本文主要研究内容
作者周瑶（2019）在《介孔钛基吸附材料制备及其吸附分离性能研究》一文中研究指出：吸附分离法因具有高选择性、低能耗、易再生、操作简单、吸附效果好、产品纯度高等优点而受到广泛的应用和关注,其中吸附剂是吸附分离混合气体的关键所在。基于钛基材料自身独特的结构和性质,可将其作为吸附剂的载体,通过引入有机胺或金属氧化物得到优异的新型功能化复合吸附剂,用于吸附分离煤层气中的CO2/CH4。煤矿开采过程中排放出大量的低浓度煤层气,提纯利用这部分煤层气对我国减少环境污染及新能源的开发利用有重大的意义。本文拟开展高效分离CO2/CH4的钛基复合材料的制备及吸附分离性能的研究,主要研究结果如下:1、采用微波水热法合成钛酸盐纳米管(TiNTs),并与传统水热法合成法对比,结果显示微波水热合成的TiNTs外貌形态和粒径更加均匀,比表面积和孔容分别为197.6 m2/g、0.426 cm3/g,并且缩短了溶液的加热时间,可使TiNTs产量变大,成本降低。分别用二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)对TiNTs载体进行改性。利用扫描电镜(SEM)、低温氮吸附仪(BET)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法对吸附剂进行表征,分别通过静态及动态吸附实验研究其对CO2和CH4的吸附分离性能,并对CO2和CH4的分离系数进行模拟计算。结果表明:60%TEPA改性的T1分离因子最大为46.27,能很好的分离CO2和CH4。氨修饰的TiNTs除具有较高的CO2吸附能力外,还具有良好的分离能力,表明复合吸附剂在煤层气CO2脱除方面具有很大的潜力。2、合成高比表面积和大孔径的质子化钛酸盐纳米管(PTNT)。首先采用溶胶凝胶法制备介孔二氧化钛,然后通过微波水热法合成PTNT,其比表面积和孔容成倍增加,分别为420.0 m2/g、、1.205 cm3/g,CO2的吸附能力也有所提高。采用浸渍法分别将TETA、TEPA、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)负载到PTNT上,制备了一系列胺基修饰PTNT,通过贝士德吸附仪研究其对CO2和CH4的吸附分离性能,并通过固定床测量穿透曲线。实验结果表明:在75℃下60-TETA/P纯CO2气氛中饱和吸附量达到5.38 mmol/g,高于上述相同负载量TETA改性的TiNTs,也高于60-TETA/IG-CTNs复合吸附剂以及之前许多报道的TETA浸渍的材料。在40℃时,60-TETA/P的分离因子高达96.38,高于最近报道的其它类型的吸附剂。3、以无机材料改性PTNT,并与有机胺改性样品做对比。利用粒子半径较小、价态较低的碱金属氧化物本身的性质特点来提高碱性活性位点的数目,以便更快更好的吸附酸性的CO2气体。本文选用氯化钙和氯化镁作为金属盐溶液,以不同的比例负载到质子化钛酸盐纳米管上,制备了一系列碱金属氧化物/PTNT复合吸附剂,实验结果表明:在800℃时PTNT/CaO对CO:的吸附量高达8.086 mmol/g,经两次吸附循环后吸附量仅下降1.4%,表明复合吸附剂具有良好的循环再生性能;在30℃时PTNT/MgO的吸附量高达2.327 mmol/g,分离因子为5.52,表明复合吸附剂具有较好的CO2/CH4吸附分离效果。
Abstract
xi fu fen li fa yin ju you gao shua ze xing 、di neng hao 、yi zai sheng 、cao zuo jian chan 、xi fu xiao guo hao 、chan pin chun du gao deng you dian er shou dao an fan de ying yong he guan zhu ,ji zhong xi fu ji shi xi fu fen li hun ge qi ti de guan jian suo zai 。ji yu tai ji cai liao zi shen du te de jie gou he xing zhi ,ke jiang ji zuo wei xi fu ji de zai ti ,tong guo yin ru you ji an huo jin shu yang hua wu de dao you yi de xin xing gong neng hua fu ge xi fu ji ,yong yu xi fu fen li mei ceng qi zhong de CO2/CH4。mei kuang kai cai guo cheng zhong pai fang chu da liang de di nong du mei ceng qi ,di chun li yong zhe bu fen mei ceng qi dui wo guo jian shao huan jing wu ran ji xin neng yuan de kai fa li yong you chong da de yi yi 。ben wen ni kai zhan gao xiao fen li CO2/CH4de tai ji fu ge cai liao de zhi bei ji xi fu fen li xing neng de yan jiu ,zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1、cai yong wei bo shui re fa ge cheng tai suan yan na mi guan (TiNTs),bing yu chuan tong shui re fa ge cheng fa dui bi ,jie guo xian shi wei bo shui re ge cheng de TiNTswai mao xing tai he li jing geng jia jun yun ,bi biao mian ji he kong rong fen bie wei 197.6 m2/g、0.426 cm3/g,bing ju su duan le rong ye de jia re shi jian ,ke shi TiNTschan liang bian da ,cheng ben jiang di 。fen bie yong er yi xi san an (DETA)、san yi xi si an (TETA)、si yi xi wu an (TEPA)dui TiNTszai ti jin hang gai xing 。li yong sao miao dian jing (SEM)、di wen dan xi fu yi (BET)、fu li xie bian huan gong wai guang pu (FTIR)deng fang fa dui xi fu ji jin hang biao zheng ,fen bie tong guo jing tai ji dong tai xi fu shi yan yan jiu ji dui CO2he CH4de xi fu fen li xing neng ,bing dui CO2he CH4de fen li ji shu jin hang mo ni ji suan 。jie guo biao ming :60%TEPAgai xing de T1fen li yin zi zui da wei 46.27,neng hen hao de fen li CO2he CH4。an xiu shi de TiNTschu ju you jiao gao de CO2xi fu neng li wai ,hai ju you liang hao de fen li neng li ,biao ming fu ge xi fu ji zai mei ceng qi CO2tuo chu fang mian ju you hen da de qian li 。2、ge cheng gao bi biao mian ji he da kong jing de zhi zi hua tai suan yan na mi guan (PTNT)。shou xian cai yong rong jiao ning jiao fa zhi bei jie kong er yang hua tai ,ran hou tong guo wei bo shui re fa ge cheng PTNT,ji bi biao mian ji he kong rong cheng bei zeng jia ,fen bie wei 420.0 m2/g、、1.205 cm3/g,CO2de xi fu neng li ye you suo di gao 。cai yong jin zi fa fen bie jiang TETA、TEPA、2-an ji -2-jia ji -1-bing chun (AMP)fu zai dao PTNTshang ,zhi bei le yi ji lie an ji xiu shi PTNT,tong guo bei shi de xi fu yi yan jiu ji dui CO2he CH4de xi fu fen li xing neng ,bing tong guo gu ding chuang ce liang chuan tou qu xian 。shi yan jie guo biao ming :zai 75℃xia 60-TETA/Pchun CO2qi fen zhong bao he xi fu liang da dao 5.38 mmol/g,gao yu shang shu xiang tong fu zai liang TETAgai xing de TiNTs,ye gao yu 60-TETA/IG-CTNsfu ge xi fu ji yi ji zhi qian hu duo bao dao de TETAjin zi de cai liao 。zai 40℃shi ,60-TETA/Pde fen li yin zi gao da 96.38,gao yu zui jin bao dao de ji ta lei xing de xi fu ji 。3、yi mo ji cai liao gai xing PTNT,bing yu you ji an gai xing yang pin zuo dui bi 。li yong li zi ban jing jiao xiao 、jia tai jiao di de jian jin shu yang hua wu ben shen de xing zhi te dian lai di gao jian xing huo xing wei dian de shu mu ,yi bian geng kuai geng hao de xi fu suan xing de CO2qi ti 。ben wen shua yong lv hua gai he lv hua mei zuo wei jin shu yan rong ye ,yi bu tong de bi li fu zai dao zhi zi hua tai suan yan na mi guan shang ,zhi bei le yi ji lie jian jin shu yang hua wu /PTNTfu ge xi fu ji ,shi yan jie guo biao ming :zai 800℃shi PTNT/CaOdui CO:de xi fu liang gao da 8.086 mmol/g,jing liang ci xi fu xun huan hou xi fu liang jin xia jiang 1.4%,biao ming fu ge xi fu ji ju you liang hao de xun huan zai sheng xing neng ;zai 30℃shi PTNT/MgOde xi fu liang gao da 2.327 mmol/g,fen li yin zi wei 5.52,biao ming fu ge xi fu ji ju you jiao hao de CO2/CH4xi fu fen li xiao guo 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西安科技大学的周瑶，发表于刊物西安科技大学2019-10-15论文，是一篇关于钛基复合材料论文,微波水热法论文,吸附分离论文,穿透曲线论文,西安科技大学2019-10-15论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西安科技大学2019-10-15论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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