ZrO_2陶瓷膜微滤增液口服液机理的初步研究

目的研究0.2μm、50 nm ZrO2陶瓷膜微滤增液口服液过程中体系物理化学参数及指标性成分的变化,探索陶瓷膜微滤过程中体系的微观变化。方法依法测定分离过程中复方溶液环境的pH、电导率、浊度、黏度等参数及指标性成分哈巴俄苷的透过率,观察膜过程中稳定通量变化。结果 2种孔径的ZrO2膜对增液口服液的分离过程中,膜通量的变化基本平稳。pH值均呈现一定的下降趋势,最大波动分别为0.343、0.459;电导率的最大降幅分别为0.463μs/cm、0.079μs/cm,50 nm ZrO2微滤结束后药液的电导率略有升高;微滤后药液浊度骤降,最大降幅分别为95.2 NTU、110.2NTU;体系的黏度在微滤过程改变不明显,分别下降了0.12 mPa.s、0.05 mPa.s,两截留液的值与原液相比也未见显著变化。哈巴俄苷的瞬时透过率的变化基本一致,50 nm ZrO2的累积透过率略低。结论不同孔径ZrO2陶瓷膜微滤增液口服液时其物理化学参数的变化产生不同的影响,体系中主要成分透过率的不同亦有一定的关联。

Sol-Gel法制备Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的研究

将Sol-Gel法应用于无机膜的制备,成功的研制出一种新型的膜面平整、膜厚均匀且无宏观缺陷的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜,复合膜含有γ-Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2和Al2SiO5等晶相,改变体系组成含量,晶相组成和含量随之变化,从而引起膜的显微结构的变化。利用XRD、SEM、AFM、EPMA等测试手段重点研究了膜的表面形貌和显微结构,并分析了添加剂、热处理方式等对膜的表面形貌和显微结构影响。

TiO_2/ZrO_2复合陶瓷膜的性能研究

采用反相微乳液法制备TiO2/ZrO2复合微乳液,并以其作为前驱体制得TiO2/ZrO2复合膜.研究了复合膜的机械性能、表面形貌及杀菌性能.由扫描电子显微镜观察到TiO2/ZrO2的复合膜中微粒以棒状形式分布.杀菌实验测试结果表明其对大肠杆菌有很好的杀菌效果,灭菌率达98%～99%.

铝表面微弧氧化制备含ZrO_2复合陶瓷膜层的组织与性能

以正向电压及Na_2SiO_3、NaOH和ZrO_2的含量为微弧氧化主要工艺参数,设计了4因素3水平的正交试验方案,在1060纯铝板材表面制备了含ZrO_2复合陶瓷膜层。通过扫描电镜(SEM)分析该膜层的表面形貌,X射线衍射仪(XRD)分析相组成,表面粗造度仪分析表面粗糙度,光学显微镜(OM)分析厚度,涂层附着力测试仪分析膜层与铝基体的结合力。结果表明:正向电压对膜层表面粗糙度、厚度的影响相对较大;Na_2SiO_3含量对膜层与基体结合力影响相对较大。ZrO_2粉有助于提高膜层的致密度,减少膜层孔洞的数量与尺寸,提高其耐蚀性。

无机陶瓷膜精制三两半药酒的膜污染及防治

通过对不同孔径的ZrO2陶瓷膜在微滤过程中的阻力分布、高分子去除率、物理化学参数变化等的测定,分析污染物的存在状态或位置以及形成规律,探索无机陶瓷膜微滤中药药酒的污染机制.同时采用超声物理手段强化膜过程,寻求有效的膜污染防治手段.结果发现:对于本实验体系中药"三两半药酒",膜孔径为0.2μm的ZrO2膜的污染度略低于0.05μm孔径膜.两种孔径膜管的最主要污染源均表现在堵孔层,差异最大的是吸附阻力,孔径为0.05μm的ZrO2膜的吸附阻力约为0.2μm孔径膜的两倍.膜对三两半药酒中蛋白质和淀粉的去除作用较显著.微滤后的药酒呈透明浅棕黄色,口感更香醇清爽,微滤前后的药效未见明显变化.经孔径为0.2μm的ZrO2陶瓷膜微滤后药酒的浊度变化最大,由49.0NTU降至2.83NTU,但药液的pH、电导率、黏度在微滤前后波动较小.超声强化对孔径为0.2μm的ZrO2陶瓷膜通量提高率达36.3%.

陶瓷膜一步清洗法可行性研究

对大庆油田采油五厂ZrO2陶瓷膜超滤处理油田采出污水中试装置进行了一步清洗法的可行性研究,讨论和分析了3种一步清洗方案的效果。研究表明,全渗透清洗时间长短和药剂的加入方式对清洗效果有重要的影响。试验在全渗透清洗20 min,无渗透清洗100 min,药剂一次性加入的清洗条件下,能够获得高、低压端通量恢复率分别高于75%和90%,无反冲下膜正常运行时间不少于50 h,反冲下运行260 h。清洗方案合适的条件下,一步清洗法是完全可行、可靠的,具有操作过程简单、成本低、节约能源等优点,工业应用前景良好。

陶瓷膜浓缩Iota卡拉胶的初步研究

采用Al2O3/ZrO2陶瓷膜浓缩Iota卡拉胶,考察了进料液初始浓度、操作压力、膜面流速和运行温度等因素对膜通量、卡拉胶浓缩倍数、膜总过滤阻力的影响.结果表明陶瓷膜浓缩卡拉胶的速度受到进料液浓度等的影响.当初始质量分数为1%时,获得的最佳操作参数是:操作压力为0.2MPa,错流速度为4.8m/s,运行温度为70℃.在此过程中最大膜通量为81.3L/(m2·h),运行时间为105min,可以将卡拉胶溶液浓缩3倍.该结果说明陶瓷膜可以有效地浓缩Iota卡拉胶.

ZrO_2无机陶瓷膜精制黄芪水提液的污染和防治研究

目的:研究无机陶瓷膜微滤黄芪水提液的污染机制,寻找有效的膜污染防治手段。方法:通过对不同孔径的氧化锆膜在膜微滤过程中的阻力分布、高分子去除率、物理化学参数变化等的测定,分析污染物的存在状态或位置以及形成规律,同时采用反冲、超声2种物理手段强化膜过程,从而探索膜污染的防治方法。结果:0.2μm ZrO2微滤黄芪水提液时污染度较高,达44.9%;堵孔阻力和浓差极化阻力是主要的过滤阻力,表面沉积阻力随膜孔径的减小而增大;微滤后药液浊度显著降低,pH和黏度变化均较小,0.2μm ZrO2膜对电导率的降低作用略高于0.05μm ZrO2膜管。0.2,0.05μm ZrO2膜均对果胶的去除作用最为显著。超声强化膜过程手段更适用于本体系,其通量提高率达41.7%。结论:优化膜过程工艺参数,采用适当膜污染防治手段可以减少膜的污染,使膜的性能有较大恢复,提高滤过效率。