【摘 要】
：
气候变化对人类健康的影响是当今社会最为关注的问题之一。众所周知,全球变暖的主要温室气体二氧化碳是通过不同的自然过程从大气中去除的。不幸的是,释放到大气中的大量二氧化碳超过了自然修复过程。因此,选择合适的方法去除大气中过量的二氧化碳刻不容缓。吸附法是一种低成本高效能的方法,目前被视为最有应用前景的一种方法。金属有机骨架材料（MOFs）由金属簇与有机配体之间的强相互作用（配位键）构成。随着无机金属节点
论文部分内容阅读
气候变化对人类健康的影响是当今社会最为关注的问题之一。众所周知,全球变暖的主要温室气体二氧化碳是通过不同的自然过程从大气中去除的。不幸的是,释放到大气中的大量二氧化碳超过了自然修复过程。因此,选择合适的方法去除大气中过量的二氧化碳刻不容缓。吸附法是一种低成本高效能的方法,目前被视为最有应用前景的一种方法。金属有机骨架材料（MOFs）由金属簇与有机配体之间的强相互作用（配位键）构成。随着无机金属节点和有机配体的多样化选择,以及不同的合成方法,MOFs表现出可调控的物理/化学性能,超高孔隙率、大表面积和高热稳定性及化学稳定性,这些特点使其成为最具有前景的吸附剂,目前已经广泛应用于CO2捕获领域。研究发现用于提高MOFs对CO2捕获的策略主要有以下几种:引入路易斯碱性位点、引入不饱和活性中心、设计合适的孔道尺寸、利用柔性结构等,与此同时这些策略也可以提高对混合气体的分离能力。围绕以上几点对CO2具有高捕获能力的策略,本文开展了以下工作。第一章对CO2捕获常用吸附剂,以及目前最具有应用前景的吸附剂MOFs进行了详细的介绍。第二章以氯化钴为金属盐,对苯二甲酸、异烟酸为有机配体,通过溶剂热方法合成微孔MOFs即CPM-20。其比表面积为713 m~2/g,孔径约为6（?）。在273K,1 bar条件下CO2吸附量为57 cm~3/g,利用IAST计算298 K,1 bar条件下对混合气体CO2/CH4选择性为47,CO2/N2选择性为350,这个数值超越了目前已经报导的SIFSIX-2-Cu-i、MOF-5等材料。通过维里方程计算CPM-20对CO2的吸附热,其为21 k J/mol,其吸附热数值较低,表明吸附剂容易再生。对动态混合气体CO2/CH4及CO2/N2进行穿透实验,表明CPM-20（Co）是有望应用到工业分离的材料。第三章以硝酸锌为金属盐,对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、三乙烯二胺为有机配体,通过溶剂热方法合成微孔MOFs即ZBD和ZND,目的是探究氨基对CO2吸附量及吸附选择性的影响。对ZBD和ZND进行结构表征和性能表征。XRD谱图表明材料成功合成。77 K下的N2吸附等温线数据表明引入氨基后材料的比表面积由1497 m~2/g降到645 m~2/g,孔径由6（?）降到5（?）。在273 K,1 bar条件下CO2吸附量由103 cm~3/g增加至132 cm~3/g。IAST计算298 K,1 bar条件下对混合气体的选择性,CO2/CH4选择性由6增加至27,CO2/N2选择性由71增加至251。通过维里方程计算ZBD及ZND对CO2的吸附热,其数值分别为为19 k J/mol和23 k J/mol,数值的增加表明氨基的引入能对CO2产生正向吸附,且其吸附热数值较低,表明吸附剂容易再生。对动态混合气体CO2/CH4及CO2/N2进行穿透实验,穿透实验结果表明ZBD和ZND能分离混合气体,且ZND的分离效果好于ZBD。第四章为总结与展望。总结了本篇论文的研究内容及研究结果,并展望未来对CO2具有更高捕获能力MOFs的研究方向。
其他文献
金属有机框架材料（Metal-organic frameworks,MOFs）是一种网络结构的配合物,它是由有机配体与金属离子或金属团簇通过配位键结合形成的,因此也被叫作多孔配位聚合物（Porous coordination polymer,PCP）,其组成多样、表面积大、拓扑结构可调节,孔径和孔表面具有优秀的可设计性,因为其具有强大的结构优势,使得近几年MOFs受到了越来越多的关注。其中发光金属
随着智能制造技术的迅速发展及工业机器人的广泛应用,机器视觉技术在工业机器人智能装配任务中的优势逐渐显现。在装配任务中轴孔配合及螺纹装配最为频繁,因此本文围绕螺纹组件的装配问题,对视觉引导机器人的装配系统在应用过程中的关键技术展开研究。主要内容如下:（1）对智能制造领域中工业机器人的应用,自动螺纹装配系统及空间圆的位姿解算的国内外研究现状进行分析,确定系统方案及本文的研究内容。在明确了系统要求后,从
各向异性粒子,泛指在物理形貌或化学组成及结构上具有不均匀、不对称性的一类特殊微纳粒子,由于其特殊的物理和化学性质,在生物、医疗、催化和自驱动等领域有着广泛的应用前景。离子液体是室温下呈液态的由有机阳离子和阴离子所构成的盐类离子化合物,由于其低蒸汽压、高导电性、阴离子可交换和对多种物质的强溶解能力等特性,被广泛用作绿色溶剂和材料组分。因此,在各向异性粒子中引入离子液体组分,将离子液体功能和各向异性粒
舞动灾害将导致大范围输电线路事故,给国家电力系统和人民生命带来严重安全隐患,造成巨大经济损失,成为电网建设的潜在威胁。为了解舞动形成机理和预防舞动发生,电网利用舞动监测系统对输电线路进行实时观测,以获取舞动特征参数。本文针对舞动信号处理技术进行深入研究,设计并实现基于惯性传感器的舞动信号处理算法,准确辨识舞动特征参数,并根据舞动三自由度模型,在实验室环境下,对信号处理算法进行实验验证。本文分析传统
位移测量是工业测量中的重要环节,激光自混合干涉技术因其测量系统结构紧凑、易于准直、精度高等优点被广泛应用于位移测量领域,通过对携带有被测目标运动信息的激光自混合信号进行分析处理可以实现对目标位移的测量。但是在位移测量的过程中如何简化位移重构过程,提高位移测量的精度一直是激光自混合干涉位移测量的一个重要研究方向。本文以双纵模激光器为光源研究了一种基于自混合干涉效应的正交相位解调位移测量技术,通过对自
江西省石竹山硅灰石矿床位于钦杭成矿带东段的萍乐坳陷带内，是世界资源储量规模最大的硅灰石矿床。为了厘清区内成矿流体性质及进一步找矿潜力，本文根据矿物间的穿插关系和光学特征，将该矿床的石榴子石分为早（GrtⅠ）、晚（GrtⅡ）两个世代，在详细的野外工作基础上，利用电子探针（EMPA）和LA-ICP-MS原位微区分析技术，对石竹山矿床中的石榴子石开展了系统研究。结果表明，石竹山硅灰石矿床石榴子石属于钙铝
近年来,离子液体作为合成、分离、电化学和过程化学的新型溶剂,它们受到越来越多的关注。随着离子液体的发展,“功能化离子液体”的概念悄然诞生。它是指阳离子咪唑环上带有特定官能团从而赋予整个离子液体特殊性质的一类离子液体。阳离子咪唑环上引入醚基不仅能够降低离子液体的粘度,而且能够增强对SO2的吸收。而带有烯丙基的离子液体,在电池的应用上面具有高电导率、宽电位窗口等优良特点。作为潜在的蓄热或传热流体,离子
质心是飞行器运动分析姿态控制系统设计所需的必须参数,飞行器质心测量结果可用于验证飞行器内部布局是否合理,是飞行器载荷分布调整的主要依据。为了解决大尺寸异形飞行器缺少明显可见的定位坐标基准和支撑定位基准的问题,本文提出了一种质心测量方法,并根据某型号飞行器质量质心的测量需求研制了一套飞行器质心测量系统。具体研究内容包括:结合项目实际需求,分析了传统倾斜平台法的特点及局限性,并提出一种新的质心测量方案
地下管线是城市建设发展的基础,在地下管线不断建设的过程中,地下管网系统日趋复杂,对正常运行和维护提出了更高的要求。开展城市管线普查探测,有助于建设城市三维空间的信息管理规划,改善信息缺失导致的管线事故频发现状。探地雷达（Ground Penetrating Radar,GPR）作为一类精细化地下空间探测技术,具有无损检测、连续便携等优势,是管线目标探测的首选。然而在大范围普查过程中,探地雷达探测工
随着社会的发展,现代医学科学技术也在不断的进步与创新。药物被人们广泛使用来治疗多种疾病。其中,抗生素作为一类具有优异抗菌性能的药物长期受到人类的广泛关注。由于它可以用来治疗由细菌感染引起的多种疾病,因此抗生素的用量正在逐年增加。不可避免的,在抗生素生产的过程中,会产生越来越多的废水。如果这些废水未加处理而随意排放,将会造成环境污染,进而危害生物体健康。因此在排放废水之前需要将其中的有机污染物去除,