有机硅烷改性PDMS/Silicalite渗透汽化杂化膜制备及其分离性能

采用硅烷偶联剂对全硅沸石Silicalite-1进行表面改性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,制备了渗透汽化PDMS/Silicalite杂化膜. 用FT-IR, TGA等对改性的效果和杂化膜的热稳定性能进行了表征,并以低浓度乙醇/水体系为研究对象,以渗透通量和分离因子为评价指标,考察了料液组成、进料温度、循环流速、膜下游侧真空度等因素对改性杂化膜分离性能的影响. 结果表明,硅烷改性沸石所制杂化膜对低浓度乙醇/水体系的分离因子比空白膜和未改性杂化膜分别提高136%和45%. 随料液中乙醇浓度从5%增加到69%,膜分离因子从22降低到7,而其他因素对膜的选择性影响较小.     

响应曲面法优化优先透乙醇渗透汽化复合膜的操作条件

采用自制的硅橡胶-沸石杂化优先透乙醇渗透汽化复合膜,利用响应曲面法研究原料液温度和循环流速两个参数对乙醇质量分数为4.05%的乙醇-水体系渗透汽化分离过程的影响.试验表明,温度对膜的通量和分离因子都有显著的影响,温度升高通量增加,而在50℃以下分离因子随温度升高而增加,此后分离因子随温度升高而下降.循环流速的增加会导致通量和分离因子的下降.综合考虑分离因子和通量这两个响应值,利用回归方程求得本试验所采用的渗透汽化复合膜在乙醇一水体系中最优操作条件是:温度59.8℃,循环流速30 L/h,此时总通量和乙醇分离因子分别达到242.8 g/(m2·h)和20.6.     

渗透汽化法从丙酮-丁醇-乙醇中分离浓缩丁醇

发酵法生产丁醇的产物质量浓度很低,为了实现丁醇的高效分离浓缩,文中采用渗透汽化膜分离技术对模型发酵液(丙酮、丁醇、乙醇混合溶液,ABE)进行浓缩实验。结果表明:随着温度、真空度、错流速度、料液质量浓度的增大,丁醇通量上升;渗透汽化膜对丁醇选择性在温度50℃时最佳,并随真空度的减小而减小,随料液质量浓度的增大而降低。实验证明,渗透汽化法能实现丁醇的高效分离浓缩,并且利用串联阻力溶解扩散模型可较好地预测ABE溶液体系中各组分的传质和分离效果。     

丙酮、乙醇对丁醇渗透汽化性能的影响

考察了全硅沸石silicalite-1对丁醇-水、丙酮-水、乙醇-水、丙酮-丁醇-水、乙醇-丁醇-水5种体系中各溶剂的吸附作用。采用自制的silicalite-1/硅橡胶杂化渗透汽化透醇膜,研究了温度对丙酮、丁醇、乙醇分离性能的影响以及不同分离温度下丙酮、乙醇的浓度对丁醇、水渗透汽化性能的影响,结果表明丙酮和乙醇的存在会促进丁醇的透膜性。     

有机硅烷改性沸石/PDMS渗透汽化杂化膜的制备及表征

采用硅烷偶联剂,乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为改性剂,控制改性时间(4h和12h),对全硅沸石进行改性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,制备了改性沸石填充的PDMS渗透汽化杂化膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、机械拉伸等手段对改性的效果和杂化膜的热稳定性能进行了表征,结果表明改性后沸石晶型未改变,杂化膜热稳定性和机械性能提高。并以乙醇质量分数为5%的乙醇/水体系为研究对象,分离因子为评价指标,考察了改性杂化膜对乙醇的分离性能,结果表明膜对乙醇/水的分离因子可由未改性时的16提高至29.5,这说明采用硅烷偶联剂对沸石进行改性是提高膜分离性能的有效方法。     

管碟法测定Nisin效价

对管碟法测定Nisin效价的条件进行了研究,考察了几个参数的影响,得出了Nisin测定的最佳条件:90mm培养皿中培养基加量为15mL,Na2HPO4·12H2O质量浓度1g/dL,菌悬液浓度109CFU/mL,琼脂质量浓度1g/dL,培养基pH值7.0,牛津杯中样品加液量100μL.在此条件下,Nisin效价在5～100IU/mL,其对数值与抑菌圈直径有较好的线性关系.