2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、CO2作為一種溫室氣體和重要碳源,對(duì)其分離和捕集具有重要意義。固定載體膜因具有較高的滲透速率和選擇性而備受關(guān)注。目前CO2固定載體膜材料多以水溶性高分子聚合物為主,在加濕條件下會(huì)發(fā)生溶脹,降低膜壽命;此外添加的活性載體多以伯、仲、叔胺基團(tuán)為主,對(duì)季銨基團(tuán)研究較少。本文以商業(yè)化聚醚砜(PES)為基本材料,1-甲基咪唑?yàn)榧句@化試劑,合成了耐水溶脹性良好的季銨化聚醚砜(ImPES);通過(guò)材料本身自有的季銨化基團(tuán),不需添加活性載體,制備了具有良

2、好滲透性、選擇性和穩(wěn)定性的CO2固定載體膜。
  首先通過(guò)氯甲基化和季銨化反應(yīng),成功制備了ImPES。采用溶劑蒸發(fā)法,以聚丙烯(PP)微孔膜為支撐膜,制備了季銨化CO2固定載體膜ImPES/PP??疾炝思句@化程度(DIm)、ImPES濃度和溶劑蒸發(fā)溫度對(duì)ImPES/PP膜分離性能的影響,優(yōu)化了制膜工藝。結(jié)果表明,較溫和的溶劑蒸發(fā)溫度和適宜的ImPES濃度條件下能獲得性能較好的ImPES/PP膜,其CO2分離性能隨著載體含量的增加而

3、提高,當(dāng)DIm大于50%,膜內(nèi)的載體形成趨于連通的促進(jìn)傳遞通道,獲得較大的CO2滲透速率和分離因子。季銨化程度為64%,濃度為20wt.%,溶劑蒸發(fā)溫度為40℃的ImPES/PP復(fù)合膜的CO2滲透速率為13.65GPU,CO2/N2和CO2/CH4分離因子為69.03和48.75。
  適當(dāng)提高測(cè)試溫度可以提高載體活性,CO2滲透速率提高到23.92GPU,而CO2/N2和CO2/CH4的分離因子保持在較高水平。適當(dāng)提高測(cè)試壓力可

4、使N2、CH4的滲透速率略下降,而CO2的滲透速率提高,從而使CO2選擇性增大。在壓力為0.4MPa下連續(xù)操作10天,復(fù)合膜的分離性能沒(méi)有顯著變化,展示了較好的耐壓穩(wěn)定性。
  為進(jìn)一步提高膜的性能,采用親水性較好的PVA與ImPES共混制備復(fù)合,提高膜內(nèi)含水量從而提高載體活性。PVA含量為15%的PVA-ImPES/PP膜的CO2滲透速率為10.25GPU,CO2/N2和CO2/CH4分離因子為102.5和78.85。采用PVA

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