膜法水蒸气分离技术综述

概述了水蒸气分离膜技术的最新研究进展,介绍了水蒸气分离膜材料的分类,对不同膜材料的特点及研究进展展开了叙述,系统阐述了不同结构形态的水蒸气分离膜在气体除湿加湿中的三种类别及工作原理,并对目前水蒸气分离膜在国内外气体除湿加湿领域的应用及研究现状进行了论述。展望了膜分离技术未来在气体除湿加湿领域的研究及发展方向。

双齿甜菜碱衍生物大环及双环镉(Ⅱ)配位化合物的合成与晶体结构(英文)

利用甜菜碱衍生物1,5-二(4-羧基吡啶基)-N-甲基二乙胺(L)合成了两种镉(Ⅱ)的配位化合物[Cd2Cl4(H2O)2L2].2H2O和[Cd2(SCN)4(μ-H2O)L2]。用X-射线单晶衍射仪测定了配合物的单晶结构,并对它们进行了元素分析、红外光谱、1H NMR、热重等表征。结构分析表明,前者具有三十六元大环框架,而后者为双环结构。由于缺乏分子之间的强烈相互作用,弱相互作用决定了这两种化合物在晶格中的堆积模式:前者由相邻分子间的π-π和C-H…π相互作用而堆积形成二维砖墙的结构;后者由配位的SCN-阴离子通过S…S弱相互作用联接成一维链状结构。

用于膜接触器脱硫的PVDF/GO - IM膜制备与性能研究

化石燃料燃烧和汽车尾气为PM2.5的重要来源,其中SO2为PM2.5的重要组成部分,膜接触器在脱除SO2领域具有良好的应用前景.本研究通过沉淀聚合法制备了氨基化氧化石墨烯(GO-IM),并填充到聚偏氟乙烯(PVDF)中,通过浸没沉淀相转化法制备了氨基化氧化石墨烯填充膜,对膜形貌、孔隙率、接触角和机械强度等进行表征,并评价其脱硫性能;此外,研究了不同GO-IM填充量的PVDF/GO-IM膜的渗透性能.结果表明,膜壁上的GO-IM可促进SO2的传递,提高了SO2气体的吸收通量,GO-IM上丰富的氨基提高了与PVDF界面的相容性.当GO-IM与PVDF质量比为3%、测试温度为20℃、进料气压力为0.10 MPa时,膜的SO2吸收通量可达6.51×10^-4 mol/(m^2·s),表明PVDF/GO-IM膜接触器在烟道气脱硫领域具有良好的应用前景.

pH响应性乙烯-乙烯醇共聚物分离膜的纳滤特性

具有纳滤特性的pH响应性膜在小分子分离体系中具有广泛应用前景。文中以铸膜液浓度为25%的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)超滤膜为基膜,接枝具有pH响应性的功能单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,制备pH响应性EVAL膜,通过考察膜对标准物聚乙二醇(PEG)与无机盐的截留性能,研究其纳滤特性。结果表明,当pH小于pKa时,pH响应性EVAL膜对聚乙二醇(PEG)与无机盐的截留效果均明显高于未接枝膜,接枝率6%的接枝膜对PEG 800、PEG 1000及PEG 2000的截留率均达到90%以上,对二价阳离子的截留率达到80%以上,无机盐的截留顺序为:CaCl_2>MgCl_2>MgSO_4>NaCl>Na2SO_4。当pH大于pKa时,PEG及无机盐截留率明显下降,膜对PEG 1000的截留率由95.6%降至62.9%,对MgCl_2截留率降至30.6%,截留率及膜水通量变化存在显著的pH响应性。

膜分离技术高效脱硫脱碳研究进展

化石能源燃烧所释放出大量污染物对环境造成了日益严重的破坏,人们对于一种高效烟气处理技术的需求与日俱增.膜分离技术具有其独到优势,在各种烟气处理技术中极为突出.本文以膜材料和吸收剂为主线,重点介绍了膜吸收技术脱硫脱碳方面的应用情况,总结了吸附性膜接触器在促进SO2吸收方面的研究情况;汇总了气体分离膜在膜法脱硫脱碳方面的研究进展,重点阐述混合基质膜,通过提升无机粒子与高分子间界面相容性,构建气体传输通道,在促进气体传递方面的研究.

多孔二维纳米材料气体分离膜研究进展

多孔二维纳米材料具有纳米层间通道及独特的纳米孔结构,展现出优异的渗透性和分离性,为构建气体快速传递和高效选择性分离膜开辟了新的途径。对多孔二维纳米材料构建气体分离膜的制备方法、传质机制及应用现况这3个方面进行介绍。简要讨论了多孔二维纳米材料构建气体分离膜所面临的挑战和未来的发展方向。

基于金属卟啉2DMOFs仿酶催化的过氧化氢比色法检测

以四(4-羧苯基)铁卟啉(FeTCPP)作为有机配体,铜离子作为金属节点,利用溶剂热法制备了双金属Cu-FeTCPP金属有机骨架(MOFs)材料,并采用表面活性剂辅助法合成了二维纳米片(Cu-FeTCPP 2DMOFs).该纳米片呈超薄的纳米结构,与三维块体结构(3DMOFs)相比具有更大的比表面积.基于Cu-FeTCPP 2DMOFs的仿酶特性,将其用于催化过氧化氢(H2O2)氧化底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)显色,根据显色产物吸光度与H2O2浓度之间的正比关系实现了对H2O2的测定.经稳态动力学分析发现,底物相同时该纳米片的米氏常数Km均比Cu-FeTCPP 3DMOFs的Km小,表明纳米片与底物之间有更好的亲和力,这归因于二维结构大的比表面积和较多易接近的活性位点.基于Cu-FeTCPP 2DMOFs构建的比色检测方法在优化条件下对H2O2的线性检测范围为3~1000μmol/L,检出限为2.08μmol/L,在水体中H2O2的检测方面具有良好的应用前景.

超滑聚酯纤维膜及其抗污染性能

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维膜为基底,利用聚多巴胺(PDA)对膜表面进行活化,通过溶胶凝胶法在膜表面构筑二氧化硅(SiO_(2))纳米粗糙结构,进一步降低其表面能并灌注润滑油,制备得到超滑聚酯纤维膜(PET-SLIPS)。在PDA作用下,SiO_(2)纳米粒子均匀分布在膜表面,并且与基底结合牢固,在超声作用或轻度物理摩擦下,表现出良好的稳定性。SiO_(2)纳米级粗糙结构特点使其具有优异的润滑油锁定能力,PET-SLIPS在受到水流剪切或物理磨损后,表面接触角基本不变,润滑层稳定性良好。这种具有流动性的润滑层可抑制与之不互溶的液体与膜基底接触,使污染物易被冲洗去除,赋予PET-SLIPS优异的疏液性;与PET原膜相比,PET-SLIPS油水分离效率和抗污染性都得到明显提升,同时表现出良好的抗生物黏附性能。这种超滑膜在膜分离等方面具有良好的应用前景。

烟气脱硫技术的研究进展

烟气脱硫是控制SO_2的有效途径,本文介绍了传统脱硫技术和新型脱硫技术的研究进展,主要从湿法、干法、半干法和膜吸收四个脱硫技术进行阐述。从膜材料和吸收剂两个方面阐述了膜吸收法烟气脱硫的研究进展,膜法烟气脱硫具有广阔的工业化应用前景。

膜接触器法脱硫脱碳液相吸收剂研究进展

膜接触器法气体吸收技术是目前最有前景的烟气捕集技术之一,吸收剂是此技术重要组成部分,本文介绍膜接触器法脱硫脱碳液相吸收剂的研究进展。主要从膜接触法气体吸收技术的原理、吸收剂的选择及膜接触器法脱硫脱碳吸收剂的应用等方面进行阐述,重点介绍了近年来膜接触器法脱硫脱碳吸收剂的应用现状。

醇胺改性氧化石墨烯的制备及二氧化硫吸附性能

固体吸附剂在烟道气脱硫方面具有很大的潜力。以氧化石墨烯(GO)为基底材料,通过乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和三乙醇胺(TEA)对氧化石墨烯进行改性,得到了GO-MEA、GO-DEA和GO-TEA三种用于吸附SO_2的固体吸附剂。利用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、能量色散X射线能谱(EDS)、元素分析(EA)等手段对其进行表征,并采用称重法测定了醇胺改性氧化石墨烯对SO_2气体的吸附性能。结果表明,醇胺改性氧化石墨烯对SO_2的吸附性能相比未改性氧化石墨烯有较大提高,其中GO-DEA的SO_2吸附性能最好,15h后平衡吸附量达到188.5mg/g。在130℃、真空条件下进行解吸,经过五次循环之后吸附量依然保持在165.3mg/g。

醇胺改性氧化石墨烯/PVDF共混膜接触器脱硫性能的研究

通过醇胺改性氧化石墨烯(GO)和聚偏氟乙烯(PVDF)共混制备具有SO_2吸附功能的共混膜,用于膜接触器脱硫.考察了GO和乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)改性氧化石墨烯/PVDF共混膜的SO_2静态吸附性能,并将其用于膜接触器,以NaOH溶液为吸收液研究其脱硫性能,考察了吸附对SO_2在膜中的扩散传递的促进及其对脱硫性能的影响.结果表明,在共混醇胺改性后GO后,膜对SO_2的吸附性能明显提高,其中GO-DEA/PVDF膜表现出了最佳的SO_2吸附性能,平衡吸附量可达7.68mg/g.将GO-DEA/PVDF膜用于膜接触器脱硫时,其对SO_2的吸附作用明显,促进了气体的传质,使该膜显示出较高的脱硫效率以及较好的稳定性.在吸收液流速为30L/h时,GO-DEA/PVDF膜的脱硫率可达69%.

二维材料有机溶剂纳滤膜研究进展

具有纳米厚度的二维材料是开发高性能分离膜的新兴材料。二维材料膜具有独特的纳米孔或纳米通道,在有机溶剂纳滤(OSN)领域引起了人们的广泛关注。综述了在二维材料OSN膜(纳米片膜和层状膜)方面取得的最新研究进展,重点研究了二维材料膜的结构特征、分离性能及在OSN领域的应用,最后对二维材料OSN膜研究的发展方向提出了展望。

膜法气体脱湿的研究进展

膜分离技术因其选择性高、节能、成本低等优点在气体脱湿领域受到广泛关注。本文介绍了膜脱湿原理以及目前用于脱湿技术的膜材料,综述了国内外膜法气体脱湿的应用及研究进展,表明膜分离技术将替代传统脱湿工艺逐步成为一种新趋势。

具有褶皱结构抗污染分离膜的制备与性能探索

膜与外界相互作用首先是通过膜表面进行的,表面具有特殊结构的分离膜备受关注。以聚乙烯乙烯醇共聚物(EVAL)为膜材料,通过溶胶-凝胶法将正硅酸四乙酯(TEOS)引入到膜表面,制备出了具有表面褶皱结构的EVAL改性膜,对膜的分子结构、微观结构、抗污染性能、分离性能、机械性能等进行了分析和讨论.结果表明,改性膜的通量是原膜的6倍,达到384.3 L/(m^(2)·h),改性后,膜对BSA的截留率由75%增大到99.3%;改性膜具有良好的抗污染性能;与原膜相比,改性膜的弹性模量由7.47 MPa增加到8.57 MPa,伸长率由16.6%增加到36.6%,表现出良好的机械性能.通过所述策略得到了兼具较高分离性能、抗污染性能与机械性能的改性膜,相关研究对膜表面改性具有一定借鉴价值.

基于膜法传感器检测技术的研究进展

传感器检测技术是工业生产检测的重要技术之一,相比较于传统的检测技术,具有更及时、灵敏、高效等优点。因膜的分离与富集作用,其在传感器中的应用一直备受科研工作者的关注。多年来,基于膜法传感器检测技术在应用范围,检测灵敏度,响应时间等方面都取得了很大的进展。本文对膜法传感器检测技术进行了综述,并对膜法传感器未来的发展方向进行了展望。

疏水膜接触器在烟道气脱硫中的应用

膜吸收法烟气脱硫是一种新型的控制SO2污染的有效途径。疏水膜接触器可解决膜吸收过程的膜润湿问题,使膜接触器在脱硫过程能长期稳定运行。本文从疏水膜材料、膜的润湿特性、膜的疏水改性及膜的传质等方面介绍疏水膜接触器在烟道气脱硫中的应用。

废弃反渗透膜的综合利用研究进展

近年来,反渗透(RO)膜在水处理领域起着重要的作用,但由于RO膜使用寿命较短,因而每年产生数以百万计的废弃RO膜。目前,废弃的膜元件一般通过填埋场处理,因此造成巨大的环境压力。为促进RO膜的再利用与可持续发展,本文对国内外有关废弃RO膜的综合利用的研究进展进行了综述。

用于碳捕集的气体分离复合膜研究进展

膜分离技术因其选择性高、成本低、绿色无污染等优点在碳捕集领域受到广泛关注。而复合膜由于其超薄的分离层结构,在气体分离上表现出均质膜所不具备的性能优势。本文介绍了膜法气体分离原理以及目前用于碳捕集技术的复合膜材料,综述了国内外用于碳捕集复合膜的应用及其研究进展。最后分析了复合膜在碳捕集领域所面临的挑战和未来的发展方向。