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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/80268| 標題: | 層狀金屬有機骨架薄膜於滲透蒸發之應用 Layered Metal-Organic Framework Membrane for Pervaporation |
| 作者: | Yi-Jui Hsieh 謝宜芮 |
| 指導教授: | 康敦彥(Dun-Yen Kang) |
| 關鍵字: | 金屬有機骨架,金屬有機骨架薄膜,滲透蒸發,異丙醇,醇類除水, Metal-organic framework,metal-organic framework membrane,pervaporation,isopropanol,alcohol dehydration, |
| 出版年 : | 2021 |
| 學位: | 碩士 |
| 摘要: | "金屬有機骨架(Metal-organic frameworks, MOFs)是一種結晶性多孔材料，具有高表面積、多樣性、結構彈性、孔徑大小也能藉由分子設計來調控。因此被廣泛應用在薄膜分離、觸媒反應、吸附等。因大多金屬有機骨架薄膜在液態中存在穩定性問題或是在合成薄膜過程中會產生薄膜缺陷問題，所以在滲透蒸發領域中並沒有太多成功利用純金屬有機骨架薄膜進行醇類(乙醇或異丙醇)和水分離的相關文獻。大多是採用沸石薄膜、高分子薄膜或是有機/無機複合膜來進行滲透蒸發的研究。因此本研究著重在使用純金屬有機骨架薄膜(Zn-aip-azpy)來探討薄膜對於醇類和水的分離能力，同時我們也發現薄膜的沉積步驟對於形成高質量緻密膜有著非常大的影響。此外我們也探討了在薄膜表面塗佈一層poly(vinyl alcohol)(PVA)是否能提高薄膜在滲透蒸發實驗中的穩定性。而在薄膜滲透蒸發效能的探討中，我們分別將薄膜針對結構穩定性、化學穩定性及熱穩定性來進行討論，並比較as-synthesized Zn-aip-azpy薄膜和PVA/Zn-aip-azpy薄膜在不同條件下的滲透蒸發效能。本研究藉由二次生長法來製備Zn-aip-azpy薄膜，並輔以XRD、SEM、FT-IR、接觸角儀等儀器檢測薄膜的結構及性質，接著比較Zn-aip-azpy薄膜和PVA/Zn-aip-azpy薄膜在不同條件下滲透蒸發的表現。我們發現薄膜在90 wt.%異丙醇水溶液中的表現最佳且最穩定，對於Zn-aip-azpy薄膜而言，水對異丙醇的分離係數約450，而PVA/Zn-aip-azpy薄膜則可以達到接近2000。本研究同時也利用薄膜空氣滲透實驗來驗證及說明滲透蒸發表現和薄膜缺陷間的關係。" |
| URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/80268 |
| DOI: | 10.6342/NTU202101252 |
| 全文授權: | 同意授權(限校園內公開) |
| 顯示於系所單位： | 化學工程學系 |
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