【摘 要】
：
煤层气是一种与煤共生的气体资源,是储存在煤层中的烃类气体。煤层气俗称“瓦斯”,主要成分是甲烷,其中还混有大量的二氧化碳。如果将开采出的煤层气用于燃烧,这就将会造成能源的极大浪费,进而导致环境问题加剧,将煤层气中的甲烷转化为高价值的化学品将会有效避免上述问题。因此,除去煤层气中的二氧化碳杂质,提高甲烷纯度成为一个新的具有挑战性的问题。氢键有机骨架材料（HOFs）是一种重要的多孔材料,可以通过有机或金
论文部分内容阅读
煤层气是一种与煤共生的气体资源,是储存在煤层中的烃类气体。煤层气俗称“瓦斯”,主要成分是甲烷,其中还混有大量的二氧化碳。如果将开采出的煤层气用于燃烧,这就将会造成能源的极大浪费,进而导致环境问题加剧,将煤层气中的甲烷转化为高价值的化学品将会有效避免上述问题。因此,除去煤层气中的二氧化碳杂质,提高甲烷纯度成为一个新的具有挑战性的问题。氢键有机骨架材料（HOFs）是一种重要的多孔材料,可以通过有机或金属-有机连接体之间的氢键进行自组装。由于氢键连接的可逆性和柔性,HOFs显示出高结晶度、溶液可加工性、易于愈合和纯化的特点。为了在HOFs中实现永久孔隙率,可以通过选择刚性分子构建块和具有强氢键相互作用的氢键单元来构建稳定而坚固的开放式框架,其中,通过骨架互穿和其他类型的弱分子间相互作用,如π-π作用,可以进一步增强骨架的稳定性。在这里,HOF材料作为一种新型多功能材料在气体储存和分离、分子识别、电学和光学材料、化学传感、催化和生物医学等领域具有广泛的应用前景。鉴此,本文以氢键有机骨架材料作为研究对象,合成了两种具有代表性的HOF材料,在298 K条件下对CO2/CH4和CO2/N2的混合气体实现有效分离。通过XRD、FT-IR和比表面积及孔径分析等测试方法对其结构进行表征,并对其稳定性、气体吸附和分离性能进行表征。1.通过界面合成法成功合成了氢键超分子金属有机骨架材料HOF-21,通过X-射线粉末衍射和傅立叶变换红外光谱确定其结构,并测定了该材料对CO2、CH4和N2单组份气体的吸附等温线。实验结果表明,HOF-21的BET表面积为282.46 m~2 g-1。基于理想溶液吸附理论（Ideal Adsorption Soluton Theory,IAST）计算得到,在298 K、1 bar的条件下,HOF-21对混合气体50:50 CO2/CH4和CO2/N2的分离选择性分别为59和259。通过对双组分混合气体CO2/CH4（50:50和20:80,v/v）和CO2/N2（50:50和20:80,v/v）的固定床动态吸附实验结果表明,HOF-21在298 K下能够实现对CO2/CH4和CO2/N2的混合气体实现有效分离。2.通过溶剂热合成法成功合成了氢键有机骨架材料HOF-BTB,通过X-射线粉末衍射和傅立叶变换红外光谱确定其结构,稳定性测试结果表明,该材料具有良好的热稳定性和溶剂稳定性。基于其77 K下的N2等温吸附线,计算得其BET表面积为381.79 m~2 g-1。基于对CO2、CH4和N2单组份气体的吸附等温线,通过维里方程模拟计算结果初步验证该材料对CO2/CH4和CO2/N2的混合气体具有选择吸附性。最后通过穿透实验确定该材料可实现对CO2/CH4和CO2/N2的混合气体的有效分离。
其他文献
“瘦肉精”是一种β-肾上腺类神经兴奋剂，能提高饲料转化率，增加瘦肉率，显著改善胴体品质。虽然“瘦肉精”可通过尿液排出体外，但也会残留在动物的肝脏、肾脏、肌肉等组织器官中，进而危害人体健康。本文以此为背景论述了“瘦肉精”的危害，对国内外关于“瘦肉精”的可使用限量进行对比，并针对“瘦肉精”的管理问题提出改善建议。
水是自然环境中最为活跃的要素,在中国,水资源的供需矛盾已经突出,对水环境的保护和对水污染的治理已经迫在眉睫。除去生态环境部门监测的重点湖（库）,城市周边人工湖等小微水域的水质检测同样不容忽略,探寻高效、准确、绿色的水质检测方法显得尤为重要。传统的单点水质监测,工序复杂,时间长,容易带来二次污染;卫星遥感因为其时间和空间分辨率的限制,对小微水域的反演效果不好;无人机多光谱遥感技术和传统人工水面采样方
在现代军事战争中,雷达辐射源信号的分选识别作为雷达对抗的关键环节,是现代信息战和电子战获得信息掌控权、取得战争主动权和作战制胜权的重要环节。由于电子战与电磁环境的日趋复杂,常规五参数已经无法满足雷达辐射源信号分选识别中所遇到的的问题和挑战。为此,国内外研究学者提出了数十种新的雷达辐射源信号脉内特征,然而针对这些特征能否有效或更高效地实现对雷达辐射源信号的分选识别仍缺乏定量、全面、客观的系统性评估和
铁路是国家重要的基础运输设施,当铁路路基沉降超过一定阈值时,将严重影响着铁路的安全,因此对路基沉降进行实时的监测是非常重要的。传统的人工监测方法效率较低,且不能实时采集,在传输距离上也存在一定的局限性。针对上述问题,本文构建数据监测网络,对铁路路基的状态进行实时监测。对采集到的工程数据进行预处理和拟合等操作,为后续的预测工作奠定基础。主要研究内容如下:首先,分析了路基沉降的原因,并对相关理论进行研
为了减少化学工业中的温室气体排放和化石燃料消耗,将二氧化碳转化为化合物和聚合物最近引起了广泛的关注。环状碳酸酯作为工业原料被广泛应用于生产各种化学产品或聚合物材料、溶剂、电池的电解质以及燃料添加剂,CO2和不同环氧化合物的催化耦合生成环状碳酸酯是CO2重要的转化过程之一。然而,二氧化碳作为一种廉价、丰富、无毒的材料,由于其高热力学稳定性和动力学惰性,其可持续利用受到了限制。因此,大量的研究集中在合
多金属氧酸盐（Polyoxometalates,POMs）,是通过氧原子桥接的d~0或d~1金属离子的过渡金属氧化物（transition metal oxides TMO）。POMs具有可逆的氧化还原和结构稳定性,并在氧化还原的过程中同时发生颜色变化,因此POMs也被认为是一种很有潜力的电致变色（electrochromism,EC）材料。POMs在水和有机溶剂中具有较高的溶解度,通常可采用湿法
禽白血病（AL）是以淋巴组织增生为特征的慢性恶性肿瘤病，禽白血病病毒（ALV）具有可垂直传播、潜伏期长、感染后持续排毒等特征。从ALV分离、血清学诊断技术和分子生物学诊断技术等方面对AL实验室检测技术的最新动态和前沿技术进行了研究，以期为ALV分子流行病学调查、监测净化和禽痘等活疫苗的外源病毒监测提供有效的技术支持，满足饲养场现场简易操作和疫控机构快速诊断等需求。
随着高分子科学的发展,聚合物材料在生产生活中逐渐发挥着无可替代的作用。然而,聚合物材料在日常的使用过程中都会出现一定程度的损坏,严重制约着材料的使用稳定性和寿命。而自修复功能的引入,可赋予材料更高的安全稳定性并延长材料的使用寿命,故开发具有自修复性能的高分子材料显得意义重大。本征型自修复材料实现自修复过程是通过材料内部各种动态可逆相互作用的打开和重建来完成的,但是其力学强度较低的主要原因是动态相互
存在于自然环境中的二氧化碳的含量约为400 ppm,相当于地球大气体积百分比的0.04,是地球上生命赖以生存的重要气体。然而,当它从不同的人为和自然来源,如化石燃料发电厂、工业过程、交通、火山爆发和森林火灾等不受控制地球排放时,就会变的非常危险。在过去的几十年中,由于化石能源的快速燃烧和人类的各种活动向大气中排放了大量的二氧化碳,直接导致和加速了全球的气候变化。结果不受控制的二氧化碳排放到大气中,
现代战争的发展趋于智能化,飞行器编队协同作战具有抗干扰能力强、智能、高效等优点,从而成为现代战争的新型作战方式。它的组网能力和网络性能会对战争模式有很大影响。飞行器编队执行作战任务时会受到攻击和干扰,因此飞行器编队实现通信组网困难。由于飞行器作战地点不确定、作战范围动态变化,面对未知区域,可用的无线频谱也是未知的。一旦飞行器失联,会影响作战任务的执行,同时飞行器作战过程中通信时间非常珍贵,频谱资源