《新型膜分離材料設計與製備基礎研究》是依託清華大學，由李繼定擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型膜分離材料設計與製備基礎研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：李繼定
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以滲透汽化和汽體滲透膜材料設計製備為研究對象，以有機物分離體系為膜分離體系，以已結題的國家自然科學基金項目（20076023，20276034，20676067）在滲透汽化膜分離材料方面的研究成果和統計熱力學、動力學、材料和結構化學等理論為基礎，藉助非均勻場非線性發展方程、Backlund變換和分子模擬方法，研究分離物與分離物、分離物與膜分離材料之間的複雜的相互作用，建立起能揭示其內在聯繫的膜材料設計基礎理論模型。從分離過程和膜材料製備的雙重視角入手，抓住膜分離材料的微觀性質決定其巨觀分離功能、巨觀分離功能體現其微觀性質這個關鍵科學問題，進行滲透汽化和汽體滲透膜材料結構和膜分離性能調控制備研究。作為基礎研究成果套用，為國家節能和環保需求的醇/酯分離和揮發性有機汽體膜法回收，設計製備出滲透汽化和汽體滲透分離膜，為推動和促進膜分離科學和膜材料科學發展做出貢獻。
結題摘要
以醇/酯分離和揮發性有機汽體回收為研究背景，以滲透汽化和汽體滲透膜材料設計製備為主要研究內容，以已結題的國家自然科學基金項目在滲透汽化膜分離材料方面的研究成果為基礎，研究得到了PDMS、PEG、PVP、納米SiO2、納米SiO2、MCM-41分子篩、ZSM-5、silicalite-1、ZIF-8等醇/酯分離和揮發性有機汽體回收膜材料。進行了膜材料結構和膜分離性能調控制備研究，製備了納米SiO2、球形MCM-41分子篩、CNT、ZIF-8等填充PDMS膜或混合膜。進行了FT-IR、SEM、XPS、DSC、CA等膜結構表征。研究了分離物與分離物、分離物與膜分離材料之間的相互作用。研究了鑄膜液組成、原料組成、操作溫度等因素對膜分離性能的影響，研究了膜分離材料的微觀性質與巨觀分離功能的內在聯繫。建立了基團Wilson模型和基團Flory-Huggins模型。研究課題圓滿實現了既定目標。其成果為國家節能和環保需求的醇/酯分離和揮發性有機汽體回收的膜技術研發和套用提供了良好基礎，為膜科學技術的發展作出了貢獻。本研究課題出站博士後1名、畢業博士生4名、發表學術論文40篇，其中SCI(EI)收錄16篇、國核心心期刊10篇、國際會議11篇、國內會議3篇。
