离子液体支撑液膜的研究及应用进展

回顾了目前为止离子液体支撑液膜的制备方法、离子液体结构、支撑膜结构对离子液体支撑液膜稳定性的影响因素,介绍了其在有机物分离、气体分离、分离反应耦合方面的应用。由于传统的单元操作很难满足污染和对过程集成的要求,对离子液体支撑液膜在未来实现清洁生产的发展方向进行了展望。

海藻酸钠/聚砜复合纳滤膜的制备与性能研究

以海藻酸钠(SA)水溶液为活性层铸膜液,分别以聚砜(PSF)、聚丙烯腈(PAN)为基膜,采用涂敷、热处理、交联剂交联的方法制备了荷负电复合纳滤膜,考察了海藻酸钠浓度、基膜、交联剂浓度等对膜性能的影响,制膜条件优化结果为,以聚砜超滤膜为基膜,海藻酸钠铸膜液质量分数为3%,交联剂为质量分数0.5%的硫酸和质量分数1%的戊二醛溶液,30℃下交联24 h,然后在50℃下处理30 min。复合膜在25℃,0.6 MPa的操作条件下,对质量浓度为0.2 g.L-1的Na2SO4、NaCl溶液的截留率分别为88.8%、48.7%;渗透通量分别为5.95、6.33 L.m-.2h-1。

乳状液膜旋流静电综合力场连续破乳器研究

研究了乳状液旋流、脉冲高压静电综合力场对连续破乳的影响,考察了影响乳状液破乳的主要因素;并对破乳机理进行了探讨。结果表明,乳状液在高压静电场中产生旋流运动,从而使乳状液既受到静电场的静电作用而极化,又受到旋流剪切力的作用,在离心力和静电力的综合作用下实现连续破乳。而且该破乳器存在最佳的破乳电压和破乳频率,在油内比为2:1时,破乳效果较佳。

吸附法海水提铀材料研究进展

吸附法是海水提铀的最适宜方法之一,选择性好且吸附效率高的吸附材料是从海水中提取铀的最佳材料。本文回顾了到目前为止吸附法海水提铀的无机、有机、无机/有机杂化材料的制备方法、结构、吸附性能和铀吸附机理,介绍了不同海水提铀装置的结构和吸附性能。由于有机/无机杂化材料具有高机械强度、高铀吸附量、低共存离子干扰等优点,是一种理想的海水提铀材料;而且膜式吸附装置由于操作流程简单、可连续化等优点,是一种较佳的吸附方式。开展高铀吸附量、高选择性的吸附剂和处理量大的吸附方式是今后吸附法海水提铀的重要研究方向。

液膜分离技术及其在金属离子分离富集中的应用研究进展

介绍了液膜的基本概念、分类和分离机理。与传统分离提纯技术相比,液膜分离技术具有简便、高效且成本低的特点。综述了液膜分离技术在金属离子分离和富集中的应用进展,并指出其发展前景。

膜分离技术在海洋生物活性物质分离纯化中的应用

海洋生物活性物质的研究过程中,分离提取是关键步骤之一.海洋生物种类繁多,但其含量低微,提取技术有很多,如沉淀、结晶、吸附、萃取、膜法和离子交换等.膜分离技术具有设备简单,常温操作,无相变及化学变化,选择性高及能耗低等优点,作为一门新型分离技术日益受到人们的重视.选择适当分离膜、操作参数和操作模式,即可实现活性物质的浓缩、分离与纯化.特别适用于热敏性物质和生物活性物质的处理,因而在海洋天然产物有效成份分离提取中有着极为广阔的应用前景.笔者将近年来国内膜分离技术在分离纯化海洋生物活性物质中应用的最新研究进展作较为详细的介绍.

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能

采用水溶液沉淀法合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和丙烯腈(AN)的共聚物,用红外光谱、黏度法和X射线衍射分析了聚合物的结构.实验考察了反应条件对共聚物结构的影响.在此基础上,通过溶液浇注法制备了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和丙烯腈(AN)的共聚物膜,研究了聚合物膜的CO2、CH4渗透性能.结果表明,由于共聚物中含有能与CO2进行可逆反应的叔胺基,共聚物膜表现出较好的CO2渗透性和CO2/CH4选择性,如在25℃、压力为1140Pa时,CO2的渗透速率可达3.53×10-12cm3(STP).cm-2.s-1.Pa-1,CO2/CH4的理想分离因子达到104.5.利用膜吸附CO2和CH4后红外光谱的变化,分析了膜对CO2的促进传递机理.

海藻酸钠渗透汽化分离膜的研究进展及展望

在简述海藻酸钠(Sodium alginate,NaAl或SA)结构和渗透汽化原理的基础上,综述了海藻酸钠为基材的渗透汽化膜在醇类脱水、有机溶剂脱水、乙酸脱水方面的应用,并分析了操作参数对渗透汽化过程的影响,对其今后的发展方向进行了评述。

丙烯酰胺-马来酸酐共聚合物膜及其对CO_2、CH_4吸附性能研究

通过自由基聚合制备了丙烯酰胺(AM)和马来酸酐(MA)共聚合物.粘度法测定了聚合物的相对分子量,元素分析法和FTIR等分析表征了共聚物的化学结构,此外研究了共聚合物对CO2和CH4的溶胀吸附性能.在本实验条件下,共聚物的相对分子量、共聚物中两种单体的摩尔数之比m/n、对CO2的平衡吸附量等随聚合过程中单体配比AM/MA的增加而增大;共聚合物的相对分子量在7～17万之间,共聚物中两种单体的摩尔数之比在5～30之间,对CO2的平衡吸附量在45～70mg(CO2)· (g(干膜)) -1之间;而共聚物对CH4的平衡吸附量仅为4mg(CH4)·( g(干膜))-1左右,且不随单体配比AM/MA的增加而变化,这表明丙烯酰胺和马来酸酐共聚合物作为CO2/CH4分离用膜材料,具有较好的CO2优先选择吸附性能.

制膜条件对PVDF疏水微孔膜的结构和性能的影响

探讨了浸没沉淀相转化法制备真空膜蒸馏(VMD)用聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)疏水微孔膜的制膜条件对膜结构和性能的影响.结果表明:不同溶解温度下制备的铸膜液所成的膜,孔径大小随铸膜液溶解温度的升高而增大,膜的水通量也随之增大;随着预蒸发时间的延长,膜表面孔径变小,膜的水通量也随之减小;凝固浴温度对膜的结构和性能也有很大影响,温度升高膜孔变大,水通量也变大;混合溶剂对膜的水通量的影响主要是由铸膜液的粘度决定.

海洋资源开发高级专门人才培养实验教学方法探索——以膜集成分离技术为例

专业实验是考查学生掌握理论知识程度及为本科毕业论文的开展奠定基础的一个重要实践教学环节。依托传统优势,着眼于学科交叉,在海洋技术专业实验中开设集成膜分离技术实验,是必要的和可行的。教学实践结果表明,集成膜分离技术实验有助于培养学生的能力,促进学生结合实际生产进行独立思维、团队协作和创新探索。

网状结构PVDF膜的制备及其牛血清蛋白吸附性能的研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,采用两步凝胶浴的浸没沉淀法制备网络状结构微孔膜,考察了混合溶剂、混合添加剂、铸膜液溶解温度等对成膜结构和牛血清蛋白吸附性能的影响。结果表明,随着混合溶剂中硫酸三乙酯(TEP)含量的增加,成膜孔隙率增加,孔径增大,且膜孔全部成海绵状孔,对蛋白质的吸附量也随之增大;混合添加剂所成膜均成海绵状孔,且孔径大小较为均匀,相比无水乙醇作添加剂,PVP-无水乙醇所成膜对蛋白质吸附量增加;随着铸膜液温度的增加,成膜表面孔径、孔隙率都增大,在较高铸膜液温度下成膜对蛋白质的吸附能力较强。铸膜液组分为PVDF/TEP/无水乙醇=15∶82∶3,在115℃下所制备的膜对牛血清蛋白的吸附量为123.7μg/cm2。

集成膜技术处理微污染水的工艺研究

采用0.45μm微滤膜、不同截留分子质量的超滤膜(100、80、50、30、10、5kDa)以及不同型号的纳滤膜(NF90、NF270、NF70)为试验用膜,并将这些膜进行优化组合,直接处理浙江省某流域河水。结果表明,采用0.45μm微滤膜、截留分子质量5kD的超滤膜作为预处理工艺,经NF90处理后,CODMn去除率达到89%,离子的去除率达到83%。采用直接膜处理工艺,可用微滤、超滤替代传统给水处理中的混凝、过滤、沉淀及澄清处理等微污染水预处理工艺,集成膜分离技术能很好地实现对微污染原水的彻底处理,出水水质稳定安全,完全达到健康饮用水标准。

Ag^+/离子液体支撑液膜蒸汽渗透分离苯/环己烷体系的研究

利用AgNO_3,AgBF_4和[bmim]BF_4,[bmim]PF_6离子液体制备Ag^+/离子液体"填充型"支撑液膜,用于苯/环己烷的蒸汽渗透,研究了离子液体的种类、银盐阴离子种类、操作温度及原料液中苯含量等因素对苯/环己烷混合体系的蒸汽渗透膜分离性能的影响.结果显示:AgNO_3/[bmim][PF_6]支撑液膜对等体积配比的苯/环己烷混合体系分离效果较佳,35℃时渗透通量为14.81 g/(m^2·h),分离因子为36.59.

RAFT聚合制备丙烯酰胺-N-乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物及其水解物与性能表征

以S,S-二(α,α′-二甲基-α″-丙烯酸)三硫代碳酸酯(BDATC)为链转移剂,甲基丙烯酰胺(MAM)为第一单体,通过可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)法合成出链转移剂(PMAM-CTA),以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)作为第二单体合成PAM-b-PNVP,再水解得到含有氨基和羧基的CO2分离固定载体膜材料N-乙烯基-γ-氨基丁酸钠-丙烯酸钠共聚物(VSA-SA)。通过FT-IR、1H-NMR、XRD和DSC对PMAM-CTA、PMAM-b-PNVP和VSA-SA进行表征,采用GPC测定分子量及分子量分布。研究发现,该聚合具有活性可控聚合的特征,聚合动力学呈一级线性关系,得到数均相对分子质量可控、相对分子质量分布(1.2～1.3)窄的聚合物。与自由基聚合产物相比,水解产物VSA-SA的结晶度减小,载体含量增加。

MWNTs-Ag^+/壳聚糖膜渗透汽化分离苯/环己烷

采用异烟酸与酸化后的多壁碳纳米管(MWNTs)发生酯化反应,将Ag+与酯化后的MWNTs上的吡啶环发生络合反应,使MWNTs接上Ag+.改性后的MWNTs与壳聚糖共混制备以聚砜为底膜的复合杂化膜.用FT-IR、TEM和XPS表征改性后的MWNTs以证实MWNTs上接了Ag+.并且利用SEM观察复合杂化膜的表面与断面.通过渗透汽化实验的结果表明:MWNTs-Ag+/壳聚糖杂化膜的分离性能优于MWNTs/壳聚糖杂化膜,并且随着Ag+质量分数的增加,渗透通量J增加,分离因子先增加后减小,当膜中MWNTs-Ag+相对于壳聚糖的质量比为1.5%时,分离因子α达到最大值为30.88,通量为237.78g/(m2·h)(苯质量分数为10%,温度为20℃).

亚氨基二乙酸母液的电渗析脱盐实验

在对亚氨基二乙酸母液(IDA)进行调等电点的基础上,采用电渗析技术对该母液进行了脱盐的实验研究,考察了电渗析运行电压、料液循环流量等工艺参数对电渗析脱盐工艺过程的影响。结果表明:均相离子交换膜电渗析技术能有效脱除亚氨基二乙酸母液中的盐,而且具有较高的亚氨基二乙酸回收率,在料液流量为300L/h、运行电压为30V时,IDA回收率为92.4%。

膜分离技术在农药工业清洁生产中的应用概况

综述了膜分离技术在农药工业清洁生产中的应用。重点论述了在农用抗生素、草甘膦、亚氨基二乙酸生产过程中,应用膜分离技术替代传统分离,可提高产品质量、收率,降低成本,大幅度地减少污染,实现清洁生产。

乳状液膜技术提取金属离子的研究进展

介绍了国内外的液膜提取技术进展,重点评述了有关工艺流程、数学模型、液膜稳定性、破乳、分离提取金属离子等的研究进展.

微乳液聚合在分离膜制备中的应用研究进展

在简述微乳液及微乳液聚合的基础上,综述了利用微乳液聚合技术在烯烃/烷烃分离、液体分离膜制备领域中的应用,并对其存在的问题及研究方向进行了评述。