金屬：有機(jī)骨架分離膜

前言

1 金屬-有機(jī)骨架材料概述 1

1.1 金屬-有機(jī)骨架材料的組成和結(jié)構(gòu) 1

1.1.1 金屬-有機(jī)骨架材料的組成 1

1.1.2 金屬-有機(jī)骨架材料的結(jié)構(gòu) 3

1.2 幾種典型的金屬-有機(jī)骨架材料 4

1.3 金屬-有機(jī)骨架材料的性質(zhì)與用途 8

1.3.1 金屬-有機(jī)骨架材料的性質(zhì) 8

1.3.2 金屬-有機(jī)骨架材料的用途 8

1.4 金屬-有機(jī)骨架材料的孔道工程與選擇性吸附 11

1.5 金屬-有機(jī)骨架材料的設(shè)計(jì)、合成與功能化 16

1.6 金屬-有機(jī)骨架材料的計(jì)算化學(xué)研究 17

參考文獻(xiàn) 17

2 金屬-有機(jī)骨架多晶膜的類型及制備方法 20

2.1 多晶膜的主要類型 20

2.2 支撐型多晶膜的制備 20

2.2.1 原位晶化法 20

2.2.2 二次生長(zhǎng)法 25

2.2.3 反向擴(kuò)散界面生長(zhǎng)法 31

2.2.4 層層組裝法 33

2.2.5 快速熱沉積法 34

2.3 支撐型取向多晶膜的制備 35

2.3.1 取向膜的意義 35

2.3.2 形成機(jī)理對(duì)制備取向膜的指導(dǎo) 36

2.4 無(wú)支撐型多晶膜的制備 40

2.4.1 反向擴(kuò)散界面生長(zhǎng)法 40

2.4.2 二次生長(zhǎng)法 41

2.5 多晶膜的后處理過(guò)程 41

2.6 多晶膜的后修飾過(guò)程 42

參考文獻(xiàn) 42

3 金屬-有機(jī)骨架雜化膜的類型及制備方法 46

3.1 金屬-有機(jī)骨架-石墨烯（氧化石墨烯）雜化膜 46

3.2 金屬-有機(jī)骨架-碳納米管雜化膜 49

3.3 金屬-有機(jī)骨架-水滑石雜化膜 49

3.4 金屬-有機(jī)骨架-沸石分子篩雜化膜 51

3.5 金屬-有機(jī)骨架與其他骨架材料形成的雜化膜 52

3.6 金屬-有機(jī)骨架-離子液體雜化膜 53

3.6.1 離子液體的氣體溶解性 53

3.6.2 支撐型離子液體膜 55

3.6.3 金屬-有機(jī)骨架-離子液體雜化膜的類型及制備方法 56

3.7 金屬-有機(jī)骨架-有機(jī)聚合物雜化膜 58

3.7.1 表面生長(zhǎng)型雜化膜 59

3.7.2 有機(jī)相填充型雜化膜 59

3.7.3 混合基質(zhì)型雜化膜 59

參考文獻(xiàn) 73

4 金屬-有機(jī)骨架分離膜傳質(zhì)分離機(jī)理 76

4.1 分離膜的基本概念、學(xué)術(shù)用語(yǔ)及性能參數(shù) 76

4.1.1 分離膜的基本概念與學(xué)術(shù)用語(yǔ) 76

4.1.2 分離膜的性能參數(shù) 80

4.2 膜的傳質(zhì)分離過(guò)程概述 81

4.2.1 氣體傳質(zhì)分離過(guò)程 81

4.2.2 滲透氣化傳質(zhì)過(guò)程 82

4.2.3 蒸氣滲透?jìng)髻|(zhì)過(guò)程 82

4.3 多晶膜的傳質(zhì)分離機(jī)理 83

4.3.1 吸附-擴(kuò)散分離模型 83

4.3.2 吸附控制的膜分離過(guò)程 86

4.3.3 擴(kuò)散控制的膜分離過(guò)程 89

4.3.4 選擇性吸附-分子篩分過(guò)程 93

4.4 混合基質(zhì)膜的傳質(zhì)分離機(jī)理 94

4.4.1 聚合物基質(zhì)的分離機(jī)理 94

4.4.2 填充粒子的分離作用 97

4.4.3 兩相界面缺陷對(duì)分離的影響 102

4.4.4 混合基質(zhì)膜滲透性預(yù)測(cè)模型 102

參考文獻(xiàn) 105

5 金屬-有機(jī)骨架分離膜及納米晶粒的表征方法 107

5.1 X射線衍射結(jié)晶結(jié)構(gòu)研究 107

5.1.1 X射線衍射基本原理 107

5.1.2 X射線衍射模式 108

5.1.3 X射線衍射的應(yīng)用 109

5.2 材料的組成、結(jié)構(gòu)與化學(xué)環(huán)境研究 111

5.2.1 核磁共振波譜法 111

5.2.2 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜 113

5.2.3 紅外光譜與拉曼光譜 114

5.2.4 X射線光電子能譜 116

5.2.5 二次離子質(zhì)譜 118

5.3 動(dòng)態(tài)光散射納米粒度分析 119

5.3.1 動(dòng)態(tài)光散射基本原理 119

5.3.2 動(dòng)態(tài)光散射的應(yīng)用 119

5.4 顯微結(jié)構(gòu)與微區(qū)形貌研究 119

5.4.1 掃描電子顯微鏡 119

5.4.2 透射電子顯微鏡 122

5.4.3 原子力顯微鏡 124

5.5 熱分析 125

5.5.1 熱分析基本原理 125

5.5.2 熱分析的應(yīng)用 125

5.6 氣體吸附與孔道結(jié)構(gòu)分析 126

5.6.1 吸附等溫線的測(cè)定 127

5.6.2 表面積、孔體積及孔分布的測(cè)定 128

5.6.3 吸附熱的測(cè)定 130

5.6.4 理想吸附選擇性的計(jì)算 131

5.7 自由體積分析 133

5.8 膜的滲透分離技術(shù) 135

5.8.1 氣體滲透分離 135

5.8.2 滲透氣化分離與蒸氣滲透分離 136

參考文獻(xiàn) 137

6 金屬-有機(jī)骨架分離膜的應(yīng)用 139

6.1 氣體分離 139

6.1.1 幾種氣體分離方法對(duì)比 139

6.1.2 金屬-有機(jī)骨架分離膜氣體分離應(yīng)用 141

6.2 滲透氣化或蒸氣滲透液體分離 150

6.2.1 幾種液體分離方法對(duì)比 150

6.2.2 金屬-有機(jī)骨架分離膜滲透氣化或蒸氣滲透液體分離應(yīng)用 151

6.3 其他分離應(yīng)用 155

參考文獻(xiàn) 157

7 二維超薄金屬-有機(jī)骨架分離膜 163

7.1 二維膜材料的分類 163

7.2 二維超薄金屬-有機(jī)骨架分離膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 164

7.3 二維超薄金屬-有機(jī)骨架分離膜的科學(xué)與技術(shù)難點(diǎn) 165

7.3.1 納米片的制備 166

7.3.2 由納米片組裝二維超薄膜 170

7.3.3 二維超薄膜的分離應(yīng)用 170

7.4 二維超薄金屬-有機(jī)骨架分離膜的發(fā)展方向 170

參考文獻(xiàn) 171

索引 173