我们最终选择了由Dinca等人报道的二维Ni3（HITP）2为研究对象,进行了膜制备和气体分离相关的研究。在该论文中,我们主要采用了top-down剥层和反向扩散界面法制备了二维Ni3（HITP）2膜并对其进行了气体分离性能的研究。本论文主要研究内容如下:（1）将柔性湿法球磨和超声剥离法相结合得到了Ni3（HITP）2纳米片胶体,以该纳米片胶体为构筑基元,大孔阳极氧化铝（AAO,200 nm）为基底,采用抽滤法,得到了厚度约为300 nm左右的Ni3（HITP）2膜。对其进行扫描电镜表征证明膜表面光滑,均一连续。通过气体渗透测试发现,该膜在单组分和双组分测试中对CO2均显示出良好的渗透率,CO2/N2和H2/N2显示出良好的分离选择性,在气体分离过程中表现出长期稳定性和可重复性。（2）通过引入GO辅助增强Ni3（HITP）2纳米片膜的性能。选择GO是因为其表面具有很丰富的含氧官能团,如羟基、羧基和环氧基团等,而且GO具有固有的结构灵活性、化学稳定性和机械稳定性。选择表面具有含氧官能团的柔性GO有望提高MOF纳米片构建的二维多晶膜的性能。通过红外光谱、扫描电镜和X射线衍射等测试证明了Ni3（HITP）2-GO膜的成功合成。通过对Ni3（HITP）2-GO膜进行气体渗透测试可知,膜的单组分和双组分的CO2渗透率以及CO2/N2和H2/N2的分离比得到了明显的提高。（3）利用一种简单、有效且环保的反向扩散界面法制备了高质量的2D Ni3（HITP）2膜。通过扫描电镜表征证明我们得到了表面均一连续且致密的厚度约为400 nm的膜。该膜对CO2显示出良好的渗透率和渗透选择性,渗透率为1.59×10-6 mol m-2 s-1 Pa-1,CO2/N2和CO2/CH4的理想分离比分别为10.2和9.8。除此之外,该膜在气体分离渗透测试中表现出高稳定性。这种新方法有望进一步开发用于实际气体分离应用的高质量金属有机框架膜。
王月[3]（2021）在《离子液体萃取体系及共价有机框架材料在放射性元素分离中的应用》文中进行了进一步梳理离子液体（Ionic Liquids,ILs）作为一种“绿色溶剂”,具有许多传统有机溶剂不可比拟的优良性质,如可忽略的蒸气压、高的热稳定性和化学稳定性、优良的溶解性能、优异的电化学特性等,在乏燃料后处理过程中有望代替传统有机溶剂用于放射性元素的萃取分离。氮杂多环芳烃和杯芳烃冠醚分别是Ln/An与Cs+的有效萃取剂,研究这两种萃取剂与离子液体所构成体系的辐射稳定性和辐解机理,可为新型乏燃料后处理体系的开发提供重要的理论依据。共价有机框架（Covalent Organic Frameworks,COFs）材料是一种新型多孔结晶材料,这种由轻质元素通过共价键连接的材料因其稳定的化学结构、较大的比表面积、较低的框架密度、高度的可设计性等优点在放射性元素吸附分离方面展现出广阔的应用前景。为了拓展COFs材料在放射性元素Tc的吸附分离应用,有必要对其进行接枝改性,而COFs材料的辐射改性研究还未见报道。论文首先介绍乏燃料后处理研究现状,简述了离子液体、共价有机框架材料的概念及应用。然后介绍了氮杂多环芳烃、杯芳烃冠醚与离子液体组成的萃取体系及共价有机框架材料在放射性元素分离中应用的研究进展。最后提出了本论文的选题意义、研究目标和研究内容。系统研究了2,6-二（5,6-二异丁基-1,2,4-三嗪基-3）吡啶、二-2,6-（5,6,7,8-四氢-5,9,9-三甲基-5,8-桥亚甲基-1,2,4-三嗪基-3）吡啶和2,9-二（5,6,7,8-四氢-5,9,9-三甲基-5,8-桥亚甲基苯并-1,2,4-三嗪基-3）-1,10-邻菲啰啉与1-乙基-3-甲基咪唑双（三氟甲基磺酰）亚胺盐组成的三种氮杂多环芳烃/离子液体体系IB-BTP/[C2mim][NTf2]、CA-BTP/[C2mim][NTf2]和CA-BTPhen/[C2mim][NTf2]的萃取性能及γ辐射效应。在低酸度和高酸度条件下,主要萃取机理分别为阳离子交换机理和中性配合物机理。通过Eu3+萃取实验结果结合密度泛函理论计算得知,IB-BTP具有最快的萃取动力学,而在中性及0.01 M HNO3条件下,CA-BTPhen具有最高的萃取分配比。三种体系中萃取剂的辐射稳定性顺序为:CA-BTP>IB-BTP≈CA-BTPhen。体系的辐解产物主要是离子液体在辐照过程中产生的自由基与氮杂多环芳烃配体反应后生成的取代类产物。采用亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐（[C4mim][OTf]）模拟的方法,对杯芳烃冠醚异丙氧基杯[4]冠醚-6（BPC6）/1-丁基-3-甲基咪唑双（三氟甲基磺酰）亚胺盐（[C4mim][NTf2]）体系中萃取剂的γ辐射效应进行了研究。通过水洗分离出BPC6/[C4mim][NTf2]辐照后的非水溶性产物,采用理论计算和实验结合的方法分析了其化学结构的变化及对萃取Cs+性能的影响。发现其主要的辐解产物为BPC6被离子液体在辐照过程中产生的自由基(如[C4mim]·、[C4mim]2+·、CF3·及H·等)取代后的产物,其中三氟甲基取代的BPC6相对含量最高,理论计算发现该产物仍然保持了一定的配位能力,使得体系在500 k Gy吸收剂量、1 M HNO3条件下对Cs+的萃取分配比仍然可达到7.9。成功合成了富含乙烯基的共价有机框架材料（Tb Da-COF）。通过γ射线共辐射引发的方式,将离子液体1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐（C2vim Br）接枝到Tb Da-COF上,得到了一类用于ReO4–/Tc O4–阴离子交换吸附分离的接枝修饰的二维COFs材料([C2vim Br]x%-Tb Da-COF)。该材料具有良好的结晶性、多孔性、稳定性和纳米纤维状形貌。实现了材料孔道中咪唑功能基团含量的调控,所得材料对Tc O4–的模拟物ReO4–的吸附最快可在2 min内达到平衡,饱和吸附量最高可达952 mg g–1。动态吸附柱实验结果表明,经过四个ReO4–吸附–洗脱循环,由该吸附剂制成的填充柱仍可保持高达99.98%的吸附去除率和大于90%的洗脱回收率,并在此基础上成功实现了对99Tc O4–的高效柱分离。成功合成了富含羟基的共价有机框架材料（3DCOF）。通过γ射线预辐射引发的方式,将4-氯甲基苯乙烯（VBC）接枝到3DCOF上,随后使用三苯基膦（PPh3）与COFs结构中的氯甲基反应,制得超疏水季鏻盐修饰的三维COFs材料（3DCOF-g-VBPPh3Cl）。该材料具有良好的结晶性、多孔性、稳定性和微晶形貌。所制备材料中富含苯基季鏻盐的超疏水局部环境可以克服Hofmeister序列规则,实现对ReO4–的高选择性吸附。所制备的材料对于低浓度ReO4–溶液可在1 min内达到吸附平衡,去除率最高可达99.995%。在SO42–和PO43–浓度过量6000倍的条件下,对ReO4–的吸附去除率分别高达93.9%和92.5%,在模拟甘肃北山地下水环境中对ReO4–的吸附去除率高达94.2%以上,并且具有优异的动态柱分离效果,显示出该材料在实际环境中应用的巨大潜力。
黄学武[4]（2021）在《超浸润聚氨酯纤维复合材料的制备及其在油水分离中的应用研究》文中提出石油泄漏事故频发,工业生产及日常生活中含油污水的大量排放对生态环境造成了严重的污染,极大地威胁着人类的日常生活及身体健康。如何快速、高效地实现对不同种类的、体系复杂的油水混合物进行分离,以重新获取高纯度的油品或纯水已成为当今科学界面临的巨大挑战之一。随着仿生学和界面理论的快速发展,对油相或水相具有特殊润湿行为的超浸润材料在油水分离中应用已越来越受到科研工作者们的关注。本论文以仿生学为指导,通过对聚合物纳米纤维表面的微观形貌和化学组成进行设计和调控,制备了一系列具有特殊润湿行为的聚合物纳米纤维膜复合材料,探究了材料结构与性能之间的关系,实现不同类型的油水混合物的高效分离。本论文的研究内容主要分为以下五个部分:1.羟/羧基化碳纳米管（ACNTs）的选择性分布及其对PU复合纳米纤维膜浸润性的影响通过超声场及氢键驱动ACNTs在电纺PU纳米纤维表面组装,以制备出ACNTs@PU复合纳米纤维膜。与传统混合共纺相比,超声诱导吸附的方法能保证ACNTs选择性分布在PU纳米纤维表面。均匀分布在纳米纤维表面的ACNTs与PU分子结构中的亚氨基和羰基形成氢键作用,加上由于超声作用引起纤维表面的界面烧结,使ACNTs与PU纳米纤维形成较强的界面相互作用,提高了纤维膜的力学性能。吸附在纤维表面的ACNTs在增加纤维表面粗糙度的同时,也赋予了复合纳米纤维膜优异的导电性能。表面粗糙度的提高有助于提高复合纤维膜的表面浸润性,研究证明表面吸附有ACNTs的PU纳米纤维膜具有优异的亲水/水下超疏油性能,当超声处理时间达到30 min时,其在空气中水的CAs值可达15°,水下油的CAs值可达155°以上。更为重要的是,这种亲水/水下超疏油性即使在100%的应变条件下依旧能保持稳定。随后,将所制备的复合纳米纤维膜应用于乳化水包油型乳液的分离,其展现出较高的分离效率与循环稳定性。2.超亲水PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用为进一步改善第一部分内容中ACNTs@PU复合纳米纤维膜的表面的亲水性,本部分利用多巴胺（DA）在碱性条件下的自聚合作用,将PDA修饰到ACNTs@PU复合纳米纤维的表面,以制备出PDA/ACNTs@PU复合纳米纤维膜。PDA、ACNTs与PU纳米纤维之间形成的多重氢键有助于进一步提高复合纳米纤维膜的界面相互作用,进一步提高了复合纳米纤维膜的杨氏模量与拉伸强度。由于纤维表面具有ACNTs与PDA构筑的粗糙表面结构,故而复合纳米纤维膜具有优异的超亲水/水下超疏油性能,并且这一表面特殊浸润性在不同应变条件下或经多次循环拉伸后仍能保持稳定。此外,该复合纤维膜可有效实现分层轻油与水以及乳化水包油型乳液的高效分离,其分离通量可达5000L·m-2·h-1以上,分离效率高达99%以上。在多次循环分离后,分离通量与效率依旧能保持稳定。这种具有独特的PDA/ACNTs壳与聚合物纤维核结构的柔性复合纳米纤维膜材料在实际含油污水的处理中具有巨大的应用潜力。3.超疏水PSi/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用在上一章内容中,制备的超亲水/水下超疏油复合纤维膜材料能实现分层轻油与水以及乳化水包油型乳液的分离,但对于密度大于水的油与水以及乳化油包水型乳液的有效分离却无能为力。为此,在本章内容中,通过超声诱导吸附的方法将具有一定疏水性能的CNTs吸附到PU纳米纤维的表面,随后利用甲基三氯硅烷（MTS）的水解反应,使其在CNTs@PU复合纳米纤维的表面修饰一层低表面能的聚硅氧烷,以制备出超疏水/超亲油的PSi/CNTs@PU复合纳米纤维膜材料。CNTs与PSi的表面修饰改性在提高PU纤维表面的粗糙度的同时,显着提高了复合纳米纤维膜的力学性能,并赋予复合纳米纤维膜一定的导电性能。表面粗糙度的提高以及低表面能物质的修饰,显着提高了复合纳米纤维膜的超疏水/超亲油性能。该PSi/CNTs@PU复合纳米纤维膜不仅具有良好的机械稳定性,而且还具备优异的耐化学腐蚀性能,所制备的PSi/CNTs@PU复合纳米纤维膜能高效地分离含强酸、强碱、高盐含量的油水混合物,对苛刻的油水分离工作环境具有极强的适应能力。4.非对称CNTs@PU-PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用在前面几章内容中,所制备的超浸润复合纳米纤维膜只能单一地截留油水混合物水相或者油相,而使油相或水相通过分离膜材料,以实现油水混合物的高效分离。在本章内容中,受荷叶两面具有相反浸润性的启发,制备出了具有非对称超浸润性的PU复合纳米纤维膜。具体的制备方法为在超亲水/水下超疏油的PDA/ACNTs@PU复合纳米纤维膜表面电纺一层PU纳米纤维,然后用CNTs对这一侧的纤维表面进行表面修饰,以构筑非对称超浸润复合纳米纤维膜的疏水层。得益于Janus膜两侧完全相反的浸润性,所制备的复合纳米纤维膜在分离不同类型的油水混合物都表现出高分离通量和出色的分离效率,并且在多次循环分离后,其分离通量与效率都能保持相对稳定,有望在不同含油污水的处理中得到广泛的应用。5.光热驱动超浸润可逆转变PNIPAM/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用在第四章内容中,我们已通过将具有完全相反浸润性能的复合纳米纤维膜材料有机结合在一起,实现了对不同类型的油水混合物的分离。但在分离过程中,需要根据所分离油水混合物性质,来调整疏水层或亲水层的朝向才能实现油水混合物的有效分离。为此,在本部分内容中,利用CNTs的光热转化与PNIPAM的温敏特性,制备出了具有光热可逆转变超浸润性的PNIPAM/CNTs@PU复合纳米纤维膜材料。具体方法利用NIPAM的原子转移自由基聚合反应,将具有温敏特性的聚合物PNIPAM接枝到CNTs@PU复合纳米纤维膜的表面。在红外光照条件下,CNTs吸收的热量能有效传递给接枝在其表面的PNIPAM分子链,使PNIPAM的分子链的结构发生改变,进而实现复合纳米纤维膜表面浸润性的可逆转变。得益于复合纳米纤维膜超浸润性的可逆转变,所制备的PNIPAM/CNTs@PU复合纳米纤维膜在分离不同类型的油水混合物时都表现出较高分离通量和分离效率,并且在多次循环分离后,其分离通量与效率都能保持相对稳定,有望在不同含油污水的智能可控分离中得到广泛的应用。
王延华[5]（2021）在《功能吸附材料的制备及其在油水分离中的应用》文中研究指明含油废水具有排放量大、COD值高、难处理等特点,释放到环境中会导致生态破坏,严重威胁人身健康,油水分离已经成为行业内亟待解决的共性难题。本文针对不同油水体系,制备了多孔聚碳酸酯整体式吸附剂和蒙脱石基复合破乳剂,通过吸附结合破乳的方法,实现了对浮油废水和水包油型乳化液的油水分离。通过非溶剂诱导-热致相分离的方法制备了 ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整体式复合吸附剂（Z8/PC整料）,实现对浮油废水的分离;通过柱撑-有机接枝的方法制备了蒙脱石基复合破乳剂（QATMt）,实现对水包油型乳化液的油水分离。本研究主要结果如下:（1）不同油水体系特征研究。对不同油水体系的特征进行了系统研究,包括油水状态、油滴粒径、形成过程、表面电位和分离方法等。研究发现,浮油适合采用富集回收的方法,而乳化液更适合采用化学破乳的方法,在此基础上,分别配制了具有代表性的模拟浮油废水、油包水型乳化液和水包油型乳化液,对吸附和破乳复合材料的制备奠定了基础。（2）ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整料的制备及性能研究。采用非溶剂诱导-热致相分离的方法制备了超疏水/超亲油ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整体式材料,对Z8/PC整料的疏水性、物相、结构和形貌进行了分析测试,同时研究了其对模拟浮油、油包水型乳化液吸附影响因素和吸附机理。结果表明,Z8/PC整料具有微纳米分级结构和超疏水性表面（154.25°）,ZIF-8的改性显着优化了纯聚碳酸酯多孔材料的内部结构和表面浸润性。当ZIF-8添加量为2 wt%时,对柴油的平衡吸附容量可达8.10 g·g-1,吸附机理更符合准二级动力学模型。羧甲基纤维素钠可显着提高Z8/PC整料的抗压强度,但吸附容量随其添加量的增加而下降。此外,Z8/PC多孔整料具有良好的耐酸碱性和机械强度,可通过离心或蒸发的方法实现循环再生。（3）蒙脱石基复合破乳剂的制备及性能研究。采用TiO2对蒙脱石层间进行柱撑,增大其比表面积;进而使用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对TiO2柱撑的蒙脱石进行有机改性,提高复合材料在水包油型乳化液中的分散性;最后,利用席夫碱反应,使用戊二醛将季铵化壳聚糖接枝APTES,大幅增加复合破乳剂的表面电位。对复合破乳剂的热稳定性、物相、形貌和结构进行了分析测试,同时研究了 QATMt对水包油型乳化液破乳的影响因素和破乳机制。结果表明,破乳率随季铵化壳聚糖负载量、破乳剂添加量、破乳时间的增加而提高,在中性条件下破乳性能最佳。当破乳剂的RQ/M=0.15,添加量为1.50 g·L-1,中性条件下破乳2 h,可实现96%以上破乳率,破乳机理主要包括静电絮凝作用和吸附作用。此外,可通过1.0 mol·L-1的NaOH溶液实现复合破乳剂的循环再生。
付静茹[6]（2021）在《功能化三维共价有机骨架的制备和气体分离应用研究》文中提出共价有机骨架（COFs）是一类新兴的结晶多孔材料,虽然在过去的十几年中,关于COFs的报道越来越多,但是以层状结构的2D COFs为主的报道居多。因此,制备新型的功能化3D COFs对于丰富COFs结构的多样性以及拓展COFs的应用都是至关重要的。膜分离和吸附分离相比较低温蒸馏等传统的气体分离方法,具有能耗低,效率高,碳排放量少等显着优势。近年来,COFs因其特有的性质在气体分离领域表现出了较大的应用前景。然而基于COFs在气体分离中的研究进展是非常有限的。一方面原因是传统的Pyrex反应容器不仅使COFs制备流程繁琐,安全隐患大,成本高,而且制约着COFs的产量和COF气体分离膜的制备。另外一方面原因是致密连续且具有高的气体分离选择性的COF膜的制备面临着巨大挑战。除此之外,应用范围的较为狭窄同样严重阻碍着COFs在气体分离中的发展。例如,虽然基于COFs的吸附分离技术虽然广泛应用于CO2的分离,CH4的纯化以及C2H2/C2H4的分离,但是COFs在氢同位素分离中的应用却鲜有报道,尤其室温条件下COFs在氢同位素分离中的应用还是一个空白。基于以上存在的问题,我们制备了两种新型的功能化3D COFs,并且从膜分离和吸附分离两方面系统并深入地研究了3D COFs在气体分离中的应用。具体包括以下三部分内容:（1）采用反应釜和烧瓶替代Pyrex作为反应容器,通过醛胺缩合反应制备了两种新型的功能化3D COFs,分别命名为Me O-COF和CPOF-1。反应容器的灵活选择不仅降低了COFs制备过程中的安全隐患,而且大大提高了COFs的产量,同时也为基于COF的气体分离膜的制备提供了方便。除此之外,骨架结构中的醚氧基和羟基特殊官能团的引入有利于其后续应用研究。（2）通过前一章的研究可以知道,富含氮的MeO-COF由于骨架中的醚氧基与CO2之间具有强的四极矩相互作用表现出了强的CO2吸附亲和力。此外,Me O-COF的孔尺寸较小,仅为1.06 nm。基于此,我们认为Me O-COF将会是气体分离膜的理想材料。本章中通过二次功能化修饰的方法在多孔氧化铝基底上制备了致密无缺陷的Me O-COF膜。气体分离测试结果表明,Me O-COF膜表现出了较高的H2/CO2分离性能,其H2渗透通量为6.64×10-7 mol m-2 s-1 Pa-1,H2/CO2的理想分离系数以及双组份分离系数分别为9.72,8.33。通过构效关系的研究,发现醚氧基官能团的引入增强了Me O-COF膜的H2/CO2分离性能,证实了吸附扩散效应的增强有助于提升气体分离膜的分离选择性。（3）本章节中对CPOF-1进行了后修饰,得到了钯纳米粒子掺杂的复合材料:Pd@CPOF-1,首次研究了室温下COFs在氢同位素分离方面的应用。通过对Pd@CPOF-1氢同位素分离机理的研究发现CPOF-1纳米孔道的限域效应增强了钯纳米颗粒的活性,降低了反应表观活化能,促使钯纳米颗粒在室温下得以与D2发生强的化学反应,从而导致Pd@CPOF-1与D2之间具有较强的选择性吸附作用。除此之外,在经过十次循环穿透实验后,Pd@CPOF-1的氢同位素分离性能几乎没有减弱,结晶性以及晶体形貌均没有发生变化,说明Pd@CPOF-1具有较高的可循环使用性以及结构稳定性。该工作不仅实现了室温下氢同位素分离零的突破,同时也将是COFs在氢同位素分离应用中的浓墨重彩的一笔,既促进了氢同位素分离技术的发展,也为功能性COFs的设计和功能开发提供了新思路。
郭凯晴[7]（2021）在《环糊精MOFs及多孔碳材料吸附分离纯化天然气研究》文中研究表明面对能源短缺和环境危机,更为清洁、经济的天然气资源越来越受到重视。但是直接开采获得的天然气通常是混合气体,需要经过脱烃、脱碳等初步加工才能进行利用。而目前的分离手段能耗大、成本高、操作条件苛刻,存在局限性。因此本文围绕天然气纯化这一难点,合成了环糊精MOFs和聚偏氯乙烯树脂衍生碳材料,并探究其对甲烷/乙烷/丙烷体系和甲烷/二氧化碳/氮气体系的吸附分离能力,以期为天然气纯化提供新的选择。采用慢扩散法合成了γ-CDMOF-1和γ-CDMOF-2材料,并对材料进行了PXRD、TGA、BET等表征,表明材料具有良好的相纯度和热稳定性。对比研究了两种环糊精MOFs对CH4、C2H6和C3H8的吸附分离性能,并结合固定床实验考察材料的实际分离效果。结果表明,γ-CDMOF-2对C3H8/CH4（50/50）和C2H6/CH4（50/50）的IAST选择性分别为190.1和22.5,次于γ-CDMOF-1对应的IAST选择性（分别是988和29.7）,但仍然优于已报道的大多数MOFs材料。固定床穿透实验表明γ-CDMOF-1和γ-CDMOF-2对C2H6/CH4（50/50）、C3H8/CH4（50/50）和C3H8/C2H6/CH4（5/10/85）混合气体均具有优异的实际分离性能。其中γ-CDMOF-1在C3H8/CH4分离中丙烷动态饱和吸附量高达2.66 mmol/g。同时γ-CDMOF-1和γ-CDMOF-2对于混合气C3H8/C2H6/CH4（5/10/85）均展现了优异的循环再生性能。以大宗商品聚偏氯乙烯树脂（PVDC树脂）为前驱体,采用一步自还原法高温活化制备了C-PVDC-T（T=700、800、900和1000）系列微孔碳材料。PXRD和SEM结果表明PVDC树脂在高温热解条件下转化成无定型碳材料,保留了前驱体完整的形态,表面有明显的微孔。77 K下N2吸附-脱附等温线显示C-PVDC-800具有发达的孔容和高BET比表面积,分别达0.37cm3/g和1211m2/g。单组分静态吸附实验表明在298 K、0.04 bar下,C-PVDC-800对C3H8的吸附量高达3.74 mmol/g,静态饱和吸附量为5.19 mmol/g,在零负载时对C3H8的等量吸附热高达78.1 kJ/mol,表明C-PVDC-800骨架对C3H8的极强的作用力。此外C-PVDC-800对于C3H8/CH4（50/50）和C2H6/CH4（50/50）的IAST选择性分别高达3387和74.9。C3H8/C2H6/CH4（5/10/85）三元混合气穿透实验中,C-PVDC-800对C3H8的动态饱和吸附量为3.02 mmol/g,且循环实验表明C-PVDC-800具有优异的再生性能。进一步考察了C-PVDC-T系列碳材料对于CO2/CH4和CO2/N2的吸附分离潜力。静态吸附测试中C-PVDC-T对CO2的吸附量大于CH4和N2,且CO2的吸附曲线在低压区相对更为陡峭,同时对CO2具有最高的Qst值（>23.8 kJ/mol）,均表明材料对于CO2的作用力均大于CH4（>19.5 kJ/mol）和N2（>14.6 kJ/mol）。在298 K,1.0 bar时C-PVDC-700对CO2的吸附量最高为4.23 mmol/g,对于CO2/CH4（50/50）和CO2/N2（15/85）的IAST选择性分别为5.3和29.6,表现出良好的分离选择性。此外固定床穿透实验表明,C-PVDC-T系列微孔碳材料能从CO2/N2和CO2/CH4混合气中选择性地捕获CO2,获得高纯度N2或CH4,具有优异的吸附分离性能。
丁琦[8]（2021）在《柱撑微孔材料吸附分离烯烃及热力学-动力学协同机理研究》文中认为乙烯、丙烯等低碳烯烃的分离纯化是石油化工行业中高能耗的分离过程。吸附分离作为一种节能的气体分离技术近年来在低碳烃的分离纯化中获得了广泛的重视,具有良好的应用前景。目前,乙烯、丙烯的吸附分离多是基于热力学平衡机理或动力学机理。然而,低碳烃分子具有十分相似的结构及性质,在单一的作用机理下,现有吸附材料的分子识别能力较为有限,分离效率有待提升。面向低碳烯烃分离纯化中存在的挑战,本文提出热力学-动力学协同策略,采用柱撑微孔材料吸附分离乙烯、丙烯,以期为新型吸附机理和吸附材料的研究提供一定的理论基础。本文采用磷酸阴离子柱撑微孔材料（ZnAtzPO4,Atz=3-amino-1,2,4-triazole）作为吸附剂,通过热力学-动力学协同效应实现了乙烯/乙烷、丙烯/丙烷的高效分离。测定了ZnAtzPO4对单组分气体的吸附等温线和动态吸附曲线,研究了乙烯/乙烷、丙烯/丙烷的分离选择性以及不同气体的吸附热,通过固定床穿透实验考察了ZnAtzPO4对烯烃/烷烃混合气的分离性能。结果表明,ZnAtzPO4对乙烯、丙烯的平衡吸附容量和吸附速率均分别高于乙烷、丙烷。在298K下,吸附剂对乙烯/乙烷的热力学-动力学复合分离选择性为12.4,优于文献结果;对丙烯/丙烷也具有良好的分离性能,复合分离选择性为8.5。同时,ZnAtzPO4对乙烯、丙烯均表现出温和的物理吸附作用,二者的零覆盖吸附热分别为17.3和27.5 KJ·mol-1,有利于脱附。固定床穿透实验中,ZnAtzPO4在273 K下对乙烯/乙烷（50/50）混合气的分离选择性为6.7,同时还具有良好的循环稳定性。通过模拟计算的方式揭示了磷酸阴离子柱撑微孔材料的结构与其分离性能之间的关系。通过蒙特卡洛模拟和量子化学计算研究了 ZnAtzPO4与C2、C3烯烃/烷烃的作用方式,并采用分子动力学模拟考察了气体分子在ZnAtzPO4孔道中的扩散行为。结果表明,ZnAtzPO4孔道表面高密度的磷酸阴离子及氨基官能团与乙烯、丙烯分子间均存在着氢键作用,且对二者的作用能力分别强于酸性较弱的乙烷、丙烷,因此ZnAtzPO4对烯烃表现出较高的亲和性。同时,吸附材料的狭窄孔窗口对烷烃的扩散具有限制作用,但可通过较小幅度的柔性形变允许分子尺寸较小的烯烃以较快的速率扩散。提出通过晶体物理形态调控强化内扩散效应的策略,采用层状柱撑微孔材料（Zn-ATA,ATA=5-aminotetrazole）作为吸附剂实现了丙烯/丙烷的高效动力学分离。制备了具有不同晶体尺寸的Zn-ATA材料,测定了材料对丙烯、丙烷的吸附等温线和动态吸附曲线,通过固定床穿透实验考察了 Zn-ATA对丙烯/丙烷混合气的吸附分离性能,并通过量化计算揭示了吸附剂与气体分子的相互作用方式。结果表明,随着晶体尺寸的增加,内扩散效应对吸附过程的影响逐渐增强,有利于促进丙烯/丙烷的动力学分离。尺寸达到毫米级的Zn-ATA晶体（Milli-Zn-ATA）在298 K下对丙烯、丙烷的动力学选择性为60。固定床穿透实验中,采用Milli-Zn-ATA作为吸附剂通过一次吸脱附过程可将丙烯/丙烷混合气中丙烯的纯度由50%提升至93%。基于C2烃分子尺寸及构型的差异,提出分子尺寸匹配与形状识别耦合的策略,采用Zn-ATA作为吸附剂实现了乙烯中乙烷、乙炔的同时脱除。测定了 Zn-ATA在不同温度下对C2烃类的吸附等温线和动态吸附曲线,根据理想吸附溶液理论计算了乙炔/乙烯、乙烷/乙烯分离选择性,计算了不同气体的吸附热,通过固定床穿透实验考察了 Zn-ATA对乙炔/乙烯/乙烷混合气的分离性能,最后通过原位X射线粉末衍射和分子模拟共同揭示了分子识别的机理。Zn-ATA对乙烷/乙烯（10/90）、乙炔/乙烯（1/99）的选择性分别为1.84、1.81,在固定床穿透实验中可从乙炔/乙烯/乙烷三元混合气中直接分离得到纯度达99.9%的乙烯气体,生产能力为0.72 mmol·g-1。
杨立峰[9]（2020）在《离子杂化多孔材料吸附分离碳三混合物及形状识别机理研究》文中研究说明结构相似复杂碳氢混合物的分离是化工分离领域的重要挑战之一,能耗高、物耗大。吸附分离不涉及相变,是一种相对经济高效的分离手段。常规分离机理,如位点选择性作用、动力学效应以及尺寸筛分,在吸附分离已经取得了重要进展,但有时无法很好满足极相似化学品高纯分离的迫切需求,且现有吸附材料存在选择性差、容量低等不足,亟需发展新的吸附材料和分离策略。高效吸附材料的设计以及新型分离机理的发展的核心目标在于实现多孔材料和目标客体分子之间的专一识别。本文基于离子杂化多孔材料精细的孔径调控、有序的孔道结构以及高密度阴离子等结构特性,深入研究了形状识别机理在实现特定分子的精准识别和高效分离过程中的作用机制,针对碳三（C3）混合物各组分（丙烯、丙烷、丙炔和丙二烯）分子构型和性质的多维度差异,通过定向设计/构建离子杂化多孔材料,实现了C3混合物的高选择性高容量分离纯化,为高效吸附剂的设计以及新型吸附分离方法的发展提供了必要的理论依据和实验基础。主要研究内容包括:痕量丙炔的深度脱除是聚合级丙烯制备的关键技术环节。根据丙炔分子的形状/尺寸/作用位点,本文通过调控孔道结构,包括功能位点分布和孔道尺寸,构建了丙炔单分子笼（SIFSIX-3-Ni,[Ni（pyrazine）2（SiF6）]n）,实现了丙烯中痕量丙炔（1000 ppm）的高效深度脱除。采用实验和理论计算相结合的方法,从分子水平研究了丙炔分子在不同结构离子杂化多孔材料中的吸附行为,揭示了孔道尺寸和作用位点分布对于客体分子在受限空间内吸附行为的影响。研究表明SIFSIX-3-Ni实现了丙炔的专一识别,且在极低压力下（700ppm）,丙炔吸附容量就达到2.0 mmol g-1;3000 ppm达到吸附饱和(2.65 mmol g-1、每个晶胞容纳一分子丙炔),是现有报道材料中最高的低压吸附容量,凸显了基于形状识别机理的单分子笼在痕量物质高容量吸附中的优势。进一步研究了具有刺激响应特性的柔性多孔材料的丙炔和丙烯吸附分离性能。通过引入不同的阴离子(TiF62-、SiF62-、GeF62-),合成了多种柔性离子杂化多孔材料。通过调控阴离子和有机柔性配体-4,4’-偶氮联吡啶之间的氢键相互作用,实现了孔道窗口柔性的调控。系统测定了丙炔、丙烯分子在不同柔性多孔材料中的静态吸附性能以及相应的开口压力,考察了不同柔性多孔材料的丙炔丙烯分离选择性以及痕量丙炔吸附性能、动态吸附容量和循环再生性能,研究了柔性离子杂化多孔材料框架在气体吸附过程中的动态行为以及丙炔分子在柔性框架中的作用方式。其中具有敏感丙炔响应性能的柔性多孔材料ZU-13（TIFSIX-14-Cu-i,[Cu（4,4’-azobipyridine）2（TiF6）]）表现出良好的丙炔/丙烯分离性能,分离选择性达到355,显着高于文献报道的材料。研究表明基于柔性材料的刺激响应行为,利用其对不同分子尺寸以及不同性质客体分子的多重识别,可以实现结构相似物的高选择性和高容量分离。丙炔和丙二烯协同脱除可简化丙烯分离纯化流程。本文采用具有不对称配位结构的NbOF52-作为柱撑阴离子,利用O、F和金属配位时的键长差异,合成了多位点吸附剂ZU-62（NbOFFIVE-2-Cu-i,[Cu（4,4’-bipyridine）2（NbOF5）]n）,首次实现了丙烯中痕量丙炔和丙二烯的一步高效吸附脱除,提高了分离效率。研究了NbOFFIVE-2-Cu-i的晶体结构、稳定性及丙炔丙烯丙二烯的静态吸附性能,考察了三组分混合气的固定床吸附分离性能;结合实验和理论计算揭示了丙炔和丙二烯在NbOFFIVE-2-Cu-i多个位点中的优先吸附行为。NbOFFIVE-2-Cu-i高密度的阴离子功能位点实现了丙炔/丙烯、丙二烯/丙烯的高选择性分离,分离选择性分别为48和34;具有微小尺寸差异、交错阴离子分布的孔道结构为丙炔和丙二烯提供了各自优先的强亲和力吸附位点。298 K、0.005 bar下,NbOFFIVE-2-Cu-i丙炔和丙二烯的吸附量分别达到1.87和1.74 mmol g-1。研究表明综合利用不同分子之间的微小构型/性质差异,通过孔道结构调控以及功能位点设计,可以实现多种分子的高效识别,提高分离效率。丙烯丙烷分离是获得聚合级丙烯的重要过程,丙烷优先吸附剂在丙烯丙烷分离中具有潜在的优势,可以直接得到丙烯,简化分离流程。本文合成了具有多重互锁笼结构的离子杂化多孔材料WOFOUR-1-Ni（[Ni（bpe）2（WO4）],bpe-4,4’-乙烯联吡啶）,实现了丙烯中丙烷的优先吸附。研究了 WOFOUR-1-Ni的静态丙烯丙烷吸附性能以及丙烯丙烷吸附动力学曲线,考察了 WOFOUR-1-Ni对于不同比例丙烯丙烷混合气的分离性能以及循环再生性能;从分子水平上揭示了丙烷丙烯分子在笼状孔道中的作用方式。WOFOUR-1-Ni在低压下表现出热力学优先吸附丙烷,0.015 bar下的丙烷吸附量达到15 cm3 cm-3;丙烷/丙烯IAST分离选择性在（0-0.1 bar）压力范围内,高于2.5。研究表明丙烷优先吸附行为主要归因于笼状的芳香性表面和丙烷分子之间多重的Cδ-—Hδ+...Cδ-相互作用以及笼状孔道和椭球状丙烷相对更加匹配的形状和尺寸。此工作表明形状识别机理可通过分子性质/构型特征的整体识别,从而实现特定分子的专一识别。综上,基于多重分子结构特征差异（如尺寸、形状、功能基团等）的分子形状识别机理可以显着提高多孔材料对于目标客体分子的识别能力,从而满足新的分离需求和更高的分离标准。研究也为高效吸附剂的设计和新型分离机理的发展提供了新的思路。
陈新宇[10]（2020）在《超亲水膜材料的制备及其在乳液分离中的应用》文中研究表明随着社会的进步和工业的快速发展,环境问题日益严峻,在众多类型的污染中,水污染是一个尤其值得关注的问题。在人们生产生活的过程中会频繁地向水中排放大量废物,其中一部分是油类,而油类与水混合后易形成乳液,导致分离处理的难度大大增加。目前,人们研究了许多基于特殊润湿性原理制备的油水分离膜,这种材料相比于传统的工业处理方法来说具有更明显的优势,能快速高效地分离含油废水,而且经过修饰、改性后能获得更多的附加功能,实现同时处理多种污染物的效果。本文设计并制备了一系列基于无机化合物和聚合物的油水分离膜用于乳液的高效分离,并对乳液中的其他污染物做了针对性的研究,可使材料达到分离加处理的双重效果。（1）采用一步水热法制备碘掺杂碳酸氧铋纳米片包覆的碳布。碳酸氧铋纳米片在碳布纤维表面均匀分布,形成累积的层状微观结构,赋予材料特殊的超润湿性。该材料可高效分离水包油乳液,通过对水包甲苯等乳液的分离实验,可证实材料最大分离效率可达99.9%,且经过多次循环后分离效率仍能达到较高水平。（2）以铜网为基底,通过简便的水热法制备了钼酸锰包覆的铜网,该材料兼具乳液分离和有机染料的光催化降解功能。对材料进行润湿性表征、乳液分离实验和染料光催化降解实验,研究了材料的实际应用能力。制备的材料在空气中呈超双亲性,在水下呈超疏油性,对多种水包油型的乳液都有超过99.5%的分离效率。此外,该材料还具有良好的循环使用能力,经回收清洗后能重复使用。（3）采用溶剂热法和静电纺丝法制备了一种负载有EDTA修饰的MOF-808的聚丙烯腈膜,可同时分离水包油乳液和吸附其中的重金属离子。MOF-808经过EDTA修饰后,吸附能力得到提高,吸附离子的种类得到拓宽。相应测试表明,这种膜分离和吸附效率高、循环使用性好、耐腐蚀,使用后经处理可使膜再生。综上所述,合成的一系列无机和聚合物膜具有较高的乳液分离效率,并且具备催化、吸附等效果,在乳液分离领域具有较为良好的应用前景。
二、吸附理论的研究进展及其在吸附分离中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、吸附理论的研究进展及其在吸附分离中的应用（论文提纲范文）
（1）绿色化工应用导向的金属-有机框架材料研究概述（论文提纲范文）
| 1. Introduction |
| 2. Synthesis |
| 2.1. General synthesis |
| 2.2. Green synthesis |
| 2.3. Scale-up preparation |
| 3. Structural characterization and stability |
| 3.1. Structural and morphologic characterization |
| 3.2. Stability |
| 3.2.1. Mechanical/framework stability |
| 3.2.2. Thermal stability |
| 3.2.3. Chemical stability |
| 3.2.4. Strategy for enhancing stability |
| 4. Processing |
| 4.1. Granules |
| 4.2. Pellets |
| 4.3. Membranes |
| 4.4. Foams and gels |
| 4.5. Paper sheets,hollow structures,and other shapes |
| 5. Adsorption application |
| 5.1. Gas storage |
| 5.2. Pollutant removal |
| 5.2.1. Air treatment |
| 5.2.2. Wastewater treatment |
| 5.2.3. Fuel upgrading |
| 5.3. Water adsorption |
| 6. Separation application |
| 6.1. Adsorptive gas separation |
| 6.1.1. Air separation |
| 6.1.2. Light hydrocarbons separation |
| 6.1.3. Isotopes separation |
| 6.1.4. Noble gases separation |
| 6.2. Liquid mixtures separation |
| 6.2.1. Separation of linear/branched alkane hydrocarbons (C5–C6–C7) |
| 6.2.2. Separation of cyclic C6 isomers (benzene/cyclohexane) |
| 6.2.3. Separation of cyclic C8 isomers (styrene/ethyl benzene and xylene isomers) |
| 6.2.4. Biofuel purification |
| 6.2.5. Oil/water separation |
| 6.2.6. Isomers separation |
| 6.3. Membrane separation |
| 6.3.1. MOF thin films for gas separation |
| 6.3.2. MOF thin films for liquid separation |
| 7. Energy-related application |
| 7.1. Hydrogen storage |
| 7.2. Solar energy conversion |
| 7.2.1. Photodegradation of water contaminants |
| 7.2.2. Photocatalytic water splitting |
| 7.2.3. Photocatalytic CO2reduction |
| 7.2.4. Photocatalytic organic reaction |
| 7.2.5. Photoelectric conversion |
| 7.3. Electrical energy storage and conversion |
| 7.3.1. Electrocatalysis |
| 7.3.2. Fuel cells |
| 7.3.3. Supercapacitors |
| 7.3.4. Rechargeable batteries |
| 8. Application in fine chemical catalysis |
| 8.1. Cycloaddition of CO2to epoxides |
| 8.2. Oxidation |
| 8.2.1. Oxidation of alkanes and olefins |
| 8.2.2. Oxidation of alcohols |
| 8.2.3. Oxidation of sulfides |
| 8.3. Hydrogenation |
| 8.3.1. Reduction of nitroaromatics |
| 8.3.2. Hydrogenation of olefins |
| 8.4. Asymmetric organic catalysis |
| 8.5. Polymerization |
| 9. Commercialization |
| 1 0. Outlook |
| 1.引言 |
| 2.合成 |
| 2.1.一般合成方法 |
| 2.2.绿色合成 |
| 2.3.放大制备 |
| 3.结构表征及稳定性 |
| 3.1.结构和形貌表征 |
| 3.2.稳定性 |
| 3.2.1.机械/框架稳定性 |
| 3.2.2.热稳定性 |
| 3.2.3.化学稳定性 |
| 3.2.4.提高稳定性的策略 |
| 4.加工 |
| 4.1.颗粒 |
| 4.2.球团 |
| 4.3.薄膜 |
| 4.4.泡沫与凝胶 |
| 4.5.纸片状、中空结构及其他形状 |
| 5.吸附应用 |
| 5.1.气体存储 |
| 5.2.污染物去除 |
| 5.2.1.空气治理 |
| 5.2.2.污水处理 |
| 5.2.3.燃料升级 |
| 5.3.水吸附 |
| 6.分离应用 |
| 6.1.吸附气体分离 |
| 6.1.1.空气分离 |
| 6.1.2.低碳烃分离 |
| 6.1.3.同位素分离 |
| 6.1.4.稀有气体分离 |
| 6.2.液体混合物分离 |
| 6.2.1.直链/支链烷烃（C5–C6–C7）的分离 |
| 6.2.2.环状C6异构体的分离（苯/环己烷） |
| 6.2.3.环状C8异构体（苯乙烯/乙苯和二甲苯异构体）的分离 |
| 6.2.4.生物燃料净化 |
| 6.2.5.油/水分离 |
| 6.2.6.异构体分离 |
| 6.3.膜分离 |
| 6.3.1.用于气体分离的MOF薄膜 |
| 6.3.2.用于液体分离的MOF薄膜 |
| 7.能源相关应用 |
| 7.1.储氢 |
| 7.2.太阳能转换 |
| 7.2.1.水污染物的光降解 |
| 7.2.2.光催化水分解 |
| 7.2.3.光催化CO2还原 |
| 7.2.4.光催化有机反应 |
| 7.2.5.光电转换 |
| 7.3.电能储存与转换 |
| 7.3.1.电催化 |
| 7.3.2.燃料电池 |
| 7.3.3.超级电容器 |
| 7.3.4.可充电电池 |
| 8.在精细化工催化中的应用 |
| 8.1.CO2与环氧化物的环加成反应 |
| 8.2.氧化 |
| 8.2.1.烷烃和烯烃的氧化 |
| 8.2.2.醇类氧化 |
| 8.2.3.硫化物的氧化 |
| 8.3.氢化 |
| 8.3.1.减少硝基芳烃 |
| 8.3.2.烯烃加氢 |
| 8.4.不对称有机催化 |
| 8.5.聚合 |
| 9.商业化 |
| 10.展望 |
（2）二维金属-有机框架Ni3（HITP）2膜的制备及其气体分离（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 金属-有机框架材料的发展 |
| 1.2 金属-有机框架膜材料 |
| 1.2.1 金属-有机框架膜材料研究进展 |
| 1.2.2 金属-有机框架膜的几种制备方法 |
| 1.3 金属-有机框架膜在气体分离中的应用 |
| 1.3.1 二氧化碳分离 |
| 1.3.2 氢气的分离 |
| 1.3.3 烷烃和烯烃的分离 |
| 1.4 金属-有机框架膜的传质分离机理 |
| 1.4.1 吸附控制的膜分离过程 |
| 1.4.2 扩散控制的膜分离过程 |
| 1.4.3 选择性吸附-分子筛分过程 |
| 1.5 本课题选题目的、意义和主要成果 |
| 1.6 本章参考文献 |
| 第二章 2D Ni_3(HITP)_2纳米片构筑晶态微孔膜及其气体分离 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 表征手段 |
| 2.2.3 配体HITP的合成 |
| 2.2.4 Ni_3(HITP)_2的合成 |
| 2.2.5 层状Ni_3(HITP)_2通过物理剥层形成纳米片 |
| 2.2.6 剥层-抽滤法制备Ni_3(HITP)_2膜 |
| 2.2.7 气体分离测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 配体的表征 |
| 2.3.2 Ni_3(HITP)_2粉末的基础表征 |
| 2.3.3 Ni_3(HITP)_2粉末的H_2、CO_2和N_2吸附测试 |
| 2.3.4 Ni_3(HITP)_2剥层制备纳米片 |
| 2.3.5 Ni_3(HITP)_2膜的制备 |
| 2.3.6 气体渗透测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 本章参考文献 |
| 第三章 氧化石墨烯辅助增强2D Ni_3(HITP)_2纳米片膜的性能及其气体分离 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 表征手段 |
| 3.2.3 Ni_3(HITP)_2纳米片的制备 |
| 3.2.4 GO纳米片的制备 |
| 3.2.5 Ni_3(HITP)_2-GO膜的制备 |
| 3.2.6 气体分离测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ni_3(HITP)_2和GO粉末的表征 |
| 3.3.2 Ni_3(HITP)_2和GO纳米片的表征 |
| 3.3.3 Ni_3(HITP)_2-GO膜的表征 |
| 3.3.4 Ni_3(HITP)_2-GO膜的气体渗透测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 本章参考文献 |
| 第四章 反向扩散界面法合成Ni_3(HITP)_2膜及其CO_2分离 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 表征手段 |
| 4.2.3 Ni_3(HITP_2膜的制备 |
| 4.2.4 气体分离测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ni_3(HITP)_2膜的制备及其形貌 |
| 4.3.2 Ni_3(HITP)_2粉末在77 K条件N_2吸附-脱附曲线 |
| 4.3.3 Ni_3(HITP)_2膜的气体分离性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 本章参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（3）离子液体萃取体系及共价有机框架材料在放射性元素分离中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 乏燃料后处理研究现状 |
| 1.2 离子液体、共价有机框架材料简介 |
| 1.2.1 离子液体 |
| 1.2.2 共价有机框架材料 |
| 1.3 离子液体萃取体系及其在放射性元素分离中应用的研究进展 |
| 1.3.1 氮杂多环芳烃/离子液体体系 |
| 1.3.2 杯芳烃冠醚/离子液体体系 |
| 1.4 共价有机框架材料及其在放射性元素分离中的研究进展 |
| 1.4.1 COFs材料对UO_2~(2+)的吸附分离 |
| 1.4.2 COFs材料对碘的吸附分离 |
| 1.4.3 COFs材料对TcO_4~–的吸附分离 |
| 1.5 选题意义与研究目标 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究目标 |
| 1.5.3 研究内容 |
| 第二章 氮杂多环芳烃/离子液体体系对铕的萃取性能及伽玛辐射效应研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与材料 |
| 2.2.2 辐照实验 |
| 2.2.3 萃取实验 |
| 2.2.4 分析与表征 |
| 2.2.5 理论计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 三种氮杂多环芳烃/[C_2mim][NTf_2]体系的萃取性能 |
| 2.3.2 三种氮杂多环芳烃/[C_2mim][NTf_2]体系的理论计算讨论 |
| 2.3.3 三种氮杂多环芳烃/[C_2mim][NTf_2]体系的γ辐射效应研究 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 杯芳烃冠醚BPC6/离子液体体系的伽玛辐射效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与材料 |
| 3.2.2 辐照实验 |
| 3.2.3 样品处理及萃取实验 |
| 3.2.4 分析与表征 |
| 3.2.5 理论计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 BPC6/[C_4mim][OTf]辐照前后体系中萃取剂结构表征 |
| 3.3.2 BPC6/[C_4mim][OTf]辐照前后体系中非水溶性辐解产物的鉴定 |
| 3.3.3 非水溶性辐解产物取代基位置的理论计算 |
| 3.3.4 γ辐射对BPC6萃取剂自身萃取性能的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 咪唑溴盐离子液体接枝改性共价有机框架材料的辐射合成及其对锝/铼的吸附分离性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与材料 |
| 4.2.2 TbDa-COF的合成 |
| 4.2.3 [C_2vimBr]x%-TbDa-COF的辐射接枝合成 |
| 4.2.4 吸附实验 |
| 4.2.5 分析与表征 |
| 4.2.6 理论计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TbDa-COF的合成与表征 |
| 4.3.2 [C_2vimBr]x%-TbDa-COF的辐射接枝合成与表征 |
| 4.3.3 [C_2vimBr]x%-TbDa-COF对ReO_4~–的静态吸附分离 |
| 4.3.4 [C_2vimBr]_(x%)-TbDa-COF与ReO_4~–之间相互作用分析 |
| 4.3.5 [C_2vimBr]_(x%)-TbDa-COF对ReO_4~–及TcO_4~–的动态柱吸附 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 超疏水季鏻盐修饰三维共价有机框架材料的合成及其对高铼酸根的吸附分离性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与材料 |
| 5.2.2 3DCOF的合成 |
| 5.2.3 3DCOF-g-VBPPh_3Cl的合成 |
| 5.2.4 吸附实验 |
| 5.2.5 分析与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 3DCOF-g-VBPPh_3Cl的合成与表征 |
| 5.3.2 3DCOF-g-VBPPh_3Cl对 ReO_4~–的吸附分离 |
| 5.3.3 3DCOF-g-VBPPh_3Cl对模拟地下水中ReO_4~–的吸附分离 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 缩写说明 |
| 研究成果 |
| 致谢 |
（4）超浸润聚氨酯纤维复合材料的制备及其在油水分离中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 自然界中的超浸润现象 |
| 1.2.1 荷叶 |
| 1.2.2 蝴蝶翅膀 |
| 1.2.3 鱼鳞 |
| 1.2.4 蜘蛛丝 |
| 1.3 超浸润现象的理论依据 |
| 1.3.1 固体表面静态浸润性理论模型 |
| 1.3.2 接触角滞后理论模型 |
| 1.3.3 动态滚动角模型 |
| 1.4 超浸润现象的应用及意义 |
| 1.4.1 自清洁 |
| 1.4.2 雾水收集 |
| 1.4.3 抗冰冻 |
| 1.4.4 药物的缓释与控释 |
| 1.4.5 油水分离 |
| 1.5 超浸润材料在油水分离中的应用 |
| 1.5.1 分层油水混合物的分离 |
| 1.5.2 乳化油水混合物的分离 |
| 1.6 本论文的研究意义及研究内容 |
| 1.6.1 本论文的研究意义 |
| 1.6.2 本论文的研究内容 |
| 1.6.3 本论文的创新与特色 |
| 第二章 ACNTs的选择性分布及其对PU复合纳米纤维膜的浸润性的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 超声空化气穴现象 |
| 2.1.2 超声空化气穴理论 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 制备方法 |
| 2.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 表面形貌分析 |
| 2.3.2 表面化学组成分析 |
| 2.3.3 热稳定性分析 |
| 2.3.4 表面润湿性分析 |
| 2.3.5 力学性能分析 |
| 2.3.6 表面润湿性稳定分析 |
| 2.3.7 油水混合物分离性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超亲水PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 多巴胺的结构与性质 |
| 3.1.2 多巴胺的自聚合机理及其在超浸润改性中的应用 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 制备方法 |
| 3.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 表面微观形貌分析 |
| 3.3.2 表面化学成分分析 |
| 3.3.3 热稳定性分析 |
| 3.3.4 表面浸润性分析 |
| 3.3.5 力学性能分析 |
| 3.3.6 表面浸润性稳定分析 |
| 3.3.7 抗油污性能分析 |
| 3.3.8 油水分离性能分析及其分离机理的探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超疏水PSi/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 制备方法 |
| 4.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表面微观形貌分析 |
| 4.3.2 表面化学组成分析 |
| 4.3.3 热稳定性分析 |
| 4.3.4 表面浸润性分析 |
| 4.3.5 力学性能分析 |
| 4.3.6 表面浸润性稳定分析 |
| 4.3.7 油水分离性能分析及其分离机理的探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 非对称CNTs@PU-PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 制备方法 |
| 5.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 表面形貌分析 |
| 5.3.2 表面化学成分分析 |
| 5.3.3 表面浸润性分析 |
| 5.3.4 力学性能分析 |
| 5.3.6 油水分离性能分析及其分离机理探究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 光热驱动超浸润可逆转变PNIPAM/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 制备方法 |
| 6.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 表面微观形貌分析 |
| 6.3.2 表面化学成分分析 |
| 6.3.3 热稳定性分析 |
| 6.3.4 力学性能分析 |
| 6.3.5 光热转化性能分析 |
| 6.3.6 表面浸润性分析 |
| 6.3.7 油水分离性能分析及浸润性可逆转变机理探究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的与本毕业论文相关的学术论文 |
| 致谢 |
（5）功能吸附材料的制备及其在油水分离中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 含油废水 |
| 1.2.1 含油废水的分类 |
| 1.2.2 含油废水的来源及危害 |
| 1.3 含油废水的处理方法 |
| 1.3.1 重力法 |
| 1.3.2 离心法 |
| 1.3.3 膜分离法 |
| 1.3.4 高级氧化法 |
| 1.3.5 生物法 |
| 1.3.6 化学破乳 |
| 1.3.7 吸附法 |
| 1.4 聚合物多孔吸附材料及其应用 |
| 1.4.1 聚合物多孔吸附材料 |
| 1.4.2 聚合物多孔吸附材料的应用 |
| 1.4.3 聚碳酸酯和金属有机框架材料 |
| 1.5 层状硅酸盐材料及其应用 |
| 1.5.1 层状硅酸盐材料 |
| 1.5.2 层状硅酸盐材料的应用 |
| 1.5.3 蒙脱石及其复合材料 |
| 1.6 本课题研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 材料与方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 样品的表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 热场发射扫描电子显微镜与能谱分析 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.4 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.5 比表面积和微孔分析 |
| 2.3.6 表面电位分析 |
| 2.3.7 热学性质分析 |
| 2.3.8 接触角分析 |
| 2.3.9 抗压强度分析 |
| 2.3.10 乳化液形貌分析 |
| 2.3.11 X射线荧光光谱分析 |
| 2.4 样品性能测试方法 |
| 2.4.1 多孔整料的吸附性能测试 |
| 2.4.2 破乳剂的破乳性能测试 |
| 第3章 ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整料的制备 |
| 3.2.1 ZIF-8的制备 |
| 3.2.2 ZIF-8改性多孔聚碳酸酯整料的制备 |
| 3.3 样品的物相、结构与形貌 |
| 3.3.1 热重分析 |
| 3.3.2 红外分析 |
| 3.3.3 表面形貌分析 |
| 3.3.4 物相分析 |
| 3.3.5 比表面积及孔径分析 |
| 3.4 多孔整料的油水分离性能及影响因素 |
| 3.4.1 对油包水型乳化液的破乳性能 |
| 3.4.2 对模拟浮油的分离性能 |
| 3.4.3 机械强度的提高及对吸附容量的影响 |
| 3.4.4 ZIF-8含量对平衡吸附容量的影响 |
| 3.5 吸附机理分析 |
| 3.6 Z8/PC在有机污染物分离中的扩展应用 |
| 3.6.1 平衡吸附容量 |
| 3.6.2 循环性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 蒙脱石基复合破乳剂的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蒙脱石基复合破乳剂的制备 |
| 4.2.1 蒙脱石的钠化 |
| 4.2.2 TiO_2柱撑蒙脱石的制备 |
| 4.2.3 硅烷偶联剂改性-TiO_2柱撑蒙脱石的制备 |
| 4.2.4 壳聚糖接枝硅烷偶联剂-TiO_2柱撑蒙脱石的制备 |
| 4.3 样品的物相、结构与形貌 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 红外分析 |
| 4.3.3 热重分析 |
| 4.3.4 表面形貌分析 |
| 4.3.5 比表面积及孔径分析 |
| 4.4 破乳剂的油水分离性能及影响因素 |
| 4.4.1 油水分离性能 |
| 4.4.2 破乳剂添加量和壳聚糖负载量对破乳性能的影响 |
| 4.4.3 时间对破乳性能的影响 |
| 4.4.4 pH值对破乳性能的影响 |
| 4.5 破乳机理分析 |
| 4.6 在油泥分离中的扩展应用 |
| 4.6.1 油泥分离处理方案 |
| 4.6.2 油泥分离处理结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）功能化三维共价有机骨架的制备和气体分离应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气体分离技术简介 |
| 1.1.1 低温蒸馏 |
| 1.1.2 膜分离 |
| 1.1.3 吸附分离 |
| 1.2 共价有机骨架(COFs)简介 |
| 1.3 共价有机骨架的制备 |
| 1.4 共价有机骨架在气体分离中的应用 |
| 1.4.1 共价有机骨架膜在气体分离中的应用 |
| 1.4.2 共价有机骨架吸附剂在气体分离中的应用 |
| 1.5 本论文选题的目的、意义和研究内容 |
| 1.5.1 本轮文选题的目的、意义 |
| 1.5.2 本论文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 三维共价有机骨架的制备和表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 共价有机骨架的制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 结构模拟分析 |
| 2.3.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和固体核磁分析 |
| 2.3.4 热稳定分析 |
| 2.3.5 SEM和 TEM分析 |
| 2.3.6 元素分析(EDS) |
| 2.3.7 多孔性分析 |
| 2.3.8 H_2, CO_2, CH_4吸附性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 三维共价有机骨架膜在气体分离中的应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 气体分离测试装置 |
| 3.2.4 MeO-COF膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 MeO-COF膜的表征 |
| 3.3.2 MeO-COF膜气体分离性质表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 三维共价有机骨架在氢同位素分离中的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 穿透实验装置 |
| 4.3 复合材料的制备 |
| 4.3.1 Pd(OAc)_2@CPOF-1 的制备 |
| 4.3.2 Pd@CPOF-1 的制备 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 Pd@CPOF-1 的表征 |
| 4.4.2 Pd@CPOF-1的D_2/H_2分离性能研究 |
| 4.4.3 Pd@CPOF-1 的可循环使用性能和结构稳定性研究 |
| 4.4.4 Pd@CPOF-1 氢同位素分离的机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论 |
| 作者简历及科研成果 |
| 致谢 |
（7）环糊精MOFs及多孔碳材料吸附分离纯化天然气研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 天然气纯化的方法 |
| 1.2.1 深冷分离 |
| 1.2.2 油吸收法 |
| 1.2.3 膜分离法 |
| 1.2.4 吸附分离法 |
| 1.3 天然气吸附分离纯化研究进展 |
| 1.3.1 吸附剂材料的种类 |
| 1.3.2 MOFs和碳材料用于甲烷/乙烷/丙烷的分离 |
| 1.3.3 MOFs和碳材料用于二氧化碳/甲烷/氮气的分离 |
| 1.4 本项目研究的目的与意义 |
| 第2章 环糊精MOFs材料在甲烷/乙烷/丙烷分离中的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 环糊精MOFs材料的结构表征 |
| 2.3.2 甲烷、乙烷和丙烷的单组分吸附平衡 |
| 2.3.3 吸附热 |
| 2.3.4 分离选择性 |
| 2.3.5 固定床穿透实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 聚偏氯乙烯树脂衍生碳材料在甲烷/乙烷/丙烷分离中的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 聚偏氯乙烯树脂衍生碳材料的结构表征 |
| 3.3.2 甲烷、乙烷和丙烷的单组分吸附平衡 |
| 3.3.3 吸附热 |
| 3.3.4 分离选择性 |
| 3.3.5 固定床穿透实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 聚偏氯乙烯树脂衍生碳材料在甲烷/二氧化碳/氮气分离中的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 甲烷、二氧化碳和氮气的单组分吸附平衡 |
| 4.3.2 吸附热 |
| 4.3.3 分离选择性 |
| 4.3.4 二氧化碳/甲烷和二氧化碳/氮气的穿透实验 |
| 4.3.5 甲烷/二氧化碳的动力学分离性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结及展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
（8）柱撑微孔材料吸附分离烯烃及热力学-动力学协同机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低碳烯烃分离纯化技术研究进展 |
| 1.2.1 低温精馏技术 |
| 1.2.2 吸收分离技术 |
| 1.2.3 催化转化技术 |
| 1.2.4 膜分离技术 |
| 1.2.5 吸附分离技术 |
| 1.3 低碳烯烃吸附分离技术研究进展 |
| 1.3.1 平衡分离 |
| 1.3.1.1 π络合吸附 |
| 1.3.1.2 氢键吸附 |
| 1.3.1.3 烷烃选择性吸附 |
| 1.3.2 动力学分离 |
| 1.3.3 分子筛分 |
| 1.4 本文研究思路和研究内容 |
| 第二章 磷酸阴离子柱撑微孔材料对烯烃/烷烃的分离性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 磷酸阴离子柱撑微孔材料的结构及性质 |
| 2.3.2 单组分气体静态吸附 |
| 2.3.3 单组分气体动态吸附 |
| 2.3.4 热力学-动力学复合分离选择性计算 |
| 2.3.5 烯烃和烷烃的吸附热 |
| 2.3.6 烯烃/烷烃固定床分离性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磷酸阴离子柱撑微孔材料对烯烃/烷烃的分离机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.2.1 分子间相互作用机理研究 |
| 3.2.2 气体扩散行为研究 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 ZnAtzPO_4与乙烯、乙烷的作用方式及作用能 |
| 3.3.2 ZnAtzPO_4与丙烯、丙烷的作用方式及作用能 |
| 3.3.3 单组分气体的自扩散系数 |
| 3.3.4 混合气中烯烃、烷烃的自扩散系数 |
| 3.3.5 ZnAtzPO_4的柔性形变 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 层状柱撑微孔材料对丙烯/丙烷的分离性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 层状柱撑微孔材料的结构及性质 |
| 4.3.2 单组分气体静态吸附 |
| 4.3.3 单组分气体动态吸附 |
| 4.3.4 自成型与粘结剂成型Zn-ATA对丙烯、丙烷的吸附分离性能比较 |
| 4.3.5 丙烯/丙烷固定床分离性能 |
| 4.3.6 丙烯/丙烷吸附分离机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 层状柱撑微孔材料对乙烯中乙炔、乙烷脱除性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 单组分气体静态吸附 |
| 5.3.2 单组分气体动态吸附 |
| 5.3.3 乙炔/乙烯和乙烷/乙烯分离选择性 |
| 5.3.4 乙炔、乙烯和乙烷的吸附热 |
| 5.3.5 固定床分离性能 |
| 5.3.6 乙炔/乙烯/乙烷吸附分离机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 附录A 气体吸附等温线初始斜率拟合 |
| 附录B 气体扩散时间常数拟合 |
| 附录C 气体吸附等温线双位点Langmuir-Freundlich模型拟合参数 |
| 附录D 气体吸附等温线Virial方程拟合参数 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
（9）离子杂化多孔材料吸附分离碳三混合物及形状识别机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章:文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 丙烯生产 |
| 1.2.1 蒸汽裂解工艺 |
| 1.2.2 丙烷脱氢工艺 |
| 1.2.3 煤制烯烃工艺 |
| 1.3 丙烯丙烷分离技术研究进展 |
| 1.3.1 精馏 |
| 1.3.2 吸收分离 |
| 1.3.3 膜分离 |
| 1.3.4 吸附分离 |
| 1.4 炔烃脱除技术研究进展 |
| 1.4.1 催化加氢 |
| 1.4.2 催化精馏 |
| 1.4.3 吸附分离 |
| 1.5 离子杂化多孔材料吸附分离进展 |
| 1.5.1 酸性气体 |
| 1.5.2 炔烃/烯烃 |
| 1.5.3 烯烃/烷烃 |
| 1.5.4 烯烃异构体 |
| 1.5.5 甲烷纯化 |
| 1.6 吸附分离机理研究 |
| 1.7 本文研究目的和内容 |
| 第二章:丙炔单分子笼的构建及痕量丙炔脱除性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料和仪器 |
| 2.2.2 材料的合成 |
| 2.2.3 材料的性质表征 |
| 2.2.4 材料计算方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料的结构和性质 |
| 2.3.2 丙炔丙烯静态吸附性能研究 |
| 2.3.3 单分子笼吸附行为解析 |
| 2.3.4 吸附热与吸附分离选择性评价 |
| 2.3.5 丙炔丙烯吸附行为模拟 |
| 2.3.6 丙烯混合气中痕量丙炔的脱除性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章: 柔性离子杂化多孔材料设计及痕量丙炔脱除性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料和仪器 |
| 3.2.2 材料的合成 |
| 3.2.3 材料性质表征方法 |
| 3.2.4 材料计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的结构和性质 |
| 3.3.2 材料的柔性行为研究 |
| 3.3.3 丙炔丙烯吸附分离选择性评价 |
| 3.3.4 丙炔在柔性框架中的动态吸附行为研究 |
| 3.3.5 丙烯混合气(痕量丙炔)分离性能评价 |
| 3.3.6 柔性离子杂化多孔材料在其他气体分离体系中的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章:多位点离子杂化材料设计及丙炔丙二烯脱除性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料和仪器 |
| 4.2.2 材料的合成 |
| 4.2.3 材料性质表征方法 |
| 4.2.4 材料计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的结构和性质 |
| 4.3.2 材料孔道结构解析 |
| 4.3.3 丙炔丙烯丙二烯的吸附性能评价 |
| 4.3.4 丙炔丙二烯在框架中的吸附行为研究 |
| 4.3.5 三组分固定床吸附分离性能评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章: 多重互锁分子笼的制备及丙烯丙烷分离性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料和仪器 |
| 5.2.2 材料的合成 |
| 5.2.3 材料性质表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料结构 |
| 5.3.2 丙烯丙烷吸附性能研究 |
| 5.3.3 吸附热和吸附分离选择性研究 |
| 5.3.4 丙烯丙烷混合气分离性能研究 |
| 5.3.5 丙烯丙烷吸附行为研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章: 结论与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
（10）超亲水膜材料的制备及其在乳液分离中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 含油废水处理方法 |
| 1.2.1 含油废水的形成及类型 |
| 1.2.2 传统油水分离方法 |
| 1.2.3 膜分离方法 |
| 1.3 润湿性理论 |
| 1.3.1 接触角和杨氏方程 |
| 1.3.2 Wenzel模型和Cassie-Baxter模型 |
| 1.4 超疏水材料研究进展 |
| 1.5 超亲水材料研究进展 |
| 1.6 论文选题背景及研究内容 |
| 1.6.1 选题背景 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 碘掺杂碳酸氧铋包覆的碳布应用于油水乳液分离的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 制备碘掺杂碳酸氧铋包覆的碳布 |
| 2.2.4 材料表征 |
| 2.2.5 乳液分离测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌分析 |
| 2.3.2 化学组成分析 |
| 2.3.3 润湿性分析 |
| 2.3.4 乳液分离效果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钼酸锰包覆的铜网应用于油水乳液分离及有机污染物降解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 制备MMO@CM |
| 3.2.4 材料表征 |
| 3.2.5 乳液分离测试 |
| 3.2.6 光催化降解实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌分析 |
| 3.3.2 化学组成分析 |
| 3.3.3 润湿性分析 |
| 3.3.4 乳液分离及相关机理分析 |
| 3.3.5 有机染料的光催化降解 |
| 3.3.6 材料的耐久性和稳定性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 负载EDTA修饰MOF-808的聚丙烯腈膜应用于乳液分离及重金属离子吸附 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料及试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 材料的制备 |
| 4.2.4 材料的表征 |
| 4.2.5 乳液分离及重金属离子吸附测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 MOF-808-EDTA、PAN膜和PME膜的形貌 |
| 4.3.2 化学组成分析 |
| 4.3.3 润湿性分析 |
| 4.3.4 乳液分离实验分析 |
| 4.3.5 吸附实验分析 |
| 4.3.6 吸附机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表情况 |
| 致谢 |
四、吸附理论的研究进展及其在吸附分离中的应用（论文参考文献）
- [1]绿色化工应用导向的金属-有机框架材料研究概述[J]. 孔祥婧,李建荣. Engineering, 2021
- [2]二维金属-有机框架Ni3（HITP）2膜的制备及其气体分离[D]. 姜双双. 吉林大学, 2021(01)
- [3]离子液体萃取体系及共价有机框架材料在放射性元素分离中的应用[D]. 王月. 北京大学, 2021(02)
- [4]超浸润聚氨酯纤维复合材料的制备及其在油水分离中的应用研究[D]. 黄学武. 扬州大学, 2021
- [5]功能吸附材料的制备及其在油水分离中的应用[D]. 王延华. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
- [6]功能化三维共价有机骨架的制备和气体分离应用研究[D]. 付静茹. 吉林大学, 2021(01)
- [7]环糊精MOFs及多孔碳材料吸附分离纯化天然气研究[D]. 郭凯晴. 浙江大学, 2021(02)
- [8]柱撑微孔材料吸附分离烯烃及热力学-动力学协同机理研究[D]. 丁琦. 浙江大学, 2021
- [9]离子杂化多孔材料吸附分离碳三混合物及形状识别机理研究[D]. 杨立峰. 浙江大学, 2020
- [10]超亲水膜材料的制备及其在乳液分离中的应用[D]. 陈新宇. 苏州大学, 2020(02)