混酐交联壳聚糖与三甲基一烯氯化铵共聚物/聚丙烯腈荷正电复合纳滤膜的研制及截留性能

以壳聚糖与三甲基一烯氯化铵共聚物(GCTACC)的水溶液为铸膜液,采用流延的方式,与聚丙烯腈(PAN)超滤膜复合,与己二酸和乙酸酐混合酸酐的丙酮溶液进行交联,从而制备了壳聚糖与三甲基一烯基氯化铵共聚物复合阳离子型纳滤膜。本文讨论交联剂浓度、交联时间、干燥时间等因素的影响,采用单因素实验法确定了最佳的制膜条件:1.0wt%壳聚糖与三甲基一烯氯化铵接枝共聚物溶液,50℃下干燥2h,交联介质为在乙酸酐、己二酸和丙酮的质量比为0.06:1.8:75时,50℃下交联20h,50℃下热处理20min。通过电镜扫描对膜形貌进行表征以及利用原子力显微镜对膜表面的粗糙情况进行了观察。该复合膜的均方粗糙度为7.7±0.76×103nm。在操作压力为1.0MPa,料液流速为30L/h下,通过测定对浓度为1000mg/L葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇(600～1000)的截留率,得到该膜截留分子量为900左右(纳滤范围内)。并且,对该复合膜的截留性能进行了测试,分别探讨了操作压力、料液流速、料液类型等因素与膜性能的关系。其中,对不同类型无机盐的截留顺序为:MgCl2>MgSO4>KCl>NaCl>Na2SO4>K2SO4,呈现荷正电纳滤膜的截留特性。

混酐交联壳聚糖季铵盐/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

采用流延的方式,将季铵化壳聚糖溶液与聚丙烯腈超滤膜进行复合,以混酐作交联剂,制备了一种荷正电复合纳滤膜。探讨了交联剂浓度、交联温度等因素对膜性能的影响。此外,对膜的部分特征进行了研究。利用电境扫描对该代表膜结构进行了观察。在20℃和料液流速为30 L/h时,该膜的截留分子量约为565 Da(纳滤范围之内)。膜的纯水渗透系数为6.99 L/(h.m2.MPa),对不同无机盐的截留顺序为:CaCl2>MgCl2>NaCl>KCl>MgSO4>Na2SO4>K2SO4,呈现荷正电纳滤膜的截留特征。并且对CaCl2、MgCl2的截留率达0.95以上,可期望用于废水中硬度的降低。

季铵盐壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的制备及性能表征

通过涂敷交联法制备了一种新型荷正电纳滤膜,其中以三甲基壳聚糖酰氯(TMC)为膜材料配制铸膜液,以聚砜超滤膜为基膜,环氧氯丙烷为交联剂.试验在全面考察该复合纳滤膜制备工艺基础上,重点探讨了交联时间对复合纳滤膜性能的影响.结果显示:该方法极大地缩短了交联时间,最优交联时间仅为2 h;同时最优条件所制备纳滤膜的纯水透过系数为14.09L/(m^2·h·MPa),表面粗糙度约为4 nm;对无机盐的截留顺序符合以下规律:MgCl_2>NaCl>MgSO_4>Na_2SO_4,满足荷正电纳滤膜的Donnan平衡模型.

壳聚糖-聚乙烯醇共混物/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

以壳聚糖和聚乙烯醇共混物溶液为铸膜液,涂敷在聚丙烯腈超滤膜上,以戊二醛为交联剂,制备了荷正电壳聚糖-聚乙烯醇共混物/聚丙烯腈复合纳滤膜。探讨了交联时间、交联温度、交联剂浓度、铸膜液浓度等因素的影响,采用单因素实验确定了最佳制膜条件为:以1.5%(质量分数)的壳聚糖和聚乙烯醇共混液为铸膜液,50℃下干燥2h,在戊二醛与无水乙醇质量比为0.75∶50的体系中交联,在40℃水浴中交联4h,50℃下热处理15min。在温度为25℃,流速为30L/h,操作压力为1.0MPa时,对复合膜的性能进行了测试,分别探讨了操作压力和料液类型等因素与膜性能的关系。其纯水渗透系数为5.80L/(h.m2.MPa)。对1000mg/L NaCl、MgCl2、MgSO4和Na2SO4的截留率分别为63.50%、94.30%、81.00%、32.70%,通量分别为3.10、3.65、2.40、2.70L/(h.m2)。对不同类型无机盐的截留顺序为MgCl2>Mg-SO4>NaCl>Na2SO4,呈现阳离子型复合纳滤膜的截留特征。流动电位曲线进一步说明了该复合膜荷正电性,其电压渗系数β为5.68mV/Pa。通过扫描电镜对膜的结构进行了表征,显示了该膜的复合结构。

PDMAEMA/PSF中空纤维外压纳滤膜对无机盐的截留性能研究

主要研究聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)/聚砜(PSF)中空纤维外压纳滤膜对不同种类无机盐的截留性能,并研究了无机盐溶液的浓度、运行压力、溶液温度、pH对截留性能的影响。实验表明:PDMAEMA/PSF中空纤维纳滤膜荷正电,对离子的截留有选择性,对阳离子的截留顺序为:Mg^(2+)>Na^+>K^+,对阴离子的截留顺序为:Cl^->Br^->I^-。随着盐溶液浓度的增加,截留率和通量均下降,所制备的纳滤膜对无机盐的截留表现出对温度、pH的敏感性。

六亚甲基二异氰酸酯(HDI)交联壳聚糖与三甲基-烯氯化铵接枝共聚物/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

以壳聚糖与三甲基-烯氯化铵共聚物的水溶液为铸膜液,涂敷在聚丙烯腈超滤膜上,以六亚甲基二异氰酸酯为交联剂,制备了壳聚糖与三甲基一烯基氯化铵共聚物复合阳离子型纳滤膜。着重讨论了交联剂浓度、交联时间、干燥时间等因素的影响,采用单因素实验法确定了最佳的制膜条件:以0.75%(质量分数)的壳聚糖与三甲基-烯氯化铵共聚物水溶液为铸膜液,在50℃下干燥2h。在乙醇、HDI的质量比为50∶0.32交联体系中,50℃水浴浸泡交联21h,50℃下热处30min。通过电镜扫描对膜结构进行观察。膜的截留分子量大约为900Da。并且,对该复合膜的性能进行了测试,分别探索了操作压力、料液浓度、料液类型等因素与膜性能的关系。在20℃,流速为30L/h,操作压力为1.2MPa时,对2000mg/L MgCl2、NaCl、MgSO4、CaCl2、Na2SO4、KCl、K2SO4的截留率分别为95.6%、66.4%、80.8%、95.4%、30.7%、53.7%、23.8%;通量分别为6.73、7.35、6.43、6.73、6.12、6.12、6.43L/(h.m-2)。对不同类型无机盐的截留顺序为MgCl2≈CaCl2>MgSO4>NaCl>KCl>Na2SO4>K2SO4,呈现阳离子型复合纳滤膜的截留特征。流动电位曲线进一步说明了该复合膜的荷正电性,其电压渗系数β为6.8mV/MPa。

N,N′-双(3-氨丙基)甲胺为单体的荷正电复合纳滤膜的制备与表征

以N,N′-双(3-氨丙基)甲胺为水相单体,均苯三甲酰氯为有机相单体,采用界面聚合的方式制备了荷正电复合纳滤膜。该复合纳滤膜表现出荷正电膜的截留特性,对不同盐溶液的截留顺序为MgCl_2>CaCl_2>MgSO_4>NaCl>Na_2SO_4.通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、衰减全反射红外光谱仪对复合纳滤膜的结构进行表征,利用Zeta电位仪考察该膜表面的荷电性,用接触角测量仪测定膜表面亲水性.同时考察该纳滤膜在硬度脱除方面的应用.

荷正电纳滤膜盐湖镁锂分离研究进展

纳滤膜由于其选择性分离机制,在镁锂分离中显示出优异的应用潜力。如今广泛用于盐湖提锂的商业纳滤膜大多带负电荷,其在高镁锂比盐湖提锂中仍有一定的局限性。近年来,学者们基于纳滤膜的分离机理,开发了一系列可用于高镁锂比卤水中锂镁分离的荷正电纳滤膜。综述介绍了纳滤技术的分离机理、性能特征及制备方法,并详细讨论了荷正电纳滤膜在镁锂分离中的设计策略及研究进展。研究表明:通过在膜中引入特定官能团、纳米通道和添加纳米材料,可显著提高膜选择性和渗透性。旨在为高镁锂比盐湖卤水的纳滤膜镁锂分离技术提供新的思路。