海水淡化膜蒸馏膜的研究现状与展望

海水淡化技术(热法和膜法)是一项有望使人类摆脱淡水资源短缺困境的有效方法,其中,膜蒸馏技术是一种能源消耗低、脱盐能力强且有望实现淡水经济可持续生产的新型膜分离技术,但是膜蒸馏性能在很大程度上受膜污染与温度极化的制约,严重阻碍了其规模化应用,为此,研究人员围绕膜改性做了系列研究,以提高膜抗污染性并最大限度地降低温度极化。从阻碍膜蒸馏发展的问题入手,简要介绍了膜污染与温度极化及其对膜蒸馏造成的不利影响,综合分析了当前通过构造特殊润湿性表面抵抗膜污染以及利用限域加热降低/消除温度极化的研究现状,并指出当今膜蒸馏膜面临的问题,认为未来对于膜蒸馏膜的研究应从以下几方面开展:1)选用高导热/高光吸收的材料制造有限域加热功能并具有特殊润湿性表面的膜;2)设计能够适应多元污染物进料液的膜蒸馏膜;3)构筑一体化的具有高导热/光吸收性亲水层的Janus膜。

新型生物膜载体在污水处理中的研究现状

生物处理法是污水处理领域的核心技术,其中的生物膜法因具有耐冲击负荷、污泥产量少、运行管理方便等优势,已在全球范围内得到广泛关注。生物膜载体作为微生物附着生长材料,在生物膜处理工艺中起到关键作用,直接影响工艺的处理效果。然而,目前所开发的生物膜载体大多只能为微生物提供适宜稳定的生态位,并不具有强化污水处理效果的能力。为此,本文围绕五种能够提高污染物降解效率的新型生物膜载体(缓释生物膜载体、氧化还原介体生物膜载体、磁性生物膜载体、亲水改性生物膜载体、亲电改性生物膜载体)进行讨论,详细阐述了其具体分类与作用机理,并针对其今后研究方向与未来发展提出建设性建议,以期为未来大范围提标改造污水处理厂提供理论参考。

二氧化碳膜分离材料及其性能研究进展

碳捕集、利用与封存技术是能源行业绿色发展的重要途径。与化学吸收法、变压吸附法和低温蒸馏法等传统工艺相比,膜分离法具有低能耗、高效率、小型化、环境友好、易与其他技术集成等优势。目前,膜材料的选择、改性以及对膜结构的重构是提高膜材料分离性能的关键。该文总结对比了有机聚合物膜、无机膜及混合基质膜的研究进展,并对其分离机理、材料及性能进行了介绍,重点综述了材料的改性研究及用于制备混合基质膜的填充材料,展望了CO_(2)分离膜材料性能改进的研究方向及膜分离技术所面临的挑战。

质子交换膜电解制氢膜电极制备技术研究进展

膜电极(MEA)是质子交换膜(PEM)电解堆的核心,是物质传输和电化学反应的场所,直接决定电解堆的性能、成本和寿命。综述了PEM电解制氢膜电极的制备方法,主要包括:多孔传输层表面制备催化层(PTE)、质子交换膜表面制备催化层(CCM)、有序化制备法(OME)及直接膜沉积法(DMD)。PTE工艺可避免质子膜溶胀,但对传输层孔隙结构要求较高;CCM工艺过程简单,具有良好的催化层/膜界面,但电极极化损失高、物质传输性能较低;OME工艺具有良好的导电性及物质传输通道,有助于增加三相界面;DMD工艺可改善催化层与质子膜界面,自由调节膜厚,提升膜电极的性能并降低成本。

残膜回收机集膜装置研究进展

地膜覆盖技术的广泛应用,导致农田残膜污染程度加剧,严重影响农业生产与生活。针对目前国内外残膜回收机集膜装置研究现状,对残膜回收机搂膜型、卷膜型、箱体型、圆捆型及方捆型机具类型进行总结,分析了各类型装置特点、工作形式及优缺点,指出了目前集膜装置发展所遇到的困难和问题,并对残膜回收机集膜装置的发展提出了几点建议。

膜法分离一/二价阳离子的研究进展

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展,重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理,对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。基于此,作者认为,离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理,对于提高界面聚合反应可控度,实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道,有望实现高选择性离子筛分。此外,具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料,如MOFs、COFs、二维层状结构膜等,在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

肠系膜淋巴结炎中医膜原辨证的红外热成像特征研究

目的:运用红外热成像技术探讨肠系膜淋巴结炎膜原辨证的红外热成像特征。方法:收集年龄在5~18岁之间被诊断为肠系膜淋巴结炎患儿邪入膜原组30例,邪伏膜原组30例以及同期健康儿童30例为对照组,运用红外热成像技术,采集并对比不同证型患儿与健康儿前躯干、三焦、胃脘、大腹、左少腹、右少腹、肝区、神阙、气海等区域红外热图特征。结果:前躯干温度由高到低依次为邪入膜原组>邪伏膜原组>健康组,邪入膜原组躯干温度最高,差异有统计学意义(P<0.05)。邪入膜原组,三焦皆呈热偏离,其中以下焦热偏离最多,大腹、神阙、气海为热偏离,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。邪伏膜原组,三焦皆呈凉偏离,其中以中、下两焦凉偏离最多,大腹、气海为凉偏离,右少腹为热偏离,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:小儿肠系膜淋巴结炎膜原辨证的红外热像特征描述与三焦、大腹、右少腹、神阙、气海热值关系密切。运用红外热成像技术能较为客观的为膜原辨证的肠系膜淋巴结炎患儿提供了可视化、量化诊断依据。

啤酒工厂常用膜分离技术性能及使用

本文就膜的起源,膜的分类和过滤机理进行简要介绍。较详尽地对啤酒厂所有用膜点性能和使用进行说明,以期对啤酒界同仁有所帮助,以确保膜过滤微生物质量,降低使用成本。

膜增生性肾小球肾炎的中西医诊断与治疗

膜增生性肾小球肾炎(membranoproliferative glomerulonephritis,MPGN),又称为系膜毛细血管性肾小球肾炎,其特点是肾小球基底膜增厚、系膜细胞增生和系膜基质扩张。MPGN的发病率国内外相差较大,国外报道MPGN占原发性肾小球肾炎的6.4%~7.3%。

层面外科理念下的一种全新的睾丸鞘膜翻转切除术15例经验

目的在层面外科的理念下描述一种全新的睾丸鞘膜翻转切除术,改进对睾丸鞘膜积液手术解剖层次的理解并优化手术方式。方法选取2021年1—6月长治医学院附属和平医院泌尿外科收治的15例原发性睾丸鞘膜积液患者,采用经精索内筋膜层面行保留引带血管的睾丸鞘膜囊翻转切除术进行治疗。收集分析患者的一般资料、手术相关指标、成功率和并发症,并通过术中所见及照片分析术中的解剖学结构及结构间相互关系。结果15例患者均成功完成手术,手术时间为25~48 min,平均(34.0±6.2)min,患者均未出现阴囊血肿或切口感染,术后3个月随访无复发。术中所见解剖学要点如下:精索内筋膜完整包绕睾丸、附睾及精索,该层面是无血管的手术入路;在原发性睾丸鞘膜积液患者中,提睾肌及其筋膜层面是缺如的,与精索外筋膜相邻的是精索内筋膜;术中保留引带有助于睾丸固定于自然位置。结论在精索内筋膜层面行保留引带血管的睾丸鞘膜翻转切除术疗效可靠,层面外科理念下的精准解剖描述有助于提升相关手术技术。

导电膜膜蒸馏研究进展

膜蒸馏是一种利用低品位能处理高含盐水的节能技术,然而目前使用过程中面临膜污染严重、润湿等问题。导电膜利用外加电场所带来的静电排斥、电化学氧化还原、焦耳加热等作用,可以一定程度缓解膜蒸馏过程中膜污染、润湿和温度极化等问题,因此近年来受到广泛关注。概述了膜蒸馏的结构、原理和研究进展,重点介绍并对比了导电膜在膜蒸馏中采用电容模式、电阻模式和交流电模式运行的结构、作用机理及各运行模式的特点。电容模式主要通过静电排斥、电化学氧化还原、电致气泡等作用解决污染和润湿问题,电阻模式通过更高的电压形成更高的蒸汽压和纯水通量,并通过焦耳加热减轻生物污垢,交流电模式通过极性交换使得污垢层变得松散从而防止膜污染。最后详细阐述了导电膜膜蒸馏的处理效能、抗污染效能、抗润湿效能和抗温度极化性能,从而为导电膜膜蒸馏在工程中的应用和发展提供参考。

组织细胞吞噬性脂膜炎一例

组织细胞吞噬性脂膜炎(CHP)是一种罕见的临床疾病,以皮下脂肪组织的结节性小叶性脂膜炎为特征,本文报道1例。患者,男,56岁,双侧下肢及上肢反复出现疼痛性红斑、结节,伴发热、白细胞异常升高、周身乏力,抗生素治疗无效。病理活检示真皮可见“豆袋细胞”,最终明确诊断组织细胞吞噬性脂膜炎,给予糖皮质激素治疗后患者皮疹及症状迅速改善。

超疏水蒸馏膜的功能改性研究进展

膜蒸馏技术因具有操作压力低、温差小、蒸馏液纯净、脱盐率高、可直接分离出结晶产物等优点而备受关注。但缺乏优异疏水性能的蒸馏膜是限制其应用的一个重要因素。迄今为止,科研人员在膜材料的疏水理论研究与超疏水蒸馏膜的功能改性方面开展了大量工作,研究者通过向膜面引入含硅或碳的纳米颗粒来提高膜面粗糙度,选用含氟的改性添加剂降低表面能,采用不同溶剂分散原材料并选择不同的成膜方式,使制备出的蒸馏膜疏水性能有了大幅度提高。本文归纳总结了近年来超疏水蒸馏膜功能改性方法的研究进展,并对改性效果进行了对比分析。分类研究结果表明,表面涂覆法适用于不同类型的基膜,可实现对膜骨架和膜表面的同时改性,既增大膜通量又提高膜的抗污染性能,操作简单,可以应用于大规模生产。与涂覆法相比,静电纺丝掺杂法改性的膜可以最大程度地保持稳定性,在提高耐透水性的同时可以减小改性物质对通量的影响,但其应用范围受到基膜的限制。化学沉积法可获得有梯度的沉积物或混合镀层,相比于涂覆法更容易控制涂层的组成和厚度,可进行更加精准的膜表面改性过程。等离子体等非传统方法多为几种方法的联用,从改性剂材料、操作过程、操作条件等方面均为蒸馏膜的改性开辟了新方向。本文分类分析了不同改性方法采用的疏水添加剂、分散剂、操作方法与操作条件,并对比了不同方法改性后的膜通量、孔隙率、脱盐率、过滤周期等指标,结合过滤方式评价了不同改性方法的优缺点,展望了超疏水改性蒸馏膜商业化应用面临的问题及发展前景,旨在为开发成本低廉、操作简单、膜通量高、抗污染能力强的超疏水蒸馏膜提供参考。

空气除湿用抗菌透湿复合膜的制备

为提高膜式全热交换器的除湿性能并使膜具备抗菌性能,以LiCl为亲水添加剂,AgNO_(3)为抗菌剂,添加到聚乙烯醇(PVA)水溶液中制成铸膜液,以聚丙烯(PP)膜为支撑层,制备了一种抗菌透湿复合膜。搭建了薄膜透湿性测量平台,测试了复合膜的水蒸气透过量,对复合膜的抗菌性进行了检测。结果表明,复合膜的水蒸气透过量随LiCl含量的增加而增加,LiCl含量为5%的复合膜是不含LiCl复合膜的1.79倍,是商用纸膜的2.67倍。加入AgNO_(3)后薄膜的透湿性没有明显变化,抗菌实验结果显示,复合膜对表皮葡萄球菌、大肠杆菌有抗菌作用,对表皮葡萄球菌的抗菌作用更强。

大连梭鱼湾专业足球场罩棚膜结构设计

大连梭鱼湾专业足球场罩棚膜结构采用张拉膜结构体系,膜结构沿屋盖两个对称轴1/4对称,主膜内环外环间共336个三角形膜单元,各膜以上斜索为谷索,屋盖设置五圈环向膜拱。屋盖覆盖材料采用PTFE膜材,内挑棚区域采用ETFE气枕。依据风洞试验和风致雪漂移数值模拟报告,对罩棚膜结构进行计算分析得出,在第一类荷载组合和第二类荷载组合作用下,罩棚膜结构经纬向应力均满足规范要求,标准组合下变形满足规范要求,结构设计指标均满足结构设计性能目标要求。另外,对膜面较大的单元设置膜面索可有效提高膜单元刚度及承载力,主拱间合理设置次拱可减小膜承载面积,提高膜单元刚度及承载力。

链球菌性脑膜炎发病机制的研究进展

细菌性脑膜炎是一种中枢神经系统炎症性疾病,是中枢神经系统的严重感染,诊断的金标准是脑脊液中检出细菌~([1])。蛛网膜下腔感染可导致脑脊液炎症、脑膜刺激以及头痛、发热和脑膜炎的临床三联征~([2])。有数据显示,每年有超过20万人患有链球菌性脑膜炎~([3]),链球菌感染目前已经成为引发泰国和越南成人脑膜炎的主要原因。

子宫内膜微生物群的组成及研究进展

近年来,子宫内膜微生物群的研究逐渐受到重视,不同比例的菌群组成与生殖系统疾病及病理性妊娠的发生密切相关。子宫内膜微生物群的组成尚未完全明确,许多研究秉持子宫内膜中以乳杆菌为主导微生物的观点,但因各个研究标本采集及分析方法的不同,对该理论仍存在争议。16S rRNA测序技术是目前子宫内膜微生物群最常用的研究方法,同时亦有利用不同组学技术的研究报道。子宫内膜容受性是胚胎成功植入的关键,子宫内膜中乳杆菌的优势可能与生殖预后改善有关。慢性子宫内膜炎(chronic endometritis,CE)已被证实与不孕、复发性流产及反复种植失败有关。目前尚未证实子宫内膜微生物失衡与CE的相关性,但有研究发现CE患者的乳杆菌比例下降,提示子宫内膜微生物与CE可能具有一定相关性。本文综述子宫内膜微生物组成的不同研究结果及研究方法,并总结近年子宫内膜微生物对于子宫内膜容受性及CE的影响及作用。

基于多目标粒子群算法的隔膜压缩机膜腔曲线优化

膜腔曲线直接影响着隔膜压缩机排气量与膜片可靠性,原始膜腔曲线不能较好满足今后加氢站隔膜压缩机高压力、大流量工况需求。针对此问题,依据隔膜压缩机工作原理,采用多目标粒子群算法对膜腔曲线进行面积与弧长的双目标优化计算,得到了一种新曲线。同时,结合压缩机工程实际对膜腔曲线进行了改进,并对改进后的膜腔曲线与原始曲线进行容积计算与有限元应力对比。研究结果表明:在给定新曲线内参数m=0.95、n=2.5且膜腔半径与膜片厚度不变的情况下,新曲线膜腔下膜片气侧最大径向应力较原始曲线降低了13.89%,膜腔容积较原始曲线增加13.72%。

不同结构的聚醚砜膜过滤阻力分析及耐碱性能研究

制备了指状孔、海绵孔及分段指状孔3种不同结构的聚醚砜(PES)超滤膜和磺化聚砜(SPS)改性聚醚砜膜,通过牛血清蛋白(BSA)过滤对不同结构PES膜的污染情况进行阻力分析,通过碱洗前后通量衰减及泡点对比,检验不同类型PES膜的稳定性。结果表明:以指状孔为主的PES膜总阻力最小,其原膜阻力和浓差极化阻力占比最低,阻力主要来自孔隙堵塞,占比高达80.82%;以海绵孔为主的PES膜总阻力居中,尽管浓差极化阻力最大,但吸附占比最低仅为1.80%;分段指状孔的PES膜总阻力最大,原膜、吸附及孔隙堵塞阻力占比皆最高,而浓差极化阻力居中;根据碱洗后表现,除指状孔PES膜外,其他3种膜都有第二次过滤通量高于初始值的现象,从配方角度分析,由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯亚胺(PEI)及SPS改性膜的耐碱性不如两亲性共聚物。

膜阻垢剂及其阻垢机理研究新进展

由于水资源紧缺的问题,反渗透膜处理技术发展迅速。膜阻垢剂因能减缓膜组件的结垢、提高水净化效率,因而被广泛应用于反渗透膜处理技术。常见的膜阻垢剂有磷酸盐类、阴离子聚合物类、阳离子聚合物类以及绿色阻垢剂等,一般认为它们可以通过螯合、分散、晶格畸变等作用或阈值效应阻碍或缓解垢的形成。树枝状聚合物膜阻垢剂具有优异的阻垢性能,与其结构相似的球形聚电解质刷作为一种刷状聚合物膜阻垢剂也在膜处理领域中崭露头角。深入研究新型膜阻垢剂的阻垢机理可为设计开发针对性强、经济环保的高效阻垢产品奠定理论基础。