中文摘要：

本项目拟在b-轴取向MFI型分子筛膜的分子筛孔道内构筑一种具有0.3-0.4 nm有效孔径、高CO2吸附性能的单壁碳纳米管结构，进而构建出高CO2选择性且垂直有序排列的单壁碳纳米管分子筛复合膜材料。通过深入研究有机模板剂在含过渡金属杂原子MFI型分子筛孔道内的低温催化裂解机理，揭示分子筛孔道内单壁碳纳米管的形成机理。采用二次生长法，探索最佳的分子筛微晶自组装工艺，在大孔氧化铝载体上有序组装b-轴取向分子筛晶种层，系统考察晶种在含过渡金属杂原子超稀合成液体系中的成膜机理，进而通过优化合成条件制备出致密无缺陷的含过渡金属杂原子的b-轴取向MFI型分子筛膜。在此基础上，深入研究垂直有序单壁碳纳米管复合膜的微结构特性与其宏观CO2膜分离性能的内在联系，实现膜制备的重复性，提高膜的分离性能和稳定性。本项研究可为天然气、沼气和工业高炉气中CO2膜分离脱除技术的发展，提供新的研究思路和理论支持。