Gas permeation properties of a metallic ion-cross-linked PIM-1 thin-film composite membrane supported on a UV-cross-linked porous substrate

Metallic ion-cross-linked polymer of intrinsic microporosity(PIM-1) thin-film composite(TFC) membranes supported on an ultraviolet(UV)-cross-linked porous substrate were fabricated. The UV-cross-linked porous substrate was prepared via polymerization-induced phase separation. The PIM-1 TFC membranes were fabricated via a dip-coating procedure. Metallic ion-cross-linked PIM-1 TFC membranes were fabricated by hydrolyzing the PIM-1 TFC membrane in an alkali solution and then cross-linking it in a multivalent metallic ion solution. The pore size and porous structures were evaluated by low-temperature N_2 adsorption–desorption analysis. The membrane structure was investigated by field-emission scanning electron microscopy. The effects of heat treatment and pore-forming additives on the gas permeance of the UV-cross-linked porous substrate are reported. The effects of different pre-coating treatments on the gas permeance of the metallic ion-cross-linked PIM-1 TFC membrane are also discussed. The metallic ion-crosslinked PIM-1 TFC membrane displayed high CO_2/N_2 selectivity(23) and good CO_2 permeance(1058 GPU).

高性能聚苯乙烯磺酸钠纳滤膜的制备及I^(-)分离性能

水中存在的放射性碘离子或过量碘离子会极大危害自然环境,影响人类健康。本实验以聚砜超滤膜为基膜,采用原位紫外接枝法制备了聚苯乙烯磺酸钠纳滤膜,用于水中碘离子的脱除。通过改变接枝单体浓度、溶液用量、辐照时间和辐照距离等条件调节膜性能。结果表明,当基膜表面加入40 mL 0.5 mol/L苯乙烯磺酸钠(SS)溶液,用300 W紫外灯于4 cm高度辐照15 min后,制备的NF-4 cm膜在0.6 Mpa对100 mg/L I^(-)截留率达到92.6%,通量为47.7 L/m^(2) h。辐照距离增加到10 cm后,制备的NF-10 cm膜由于孔径增大,分离层变薄导致通量明显增加,达到112.9 L/m^(2) h,由于此时表面有效负电荷增多,所以截留率仅下降至82.9%。需要指出,增大操作压力,NF-4 cm膜通量增大,对I^(-)的截留率基本稳定在90%以上,对Cl^(-)的抗干扰能力较强,预示了该膜在含碘废水处理中具有良好的应用潜能。

微流控芯片系统中固液双相分离富集技术

发展微流控芯片系统中的分离富集技术,是微全分析系统向集成化、自动化和便携化发展必须突破的瓶颈之一,正逐步成为微全分析系统研究和应用领域的前沿和热点。本文针对应用广泛的固液双相分离富集技术,详细介绍了过滤式、膜分离式、固相萃取式等不同分离富集操作模式在微流控芯片系统中的应用,对每一种操作模式的特点、研究现状、存在的问题和发展趋势进行了综述。

陶瓷膜处理废聚酯瓶片洗涤废水工艺研究

废聚酯瓶片洗涤废水属于碱性高浓度难降解废水,采用陶瓷膜错流过滤的方式进行试验,孔径50、200、500nm的陶瓷膜对SS和浊度截留率均在99%以上,渗透液存放24 h后保持澄清透明,对COD去除率为40.5%～43.3%,同时发现陶瓷膜对可溶物的透过性较好。陶瓷膜分离工艺参数优化试验表明,在膜孔径为50 nm,操作温度为40～50℃,平均错流速率为2.10 m/s,跨膜压差为0.13～0.15 MPa的条件下,陶瓷膜渗透通量衰减较慢。采用质量分数为0.2%NaClO溶液和0.3%草酸溶液的组合方式进行膜清洗试验,膜通量恢复率达80%以上。

紫外吸光度与渗滤液COD浓度的关系研究

以上海老港填埋场1991年填埋单元渗滤液和各处理工艺出水渗滤液为对象,研究了各自的COD浓度值和对应的紫外吸光度之间的关系。结果表明,水样COD浓度值越低,COD值与对应吸光度之间的相关性越好。不同处理单元的渗滤液由于有机物组成差别较大,对应的特征吸收范围也各不相同。渗滤液中胶体物质对COD值有贡献,微滤和超滤系统使得渗滤液中胶体物质被截留,COD值减小,测定得到对应的吸光度值也相应减小。

乙基纤维素/C_(60)复合膜制备及气体分离性能研究

为制备C60含量不同的乙基纤维素(EC)/C60复合膜,采用UV-可见光谱、AFM和XRD等手段对紫外光辐照前后复合膜结构进行表征,并考察其对气体分离及渗透性能的影响.结果表明,复合膜经紫外光辐照后,C60在膜表面的分布由独立的簇状结构转变为连续平缓的丘陵状结构,膜表面更加致密光滑;复合膜分子链间距未发生明显变化,但对N2、CO2、H2的渗透性能和H2/N2、CO2/N2分离性能产生明显影响.当C60添加量达到1.6%时,未经紫外光辐照的复合膜对CO2及H2的透气系数较纯EC膜分别提高了30%和40%,分别达到61.29Barrer和78.88Barrer,对H2/N2,CO2/N2理想分离系数增至纯EC膜的1.47和1.38倍,分别达到9.979和12.84;经紫外光辐照后,高C60含量的EC/C60复合膜能够保持纯EC膜对CO2和H2的透过水平,而对H2/N2和CO2/N2的分离性能增至纯EC膜的2.30和2.43倍,分别达到17.49和25.60.

洋茉莉醛香料废水处理工程

针对洋茉莉醛生产废水的水质特点以及原处理工艺:混凝气浮-两相厌氧-SBR的不足,增设了铁屑内电解和膜分离处理单元,混凝气浮改为混凝沉淀,构成了铁屑内电解-混凝沉淀-两相厌氧-SBR-膜处理相结合的处理工艺。运行结果表明,出水达到了城市杂用水水质标准,且具有处理效果稳定、水力负荷高以及操作简便等优点。

紫外线辐射对聚丙烯非对称固液分离膜结构与性能的影响

采用荧光紫外灯,对聚丙烯非对称固液分离膜进行紫外线辐射处理,得到不同温度下分离膜的老化规律曲线。通过SEM、FT-IR、电子织物强力仪和接触角测量仪对分离膜的形态结构、力学性能和浸润性能进行研究。结果表明:在45℃处理1 d后,聚丙烯分离膜表面出现C O伸缩振动峰,说明膜表面开始被氧化;在45和60℃分别老化处理6和4 d后,分离膜的断裂强度保持率分别为2.28%和5.81%,均已失去使用价值,且膜表面的亲水性消失,导水性明显下降。

巡视中空纤维膜的研发和产业进展

介绍了国内外用于人工肾的中空纤维透析膜、用于废水处理的微滤、超滤中空纤维及膜生物反应器(MBR)、用于海水淡化的中空纤维反渗透膜、用于气体分离及有机物代精馏的中空纤维膜、用于双亲和性吸附蛋白质的固定双配合剂多微孔中空纤维膜、用于回收海水资源的微滤和纳滤膜、用于脱氧核糖核酸链(DNA)切片的内含亲水性聚合物的中空纤维膜以及新型电池隔膜。

聚砜中空纤维纳滤膜在Cr(VI)去除中的应用

采用紫外光辐照接枝法制备了2种聚砜中空纤维纳滤膜,重点研究它们在六价铬离子Cr(VI)去除中的应用.扫描电子显微镜(SEM)分析表明丙烯酸成功接枝到膜表面上;截留性能测试表明所制备的纳滤膜对无机盐的截留率顺序为:Na2SO4>MgSO4>NaCl>MgCl2,这与一般荷负电纳滤膜的顺序是相似的.考察了pH值、进料液浓度和操作压力对Cr(VI)去除效果的影响.结果表明:纳滤膜对Cr(VI)的截留率随pH值的增大而增大,当pH=10时,NF1和NF2膜对Cr(VI)的截留率分别为92.36%和95.62%;纳滤膜对Cr(VI)的截留率随着进料液浓度的增大而迅速减小,同时渗透通量也稍有下降;纳滤膜对Cr(VI)溶液的渗透通量随着操作压力的增大几乎呈线性增大的趋势,但截留率基本维持恒定.

基于矩形拟合的IC芯片块定位算法

针对IC芯片剥离系统中芯片块的视觉定位问题,提出基于矩形拟合的IC芯片块定位算法。利用IC芯片块为矩形的几何特征,通过最大类间方差方法将图像分割成背景和目标两部分;使用改进的矩形拟合算法提取芯片块亚像素边缘,利用芯片块对边直线相互平行、邻边垂直相交的约束条件对提取的边缘矩形拟合,达到对芯片块精确定位的目的。实验表明,该方法可以满足剥料机高精度定位芯片块的要求。

水中二氧化氯静态膜分离的研究

利用二氧化氯在360 nm处有一最大吸收峰以及二氧化氯能够通过微孔性聚四氟乙烯膜的特性进行了静态膜分离的研究。通过研究温度和二氧化氯的浓度对分离效果的影响,可以确定:温度越高越有利于二氧化氯的膜分离,但温度高于20℃时二氧化氯会发生分解,故最佳分离温度应为20℃。

新型杂化纳米膜材料的制备及性能

选用紫外光引发剂,利用点击反应将聚乙二醇(Mn;2000)双丙烯酸酯(polyethylene glycol 2000 diacrylate,PEGDA-2000)以及N-乙烯基吡咯烷酮(N-Vinyl-2-pyrrolidone,NVP)接枝到POSS-SH,方便快速的制备了无色透明的高弹态的交联体聚合物薄膜。此聚合物薄膜对某些溶剂具有一定的吸液性能,并计算了其吸液率和吸液速率;其热稳定性T_(d5%)达到300℃;此聚合物是一个疏水亲油型薄膜,在中性和酸性环境下具有更好的稳定性和耐久性;制备的疏水亲油型复合滤布的油品通量的临界点出现在17 s,此时油水混合物的临界点前的平均油品通量为15651 L/m^(2)h,分离效率达到了96%。

膜过滤耦合紫外光法非热杀菌处理椰子水研究

为研究膜过滤技术耦合紫外光(ultraviolet,UV)非热杀菌处理对椰子水品质的影响,采用陶瓷膜过滤耦合紫外光处理新鲜椰子水,并以理化指标、微生物指标和感官评价为指标,综合评价处理后的椰子水。结果表明,500 nm陶瓷膜的膜通量稳定,并且过滤后椰子水的可溶性固形物含量、pH值、粗蛋白含量和还原糖含量整体与新鲜椰子水较为接近。膜过滤后的椰子水再经过UV处理,总菌落数在4℃冷藏的第14天仍然低于1×10^(5) cfu/mL。感官评价表明,非热杀菌处理椰子水的感官评价与新鲜椰子水差异不显著(P>0.05),且显著高于巴氏杀菌处理后的椰子水(P<0.05),因此500 nm陶瓷膜过滤耦合UV处理椰子水可以有效实现椰子水的保鲜。