聚砜超滤膜的制备及其表征

采用聚砜材料及相转化方法 ,对聚合物超滤膜的制备及其性能表征进行了详细研究 .为了控制其微孔结构 ,系统研究了制膜条件 ,包括聚合物、溶剂及添加剂的选择 ;通过正交实验对成膜工艺条件进行了优化 .研究结果表明 ,铸膜液中聚砜浓度对超滤膜水通量的影响最为显著 ,其后依次是丙酮含量、溶剂蒸发时间、聚乙烯吡咯烷酮的含量 .在此基础上 ,优化得到聚砜基膜的制备条件 :聚砜的质量分数为14 % ,溶剂蒸发时间 10s,丙酮的质量分数为 0 .3% ,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为 0 .2 5 % .通过对基膜性能进行实验表征发现 :膜的水通量随着操作压力的增加而增加 ,两者呈现较好的线性关系 ;另外 ,实验还表明 ,膜对质量分数为 0 .0 5 %以下聚乙烯醇溶液的截留率达 98%以上 .

纳滤技术及高分子纳滤膜的制备

纳滤技术是一种介于超滤与反渗透之间的新型分离技术 ,其优点在于不仅能截留分子量为数百的有机分子 ,而且对不同价态的离子其截留能力也不同 .介绍了纳滤膜的传质模型 (空间电荷模型、固定电荷模型和杂化模型等 ) ,比较了高分子纳滤膜各种制备方法的优缺点 ,重点介绍了界面聚合法制备高分子复合纳滤膜的过程、界面聚合所用材料、膜性能影响因素及该方法的特点 ,最后提出纳滤技术研究将朝着新型纳滤膜开发。

熔融盐膜法脱除航天舱中CO_2传质模型

基于电化学理论、膜分离与传质理论,采用非平衡态热力学,建立了熔融盐(43.5% Li2CO3 + 25% K2CO3 +31.5% Na2CO3)( mol. %) 膜法脱除CO2数学模型。首先,根据熔盐体系离子的Hittorf迁移数、比电导、扩散系数等独立实验参数,计算得到体系的Onsager系数和模型参数,然后用计算机求得该模型的数值解。解的结果表明: 影响CO2 传质通量的因素主要有电流密度及CO2在膜两侧的浓度差。在低电流密度下,浓差推动力起主导作用;在较高电流密度下,膜两侧浓差推动力对CO2 传质影响甚微,电流密度对CO2的传质则起着决定性作用。为了进一步验证数学模型,在823 K及常压条件下,模拟航天舱中的气体成分,进行了熔融盐膜法脱除CO2的实验研究。实验结果与模型理论解吻合较好。

干/湿相转化法制备聚醚酰亚胺纳滤膜

以聚醚酰亚胺(PEI)成膜材料,以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为极性溶剂,以乙二醇二甲醚(DGDE)为挥发性不良溶剂,以磷酸(H3PO4)为不挥发性非溶剂,以聚乙二醇(PEG1 000)为添加剂,以水为凝胶介质,通过干/湿相转化法制备不对称纳滤膜.采用均匀设计法对影响膜性能的主要因素进行了研究,建立了膜性能的回归方程,得到了膜性能与各因素之间的定性和定量关系.增加铸膜液中PEI、H3PO4、DGDE的含量,或者延长蒸发时间,均可提高膜的截流性能,同时也减小膜的水通量;增加PEG1000的含量,能有效地提高膜的水通量.

支撑熔盐膜法脱除烟气中的SO_2

从理论和实验两方面研究了支撑熔盐膜法烟气脱硫新技术。采用非平衡态热力学建立了ＳＯ_２传质的数学模型，并用电子计算机进行求解；考察了电流密度、气相中ＳＯ_２浓度、阴极室气体流量等因素对ＳＯ_２传质的影响。实验结果与理论解相符合。

支撑熔盐膜法脱除航天舱中 CO_2 的实验研究

对支撑熔盐膜法脱除航天舱中ＣＯ２进行了详细的研究，实验考察了熔盐膜端电压与操作电流间的关系，探讨了电流密度、阴极室ＣＯ２浓度、气体流量等因素对ＣＯ２传质通量及脱除率的影响。

熔融盐膜法脱除烟道气中的二氧化硫

开发了一种烟气中脱除SO2 的新方法 ,即熔盐膜法 .采用非平衡态热力学理论有效地描述二氧化硫通过熔盐膜的传质速率 ,建立了SO2 传质的数学模型 ,并用计算机求取模型的数值解 .实验考察了电流密度、SO2 浓度、阴极室及阳极室气体流量等实验参数对SO2 传质的影响 .

不同接种物对牛粪高温厌氧发酵的影响

研究了不同污泥培养的接种物对牛粪厌氧发酵启动时间、COD和BOD5降解情况、VFA及pH、产气量与产气速率的影响。结果表明:二沉池污泥培养的接种物厌氧细菌、产甲烷菌含量高,活性大,浓缩污泥培养的接种物次之,河床污泥培养的接种物各菌种数量及含量最少,且出现板结现象。接种物浓度一定条件下,用二沉池污泥培养的接种物接种,厌氧发酵体系启动速度快,COD、BOD5降解率高,产气量大且平稳。

界面聚合制备复合荷电镶嵌膜

以聚醚砜中空纤维膜为支撑膜,通过界面聚合方法制备了能有效传递电解质而截留低分子量有机物的复合荷电镶嵌膜。水相单体溶液含有2,5-二胺基苯磺酸、聚乙烯亚胺;有机相单体溶液含有均苯三甲酰氯和4-氯甲基苯酰氯;通过三甲胺溶液化学修饰将界面聚合复合层中的氯甲基基团转换为阳离子季胺盐基团。讨论了界面聚合条件和操作条件对荷电镶嵌膜分离性能的影响,分别采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及压汞仪等现代分析手段,对荷电镶嵌膜断面结构、表面形貌及孔径尺寸进行了系列表征。研究结果表明:界面聚合时间越长,生成的复合选择层越厚,所得膜的水通量越小,膜对无机盐的截留率也就越高;而界面聚合单体浓度增加,膜的水通量及膜对无机盐的截留率都会减小;另外,操作压力增大,膜的水通量及膜对无机盐的截留率均会增加。在操作压力为0.2MPa条件下,复合荷电镶嵌膜对无机盐的截留率均小于20%,而对二价酚橙和甲基绿的截留率均大于95%。

聚哌嗪酰胺复合纳滤膜制备及其性能表征

以聚砜超滤膜为基膜,采用界面聚合方法制备了聚哌嗪酰胺复合纳滤膜,并对其膜性能进行了表征.实验重点考察了基膜性质、聚合单体浓度、聚合反应时间、表面活性剂浓度、酸受体添加量等因素对纳滤膜性能的影响,确定了纳滤膜制备过程的界面聚合优化条件, 即:水相单体(哌嗪)浓度 0.08～ 0.12 mol·L-1;有机相单体(间苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯混合物)浓度0.08～0.1mol·L-1;聚合反应时间 3～5min.在0.4MPa、25℃条件下,实验测得复合纳滤膜的水通量为4.12L·m-2·h-1·bar-1,膜对浓度为0.01mol·L-1的NaCl的截留率为30%～40%, 对浓度为0.005mol·L-1的Na2SO4 的截留率为80%～90%; 对分子量不低于300g·mol-1的有机物的截留率高于95%.该膜的分离性能接近于商业纳滤膜,其分离机理主要表现为'筛分机理'以及膜与电解质之间的荷电作用.

机械扰动强化气体水合物快速生成研究进展

气体水合物技术在天然气固态储运、CO_2捕获与封存等领域具有广阔的应用前景。高效快速制备水合物是水合物应用技术产业化的关键技术之一。从成核机理、相平衡、传热和传质等角度简述了气体水合物快速生成机理,回顾了常见的搅拌、喷淋和鼓泡等机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性。依据强化传质传热领域内的新进展,进一步阐述了新型机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性,重点综述了流化床、超声波、超重力、撞击流等技术的研究进展。从耗气率、水合物生成速率、总能耗、气体转化率等角度分析评价了各种机械扰动强化气体水合物快速生成方法的优缺点。总体来说,目前各种机械扰动强化气体水合物生成技术仍处于实验室阶段,传统的搅拌、喷淋和鼓泡强化技术生成速率较低;新型的流化床、超声波、超重力和撞击流等技术也存在各种不同的缺点,有待进一步优化改进。同时指出探究微观成核机理、开发新型易固液分离的气体水合物生成系统以及构建水合物反应器评价体系等是未来气体水合物快速生成相关研究中需要进一步解决的问题。

ABR反应器工程设计的技术探讨

厌氧折流板反应器(ABR)因其特殊的结构,具有水力条件好、抗冲击负荷、构造简单、造价低廉等诸多优点,在工业废水和生活废水处理中已得到广泛应用,其本身也在逐渐完善。例如,在反应室上部空间架设填料可提高污泥与气体分离效果;采用合适的挡板结构可加快传递过程;分段进水和出水回流等手段也提供了技术上的选择性。本文在总结了现有ABR研究成果的基础上,对其在工程应用中设计时需要考虑的结构形式、部件尺寸、操作条件等问题进行了分析讨论,以期为ABR的进一步研究和工程应用提供参考。

芝麻叶对亚甲基蓝吸附的动力学与热力学研究

以天然芝麻叶为吸附剂,亚甲基蓝(MB)为吸附质,考察芝麻叶吸附亚甲基蓝的动力学、热力学以及溶液pH值、吸附剂投入量、温度等对吸附的影响。采用准一级、准二级、颗粒内扩散吸附动力模型及Langmuir,Freundlich及Dubinin-Radushkevich(D-R)等温模型分别对吸附动力学和吸附等温线进行分析。结果表明,芝麻叶对亚甲基蓝的吸附是一个物理吸附控制的准二级动力学过程。Langmuir,D-R方程都能较好地描述吸附等温线。溶液pH值、吸附剂投入量和温度对吸附有一定影响。吸附热力学函数的计算结果表明吸附是一个自发的吸热过程,高温利于吸附。由D-R方程计算的吸附自由能E为6.804 4—7.087 7 kJ/mol,表明吸附过程为物理吸附。天然芝麻叶吸附剂对去除水溶液中的亚甲基蓝染料效果佳,是一种具有发展潜力的吸附剂。

Fe(III)-EDTA吸收H_2S反应动力学的实验研究

本文采用双搅拌无梯度气液反应器实验研究了Fe(III)-EDTA吸收H2S的反应动力学。建立并求解了H2S吸收数学模型 ,实验确定 Fe(III)-EDTA吸收H2S的化学反应速度常数为: RT-6292011RTk-62920112e1053.4= 实验表明:该吸收反应为双分子二级不可逆反应。实验结果与数学模型值符合较好。

界面聚合制备复合膜过程的数学模型

基于高分子物理化学、质量传递和相分离成膜理论,研究在复合膜制备过程中采用界面聚合反应成膜的机理,建立了非稳态条件下反应-扩散联合控制的数学模型;通过有针对性地简化,该模型可适用于反应控制和扩散控制。模型中无量纲参数有明确的物理意义,较好地反映了界面聚合反应成膜过程的机理。无量纲化处理使模型解析解形式更为简单、实用,模型与实验数据吻合良好,且优于现有模型。通过模拟计算,可得出单体(A组分)浓度、膜的厚度、膜厚增长率随时间的变化关系,并可考察聚合反应速率常数、单体(A组分)在复合层中的扩散系数、单体初始浓度等参数对成膜过程的影响,理论结果可用于指导界面聚合反应成膜实践。

气相色谱法测定牛粪厌氧发酵液中挥发性脂肪酸

挥发性脂肪酸（VFA）是厌氧发酵反应运行的重要控制指标，确定一种准确、精密、简便、快捷的测试方法十分必要．实验采用GC-122气相色谱仪，N2000色谱工作站，有机担体402为填料，FID作为检测器，在柱温200℃，栽气（N2）流量52．0mL／min条件下对经过甲酸预处理后厌氧发酵液样品中的VFA进行了测定．结果表明，该方法分离效果好，各组分的回收率在94％～108％之间，变异系数小于3％，重复性好，且测试时间较短．

负载纳米银的埃洛石纳米管/聚醚砜杂化超滤膜的制备及其抗菌性能

以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和负载纳米银的埃洛石纳米管(Ag-HNTs)为添加剂,采用相转化法制备聚醚砜超滤膜。系统地考察了添加剂(Ag-HNTs)含量对膜性能的影响,并用抑菌圈实验研究了所制膜的抗菌效果。结果表明:硅烷偶联剂KH-792中的甲氧基与HNTs上的羟基发生反应,接枝量为0.105g KH-792.(g HNTs)-1;改性后的HNTs与Ag发生络合反应,并且络合量近似为0.145g Ag.(g HNTs)-1;溶剂中负载纳米银的埃洛石纳米管(Ag-HNTs)所占比例的增加能提高膜的水通量,而截留率保持在95%左右。所制备的膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。

反相高效液相色谱法测定野生四叶参中氨基酸

目的：建立测定野生四叶参中氨基酸含量的反相高效液相色谱法（RP-HPLC）。方法：用盐酸水解大别山区野生四叶参中的蛋白质。采用反相高效液相色谱法，色谱条件为：色谱柱：Hypersil ODS-BP C18柱（4．6mm×250mm，5μm）；流动相A：醋酸-醋酸钠缓冲液（pH=7．2）；流动相B：甲醇，流速1．0mL／min，流动相采用梯度洗脱方式，荧光检测波长为450nm。分析四叶参中各种氨基酸含量。采用外标法定量。结果：氨基酸在25．0～800.0μmol／L范围内浓度与色谱峰面积有良好的线性关系（r≥0．993），该方法的回收率在89．5％～109．2％，RSD在3．2％～9．0％，检测限在1，0～3．7μmol／L。野生四叶参中含有12种氨基酸，总氨基酸含量为51．49mg／g，必需氨基酸含量为6．95mg／g。结论：建立的分析方法精密度好、准确度高，适用于野生四叶参中氨基酸含量的分析。

ABR反应器在不同HRT下的流态特征分析

厌氧折流板反应器（ABR）是一种新型高效、极具应用前景的废水处理设备，水力特性是影响其处理效率的重要因素．用NaCl作示踪剂进行示踪脉冲响应试验，采用停留时间分布（RTD）法对ABR反应器的流态进行表征，测试研究了ABR反应器在几种HRT下的RTD曲线和水力特性参数，分析了HRT对其水力死区容积分数、串级模型数的影响．结果表明，ABR反应器的HRT在1～9h变化时，其死区容积分数小于0．30，在0．068～0．299之间．随着HRT的增大，死区容积分数减小，串级模型数增大，反应器内返混程度减小．

改进的L-M算法用于大分子体系相平衡的神经网络预测

误差反向传播 (EBP) 算法目前已广泛应用于 Back propagation (BP) 网络的学习和训练, 但存在网络收敛速度慢的缺点. 从目标函数和网络权值与阈值的初始化两方面对标准的 Levenberg Marquardt算法做了改进,改进的算法可以减少计算的复杂性及对内存的需求, 尤其对具有较大样本及复杂拓扑结构的网络效果更为明显.基于改进的Levenberg Marquardt算法的BP网络对蛋白质体系的溶解度和聚合物成膜体系的液 液相平衡性质进行模拟和预测, 结果表明: 改进的Levenberg Marquardt算法较传统的EBP算法的收敛速度大大提高, 且能较好地用于预测溶菌酵素在盐溶液中的溶解度和水/二甲基乙酰胺/聚砜成膜体系的双结点曲线.