功能化石墨烯聚酰亚胺杂化膜构建及其分离性能研究

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1、密级：Ｘ５２２；公开中图分类号１｜）辦户讀《硕±学位论文论义涅目：巧能化石涅緒／巧敌亚渡杂化腹构建及其分寓性能巧巧；作者姓名学科专业：巧洗舞学与工捏研究方向；功能朦材料与巧技未指导教师；吴礼光教搜提交曰期：２０１５年１２月ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＺｈｅｉａｎＧｏｎｓｈａｎｊｇｇｇＵ’ｎｉｖｅｒｓｉｔ化ｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｙｇＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮＡＮＤＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮＰＲＯＰＥＲＴＹＯＦＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬＧＲＡＰＨＥＮＥ／

2、ＰＯＬＹＩＭＩＤＥＨＹＢＲＩＤＭＥＭＢＲＡＮＥＣａｎ化ｄａｋ：ＣｈｅｎＣｈｅｎｇｇＭａｏｒ：ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｊｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．Ｌｉｇｕ＾ＢｇＷｕｉｔｔＩＳ！獲Ｄｅｃ．２０１５ＣｏｌｌｅｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＺｈｅｉａｎＧｏｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｇｇｇｙＨａ凸ｈｏｕ３１００１８Ｐ．化ｈｉｎａｇｚ，Ｃ，浙江工商大学硕±学位论文功能化石Ｓ煤／親亚巧杂化

3、膜构建及其分离性能研究摘要为了对抗气候和环境的挑战〇一，分离和收集ｃ２成为种必要的措施。但是在分离过程中，经常会遇到与其性质相似的气体，这种情况下－，通常采取膜分离措施。在目前的研巧中，有机无机杂化膜成为了最有前景的气体分离膜。但是，无机粒子在膜中分散性差，填充量少的问题导致了膜性能不能得到很大程度上提高。本论文采用异氯酸醋和聚己二醇对氧化石墨稀（ＧＯ）进行改性，再将改性后的ＧＯ慘杂到聚醜亚胺膜中一，制备出系列用于Ｃ〇２气体分离的高渗透性杂化膜。－ＤＯ）、利用红外光谱（ＦＴ、透射电镜（ＴＥＭ拉曼光谱（Ｒａｍａｎ）、热失重（Ｔ

4、ＧＡ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析表征了改性前后ＧＯ的结构、形貌和热性能。结果表明：通过异氯酸醋和聚乙二醇改性的ＧＯ在溶剂中的分散性都好于改性前的ＧＯ，且热稳定性都有所－提高。其中两种不同的异氛酸醋（ＴＤＩ和ＨＭＤＩ）改性ＧＯ后，ＴＤＩＧＯ蟲示出更好的分散化通过投加不同量的ＴＤＩ改性ＧＯ，发现当投加量为７０％时，改性后的ＧＯ在溶剂中的分散性最佳。而随着聚石二醇分子量的增加。，改性后的ＧＯ在溶剂中的分散性越好将改性后的ＧＯ通过原位聚合法制备功能化石墨帰／聚醜亚胺杂Ｉ浙江工商大学硕±学位论文化膜，利用透射电镜（ＴＥＭ）、Ｚｅ

5、ｔａ电位仪（Ｚｅｔａ）、接触角测定仪（ＤＳＡ）、热失重（ＴＧＡ）分析杂化膜的结构、形貌、队及表面电荷特性和热性能。结果显示：异氨酸醋改性后的ＧＯ（ＩＧＯ），随着添，加量的增大在膜中的分散性先变好后变差．０ｗｔ％，，在添加量为４时二－ＧＯ）分散性能最佳；聚乙醇改性后的ＧＯ（ＰＥＧ，当添加量同为４－．０ｗｔ％时，随着聚乙二醇分子量的增大，ＰＥＧＧＯ在膜中的分散性变好。通过气体分离性能测试得到：随着ＩＧＯ添加量的増多，Ｃ〇２的渗透性和ＣＯ／Ｎ的选择性呈现先增大后减小的趋势－ＧＯ２２；当ＰＥＧ添加量相同时，随着ＰＥＧ分子量的增大，ＣＯ２

6、的渗透性和ＣＯ２／Ｎ２的。另外还采用溶液共絕的方法选择性呈现逐渐增大的趋势，制备了功能化石墨婦／聚醜亚胺杂化膜，同样对其进巧表征并测试了气体渗透分离性能。结果显示：ＩＧＯ的添加量为２．０ｗｔ％时，Ｃ〇的渗透性和２ＣＯ／Ｎ。－的选择性最大，然后随着添加量的増多而减小ＰＥＧＧＯ２２当添加量相同时，随着ＰＥＧ分子量的增大，同样也是ＣＯ２的渗透性和ＣＯ２／Ｎ２的选择牲呈现逐渐増太的趋势。关键词；功能化石墨帰，聚醜亚胺，杂化膜，气体分离ｎ浙江工商大学硕±学位论文ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮＡＮＤＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮＰＲＯＰＥＲＴＹＯ

7、ＦＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬＧＲＡＰＨＥＮＥ／ＰＯＬＹＩＭＩＤＥＨＹＢＲＩＤＭＥＭＢＲＡＮＥＡＢＳＴＲＡＣＴＩｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｔｈａｔ化ｅｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆＣ〇ｓｈｏ山ｄｂｅｙ２ｄｏｎｅ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｃｈａｌｌｅｎｅｓｏｆｃｌｉａｍｔｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｏｆｔｅｎｌｇｙ，化ａｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆＣ〇ｗｉｌｌｂｅａｄｕｌｔｅｒａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｓｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｉｌａｒ２ｇｑｕ