乙酰乙酸纤维素膜的手性传输性质研究

选用价格较低且易得的微晶纤维素作为实验原料,用酯交换法与乙酰乙酸叔丁酯反应,通过控制反应时间制备不同取代度的乙酰乙酸纤维素(CAA),并利用溶剂挥发法制得CAA膜.通过^(1)H NMR、FTIR、SEM和TGA等测试CAA膜的化学结构、形貌和热稳定性.使用渗析器测试CAA膜对D,L-色氨酸的渗透拆分性质,利用二元高压梯度高效液相色谱测试渗透液中D-色氨酸和L-色氨酸的浓度.针对手性传输性质,研究了不同取代度的CAA膜对D,L-色氨酸的拆分机理.研究发现,低取代度的CAA膜有更好的手性拆分性能,而高取代度的CAA膜由于接触水溶液后自由体积增大,色氨酸容易通过渗透过膜,分离性能降低.经过对CAA膜对D-色氨酸和L-色氨酸的渗透、分配和扩散系数的分析可知,高取代度的CAA膜的手性拆分性能主要是由扩散控制.其中低取代度(DS=0.57)的CAA膜的对映体过量百分比在6 h内保持100%,超过6 h略微下降,之后趋于稳定.本研究通过简单的调控CAA的取代度制备了具有一定拆分性能的手性分离膜,为手性分离膜的设计提供了思路.

SEDI新工艺在电子级超纯水制备中的工程应用

电子级超纯水的水质直接影响产品质量,且需求量巨大。介绍了一种“一级反渗透系统(RO)+超级电去离子(SEDI)”组合的超纯水制备新工艺,该新工艺在主流超纯水制备工艺的基础上,在SEDI装置前端仅用一级RO,进水硬度放宽到5.0 mg/L,SEDI本体电耗仅0.25 kW·h/m^(3)(以产水计),实现了节省初期工程投资、节约土地、减少运行电能消耗及生产高品质超纯水的目的。

醋酸纤维素/MOF混合基质膜的水/盐传输

金属有机框架(MOFs)是一种近几年发展起来的具有规整孔结构的无机纳米粒子,在膜分离方面表现出很大应用前景.以溶解扩散理论为基础,选择可以制成均质膜的三醋酸纤维素(CTA)为原膜,研究加入MOF粒子(UiO-66,MIL-101和ZIF-8)对其水/盐传输的影响.研究发现,MOF的加入能够提高混合基质膜的密度和玻璃化转变温度.同时,MOF破坏CTA链的堆积,降低了其结晶度.与原膜相比,添加MOF粒子对膜的水和盐吸收影响比较小,但明显降低了其对于盐的扩散和渗透.因此,MOF的加入在一定程度上可以提高膜的水/盐选择性.MOF粒子的加入主要是通过明显降低盐离子的扩散而提高了CTA的水/盐选择性.

聚偏氟乙烯接枝共聚物纤维膜的制备及油水分离研究

本文以原子转移自由基聚合制备聚偏氟乙烯(PVDF)接枝聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(POEGMA)共聚物(PVDF-g-POEGMA),再用静电纺丝技术制备PVDF-g-POEGMA纤维膜,最后经过热处理工艺使共聚物中亲水链段在膜表面富集以改善膜的亲水性能,得到用于油水分离的PVDF静电纺丝纤维膜(PVDF-g-POEGMA-w).结果表明,PVDF-g-POEGMA-w膜的水接触角在5 s内从85°变成0°,拉伸强度为2.7 MPa,爆破压力为3.01 kPa.在"死端"过滤装置中,改性膜在10 cm高度液柱驱动下分离分散油,其水通量为11630 L/(m^(2)·h),表现出高通量的优点,对乳化油和分散油的截留率均为99%以上.经过3次循环污染测试,改性膜的通量恢复率保持在91%以上,表现出良好的抗污染能力.

耐氯反渗透膜的研究进展

水资源短缺已经成为一个全球性的问题。反渗透能耗低、处理效率高、出水水质好,是最常用的海水和苦咸水淡化技术。作为反渗透膜的主流,聚酰胺复合反渗透膜具有优异的通量和盐截留,但是聚酰胺层耐氯性差一直制约着反渗透的发展和更广泛的应用。由于聚酰胺复合反渗透膜在使用过程中易被水中的活性氯攻击而导致性能下降,关于耐氯反渗透膜的研究已经持续了几十年。本文对近年来国内外耐氯性反渗透膜的研究进行综述,阐述了聚酰胺复合反渗透膜的氯化降解机理,并归纳介绍了提高反渗透膜耐氯性的研究方法及工作进展。最后,在分析各类研究方法优劣的基础上,对反渗透膜的耐氯改性所面临的挑战以及发展前景进行了展望。