纳滤膜在功能性低聚糖分离纯化中的应用研究进展

功能性低聚糖具有抗肿瘤、抗放射、抗凝血、消炎和调节免疫力等医疗保健作用,广泛应用于食品科学和生物医药等领域。纳滤作为一种高效的膜分离技术,在功能性低聚糖的分离与纯化中的应用得到越来越多的关注。本文分析了纳滤膜对功能性低聚糖的分离机理,综述了纳滤膜在功能性多糖分离纯化中的应用进展,讨论了纳滤分离过程的影响因素,主要包括功能性多糖料液的性质、膜过程的操作参数以及膜材料本身的性质等。其中,料液的性质主要体现在组成、浓度、黏度等方面;操作参数主要体现在压力、温度、膜面流速和pH等方面;而膜材料的性质主要体现在微结构和表面性质两个方面。最后,进一步指出纳滤膜技术用于功能性多糖分离纯化时在设备成本、膜材料及膜污染等方面存在的问题,并对未来纳滤膜技术在低成本专用膜材料及系统开发和膜污染控制方面的研究进行了展望。     

利用含有模板剂的SAPO-34分子筛制备高效铜基催化剂

氮氧化物污染已经成为一个严重的环境问题。利用分子筛催化剂进行选择性催化还原(SCR)处理氮氧化物是最有效的方法之一。为了降低现有催化剂的制备成本, 本工作直接利用含有模板剂的分子筛浆料为原料, 通过预处理、离子交换及一次焙烧的方法制备Cu-SAPO-34催化剂。采用XRD、BET、TG、ICP、XPS、SEM、TPR、TPD及NH₃-SCR等对制备的Cu-SAPO-34样品进行表征, 并对离子交换过程中的pH条件进行了优化。研究结果表明: 利用含模板剂的分子筛浆料制备得到催化剂含有2.43% Cu、立方晶型完整、酸性较强以及催化还原性能优秀。在200~450℃下, NO转化率超过80%, 并且在300℃时转化率达到最高97.8%。与使用商品化SAPO-34制备的催化剂相比, 两者具有相似的微观结构和SCR性能。SAPO-34分子筛中少量模板剂的存在对最终制备得到的Cu-SAPO-34催化剂的性能影响很小。因此采用含有模板剂的分子筛浆料制备高效Cu-SAPO-34催化剂是可行的。     

岩土力学弹塑性模型参数反演中的灵敏度分析

参数反演是施工过程安全性分析的一个重要研究内容，而位移对参数的灵敏度计算是其关键。线性模型灵敏度分析早已有了成熟的研究，与线性模型相比，弹塑性模型参数的位移敏度分析却一直未得到很好解决。本文以能较好模拟土壤弹塑性力学行为的Ｄｒｕｃｋｅｒ Ｐｒａｇｅｒ准则为例，通过引入应力空间下的自然坐标系，将应力球量与应力偏量进行分解，从而导出一个有限元计算中位移对参数灵敏度的闭合形式公式。     

Pd/TiAl膜的制备研究

采用无电镀技术在多孔TiAl金属问化合物支撑体上制备了Pd膜.用SEM测定Pd膜的表面和断面的形貌,EDS测定从膜层到支撑层元素的组成,结果表明,支撑体表面形成了均匀致密的Pd膜,膜层的主要成分是单质Pd,所制钯膜的厚度为2～3μm.在350℃～500℃的温度范围内考察Pd膜透氢性能,当500℃,0.1 MPa时,H2的渗透系数为4.0×10-6mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/N2的分离系数为30.测得本文所制备Pd膜的活化能为10.8 kJ/mol.     

光催化膜反应器用于亚甲基蓝的降解

研究了催化剂颗粒粒径对降解速率的影响,并将光催化反应和膜分离技术相结合,开发了光催化膜反应器。利用该反应器对亚甲基蓝进行降解的结果表明,亚甲基蓝可被很快地降解,而悬浮在反应液里的催化剂颗粒同时可被有效地分离回收并连续地在反应器里使用。     

疏水陶瓷膜脱除油中水分的研究

对采用平均孔径50nm、表面疏水的陶瓷膜脱除油中水分的过程进行了研究,考察了跨膜压差、膜面流速、原料液水含量对膜渗透通量及水截留率的影响.结果表明,采用疏水陶瓷膜脱除异辛烷中水分可得到较好的分离效果;增大跨膜压差或减小原料液水含量可以增加膜稳定通量,而随着膜面流速的增加,膜稳定通量先升后降.实验得出适宜的操作参数为跨膜压差0.1MPa、膜面流速1.67m/s,获得的水截留率均在98%以上.基于所用陶瓷膜稳定的亲油疏水表面,渗透侧水含量在不同的操作条件下变化很小.     

ZrO2-TiO2复合纳滤膜在模拟放射性废水中的应用

核工业、核研究及医疗等过程会产生大量的放射性废水,会对环境和生物体造成严重伤害,必须经过合适的处理后才能排放。采用高性能陶瓷纳滤膜处理模拟放射性废水,考察了跨膜压差、pH和离子浓度等操作参数对Co²⁺和Sr²⁺截留性能的影响,并对操作参数进行了优化。所用陶瓷纳滤膜材料为ZrO₂-TiO₂复合材料,截留分子量为500,纯水渗透率为270 L·m^-2·h^-1·MPa^-1。研究表明,陶瓷纳滤膜对Co²⁺和Sr²⁺两种离子的截留率随着跨膜压差的升高而增大,膜的渗透通量随着跨膜压差的增大呈线性增加。pH变化时,截留率在一定pH范围内先降低后升高,在等电点（pH=7）附近达到最小值;pH=3的情况下,两种离子的截留率均达到最高,Co²⁺和Sr²⁺的截留率均在99%以上,而纳滤膜渗透通量保持稳定。离子截留率和渗透通量均随进料浓度的增大而减小,在2000 min的连续循环操作过程中,陶瓷纳滤膜材料的渗透通量及其对Co²⁺和Sr²⁺的截留率均维持在较高水平。陶瓷纳滤膜在放射性废水处理方面展现出了良好的应用前景。     

H2, CO, N2, O2和CH4在碳膜中的扩散

Diffusion of pure H2, CO, N2,O2 and CH4 gases through nanoporous carbon membrane is investigated by carrying out non-equilibrium molecular dynamics （NEMD） simulations. The flux, transport diffusivity and activation energy for the pure gases diffusing through carbon membranes with various pore widths were investigated. The simulation results reveal that transport diffusivity increases with temperature and pore width, and its values have a magnitude of 10^-7 m^2·s^-1 for pore widths of about 0.80 to 1.21 nm at 273 to 300 K. The activation energies for the gases diffusion through the membrane with various pore widths are about 1-5 kJ·mol^-1, The results of transport diffusivities are comparable with that of Rao and Sircar （J. Membr. Sci., 1996）, indicating the NEMD simulation method is a good tool for predicting the transport diffusivities for gases in porous materials, which is always difficult to be accurately measured by experiments.     

Kinetics of photocatalytic degradationof methylene blue over TiO2 particles in aqueous suspensions

The kinetics of photodegradation of methylene blue over UV light illuminated titania particles in aque-ous suspensions has been studied with different initial methylene blue concentrations and TiO_2 particle sizes.Thedegradation rate increases with the decrease of initial concentration and particle size.A quasi-experienced modelfor photodegradation rate is derived based mainly on the coinstantaneous effects of different initial concentrationsand partic1e sizes.The mathematica1 re1ationships of model parameters with initia1 concentration and particle sizeare given.The model results of the photodegradation rate of methylene blue are coincident with the experimentaldata.     

TiO2生态陶瓷的制备及其抗菌性能

采用溶胶－凝胶法制备TiO2生态陶瓷,考察了溶胶浓度、有机添加剂以及涂层次数等因素对涂层质量的影响。并利用XRD、SEM及抗菌性能实验对其结构及性能进行了表征。结果表明：在溶胶浓度为0．048mol.L^-1,有机添加剂质量分数为0．112％,涂层次数为3的条件下,所制备的TiO2生态陶瓷具有良好的抗菌性能,其灭菌率达到85％。