一元羧酸结构参数对两种硅橡胶膜渗透萃取的影响

该文考察了甲基硅橡胶膜(PDMS)和乙烯基硅橡胶膜(PVMS)对一元羧酸的渗透萃取效果,建立了有机物结构参数与膜渗透萃取效果的关系。研究发现,PVMS比PDMS对一元羧酸有较好的萃取效果。结合一元羧酸结构参数与硅橡胶膜结构,对渗透萃取效果进行分析。结果表明:对于硅橡胶膜,随着有机物辛醇-水分配系数(Kow或P)、分子摩尔体积(V_m)、分子极化率(a)的增大,固有溶解度(S)的减小,一元羧酸的萃取率依次升高;经拟合分析,辛醇-水分配系数(Kow或P)与硅橡胶膜萃取率有良好的相关性(R^2均在0.960以上);分子摩尔体积(V_m)对硅橡胶膜萃取率表现出一定的相关性(R^2均在0.810以上);偶极矩(μ)并未表现出明显的规律性。

硅橡胶复合膜用于含酚水溶液渗透萃取传质过程

以苯酚为模型污染物,以氢氧化钠溶液为萃取液,利用平板复合膜[聚二甲基硅氧烷(PDMS)/聚偏氟乙烯(PVDF)]构造渗透萃取体系,系统地研究了该体系渗透萃取含酚水溶液的传质过程与特性。探讨了料液与萃取液的浓度及流量、运行温度等操作条件及活性层厚度对渗透萃取传质性能的影响。结果表明,pH>13时,总传质系数Kov不随萃取液流量及浓度变化而变化;苯酚的液膜传质系数kf与膜面流动Reynolds数Re0.46呈正比,传质通量与温度符合Arrhenius方程。在苯酚初始浓度5.0～15.0g·L-1范围内,Kov为定值。活性皮层厚度为4、6、8μm的膜扩散传质系数分别为15.0×10-7、9.9×10-7及7.5×10-7m.s-1(323.2K),较均质膜提高了2～4倍。苯酚在复合膜中的传质仍属膜阻控制的传质。

渗透汽化/渗透萃取实验装置的研制与开发

分析了渗透膜分离性能评价过程中的关键问题,建立了渗透汽化/渗透萃取实验评测装置,并通过PDMS/PAN复合膜用于正辛烷/噻吩混合物的渗透汽化分离性能的实验评测,验证了实验装置所测结果的准确性和可信性。

渗透萃取技术概述

渗透萃取是一种新型的膜分离技术,在有机污染物生物降解和高附加值的生化产品的制备中具有很强的应用价值。本文综述了近几年渗透萃取技术的发展概况,列举了一些应用实例。

硅橡胶膜渗透萃取脱除模拟废水中苯酚的研究

采用自制的硅橡胶(PDMS)平板膜制备成管式膜渗透萃取接触器处理含酚模拟废水,考察了苯酚的去除效果,并与硅橡胶管制成的卷绕式渗透萃取接触器和管式渗透萃取接触器进行了比较。实验结果表明:与硅橡胶管相比,PDMS平板膜的传质阻力减小,总传质系数提高,苯酚去除率、总传质系数和渗透通量分别为97%、1.77×10-7m.s-1、5.73×10-7g.m-2.s-1;硅橡胶管管式膜渗透萃取接触器较卷绕式膜渗透萃取接触器浓差极化小,且膜面积利用率高,硅橡胶管管式和卷绕式膜渗透萃取接触器总传质系数分别为1.25×10-7m.s-1和5.11×10-8m.s-1。

凝胶渗透色谱-固相萃取-气相色谱-质谱法测定水产品中辛基酚、壬基酚和双酚A

对水产品中辛基酚（OP）、壬基酚（NP）和双酚A（BPA）测定的前处理方法进行优化，建立凝胶渗透色谱．固相萃取-气相色谱-质谱分析（GPC—SPE—GC—MS）方法。样品经乙酸乙酯超声提取，凝胶渗透．HLB固相萃取净化，七氟丁酸酐衍生化，进行GC—MS分析检测。结果表明：OP、NP、BPA在HP-5MS柱上有良好分离，方法检出限分别为0．2、0．1、0．1gg／kg，平均回收率OP不低于83．4％，NP不低于80．5％，BPA不低于81．3％，相对标准偏差范围为3．73％-9．19％。该方法应用于莱州湾部分水产品样品分析检测，简单便捷、灵敏度高，适用于水产品中OP、NP和BPA的检测。

萃取式膜生物反应器用于制备生物香草醛

用以硅橡胶复合膜为核心的萃取式膜生物反应器对生物香草醛进行了生产分离耦合化的研究。与摇瓶实验相比,在很大程度上消除了产物的抑制和香草醛的氧化损失,丁香油转化率从0.45%提高到1.04%,香草醛在下游萃取液中的最高质量浓度达到了130.10 mg/L,远高于摇瓶实验的11.13 mg/L;活性炭优化后的转化率为1.09%,下游萃取液最高质量浓度为136.48 mg/L,香草醛的HPLC峰面积比为96.77%。

乙烯基硅橡胶膜萃取含盐废水中正戊酸

通过溶胀性能、表面性能测定对比聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜管和聚甲基乙烯基硅氧烷(PVMS)膜管在萃取正戊酸前后的特性变化及其自身差异,结果发现,PVMS膜的接触角和溶胀度均高于PDMS膜。膜萃取正戊酸后,膜的化学结构发生了变化,PVMS膜更利于小分子物质通过。以PVMS膜为研究对象,考察了料液浓度、料液流速、萃取液种类对渗透萃取正戊酸过程的影响,讨论了乙烯基硅橡胶膜从含盐废水中分离低分子有机酸的机理,并优化其工艺条件。结果表明:随着料液浓度的提高,正戊酸的去除率和回收率先增加后减小,当料液中正戊酸质量分数为7%时,去除率最大可达为94%;当料液中正戊酸质量分数为2%时,回收率最大达到45.8%。相比于水作萃取液,碱性萃取液将传质提高近1倍,且碳酸钠作萃取液具有更好的适用性。流速在1~20 mL/min时,增大料液流速,正戊酸的去除率和回收率都增加,可在实际应用中适当增大流速来增强分离效果。

硅橡胶膜生物反应器生物转化制备香草醛

在硅橡胶膜生物反应器(SRMBR)系统中用丁香油为原料和大豆酯氧化酶(SBLOX)为催化剂,进行了生物转化制备香草醛的实验研究。与摇瓶发酵实验相比,在SRMBR中的发酵由于硅橡胶膜的渗透萃取即时分离,在很大程度上消除了产物香草醛的氧化损失和酶的产物抑制,原料丁香油转化率从0.038%提高到1.01%。高效液相色谱(HPLC)分析表明,香草醛在膜下游萃取液中的最高质量浓度达到了121.53 mg/L,远高于摇瓶实验的8.14mg/L,香草醛的峰面积比为70.08%。又在反应器中加入活性炭吸附剂,使转化率进一步提高到1.14%,膜下游萃取液最高质量浓度为140.27 mg/L,香草醛的峰面积比达到93.53%。