高截留性能复合纳滤中空纤维膜的制备与表征

为了提高膜的截留性能,将纳滤膜的独特分离效果和中空纤维的优点相结合,以中空纤维聚砜超滤膜为基膜,通过优势互补的协同效应制备高截留性能的中空纤维纳滤复合膜.探究聚哌嗪酰胺体系的可行性,并探索该体系的最佳涂覆方式;为了表征自制纳滤膜,测试其截留性能,还做了一些关于纳滤膜对不同价态的盐溶液和糖类的截留性能的研究.结果显示:涂覆中空纤维超滤膜的水相和有机相溶液浓度直接影响纳滤膜的截留性能,当水相溶液浓度为2.0%、有机相溶液浓度为2 g/L时效果最好,制得的纳滤膜的截留性能最好,对二价盐的截留率可高达98.02%;水通量能达到79.2 L/(m~2·h)制备过程中吹扫时间、流速,水相溶液循环速率及热处理等条件对膜的影响不是很大.     

单体配比对PI/PP耐溶剂复合纳滤膜结构与性能的影响

为提高纳滤膜的分离透过和耐溶剂性能,以间苯二胺(MPD)为水相单体,均苯四甲酰氯(BTC)与均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,通过界面聚合法及后续的亚胺化制备了聚酰亚胺/聚丙烯(PI/PP)耐溶剂复合纳滤膜;采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了复合膜表面组成、结构及性能,考察了水相与有机相单体浓度配比及有机相中TMC与BTC质量浓度比对膜结构及性能的影响。实验表明:当水相单体质量浓度为1.14g/L、水相单体与有机相单体摩尔浓度比为1.15∶1、有机相单体TMC与BTC质量浓度比为6∶4时,所制备的膜性能最优;在0.5 MPa的过膜压差下,膜通量为52.6 L/(m~2·h),对PEG-400的截留率为93.8%;在甲醇等8种常见有机溶剂中浸泡8 d后发现,复合膜的拉伸强度、水通量及截留率变化不大,说明实验制备的复合纳滤膜具有良好的耐溶剂性能。     

油相溶剂对PIP/TMC复合纳滤膜结构和性能的影响

以亲水改性后的聚四氟乙烯(PTFE)平板膜作基膜,采用不同配比的正己烷和环己烷作为油相溶剂,哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,通过界面聚合的方法在亲水PTFE平板膜上制备得到一系列的聚酰胺复合纳滤膜。研究正己烷和环己烷的配比对PIP/TMC复合纳滤膜的表面化学组成和微观形貌的变化规律影响;并通过优化制膜条件,制备出性能良好的PIP/TMC复合纳滤膜。结果表明:随着混合油相溶剂中环己烷含量的增加,油相溶剂和水相间界面张力逐渐增大,PIP/TMC复合纳滤膜截留率逐渐下降、渗透通量逐渐上升;当混合油相溶剂中环己烷和正己烷配比为25∶75,PIP的浓度为1.5 wt%以及TMC的浓度为0.4 wt%时,PIP/TMC复合纳滤膜的性能达到最佳,截留率为94.72%,渗透通量为3.5 L/(m~2·h)。     

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:Na2SO4MgSO4NaClMgCl2,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.     

PDMS对PEI/TMC复合纳滤膜结构和性能的影响

以亲水改性后的聚四氟乙烯(PTFE)平板膜作基膜,正己烷为油相溶剂,聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作油相的添加剂,采用界面聚合方法制得PEI/TMC复合纳滤膜。通过优化制备条件,制得高通量、性能良好的PEI/TMC复合纳滤膜。结果表明:随着油相添加剂PDMS的加入,PEI/TMC复合纳滤膜表面变得光滑且疏松,使得PEI/TMC复合纳滤膜的通量大幅度增加。当PDMS的浓度为0.4 wt%时,PEI/TMC复合纳滤膜同时具有较高的水通量和截留率;当PEI的浓度为1.0 wt%,TMC浓度为0.6 wt%,PDMS的浓度为0.4 wt%,热处理温度为70℃,热处理时间为10 min时,PEI/TMC复合纳滤膜对MgSO_4溶液的截留率达到了86.6%,水通量为12.8 L/(m~2·h),对不同的盐溶液按截留率从大到小依次为MgSO_4(86.6%)、MgCl_2(83.6%)、Na_2SO_4(77.7%)、NaCl(48.8%)。     

二次界面聚合法制备聚酰胺-银纳米粒子复合纳滤膜

为提高聚酰胺纳滤膜的抗菌性能,采用间苯二胺还原银前驱体,制备带有氨基的银纳米粒子(MPD-Ag NPs),通过简单易操作的二次界面聚合法制备抗菌聚酰胺-Ag NPs纳滤膜,分析MPD-Ag NPs的形成,表征聚酰胺-Ag NPs纳滤膜的化学组成、表面形貌,测试亲水性、荷电性、分离性能和抗菌性能。结果表明：MPD-Ag NPs中银是以金属态形式存在;当MPD-Ag NPs的质量分数为0.02%时,制备的纳滤膜水通量为21.11 L/(m²·h),对Na₂SO₄的截留率为97.95%;与未负载MPD-Ag NPs的纳滤膜相比,通过二次界面聚合法制备的纳滤膜耐氯性能更佳,且具有更优异的抗菌能力,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别为92.46%和84.35%。     

纳滤技术及高分子纳滤膜的制备

纳滤技术是一种介于超滤与反渗透之间的新型分离技术,其优点在于不仅能截留分子量为数百的有机分子,而且对不同价态的离子其截留能力也不同.介绍了纳滤膜的传质模型(空间电荷模型、固定电荷模型和杂化模型等),比较了高分子纳滤膜各种制备方法的优缺点,重点介绍了界面聚合法制备高分子复合纳滤膜的过程、界面聚合所用材料、膜性能影响因素及该方法的特点,最后提出纳滤技术研究将朝着新型纳滤膜开发、集成工艺开发和过程优化等方向发展.     

聚砜中空纤维接枝苯乙烯膜截留性能的研究

采用电子束对聚砜中空纤维进行辐射,使其接枝苯乙烯而制备了纳滤膜,进行了截留性能的研究.实验表明,随着反应时间的增加,膜通量降低,截留率变化不大;将膜保存在水里和甘油里优于保存在空气里;随着循环体系中操作压力的上升,纳滤膜对二价无机盐的截留率和水通量都是上升的.     

纳滤技术及高分子纳滤膜的制备

纳滤技术是一种介于超滤波与反渗透之间的新型分离技术,其优点在于不仅能截留分子量为数百的有机分子,而且对不同价态的离子其截留能力也不同,介绍了纳滤膜的传质模型（空间电荷模型、固定电荷模型和杂化模型等）,比较了高分子纳滤膜各种制备方法的优缺点,重点介绍了界面聚合法制备高分子复合的滤膜的过程、 界面聚合所用材料、膜性能影响因素及该方法的特点,最后提出纳滤膜技术研究将朝着新型的纳滤开发、集成工艺开发和过程优化等方向发展。     

GO/PVDF复合微滤膜制备及其性能表征

为了探究GO对PVDF微滤膜亲水性及渗透性能的影响,以GO作为无机添加剂,利用相转化法制备了高性能GO/PVDF复合微滤膜,先后考察了铸膜液预挥发时间、凝固浴温度对复合膜性能的影响,同时从成膜机理的角度上分析了GO投加量对复合膜结构和性能的影响,确定了最优制膜配方.结果表明:保持铸膜液预挥发时间为0 s、凝固浴温度为29℃时更有利于提高膜纯水通量和截留率;投加GO后大幅度提高了膜亲水性,当GO的相对质量分数(即相对于PVDF的质量分数)为1.5%时,膜表面形成了致密的多孔结构,使纯水通量提高了87.6%,对BSA的截留率从63.56%增加到了71.27%.     

Interpretable modeling of metallurgical responses for an industrial coal column flotation circuit by XGBoost and SHAP-A “conscious-lab” development

Surprisingly, no investigation has been explored relationships between operating variables and metallurgical responses of coal column flotation (CF) circuits based on industrial databases for under operation plants. As a novel approach, this study implemented a conscious-lab “CL” for filling this gap. In this approach, for developing the CL dedicated to an industrial CF circuit, SHapley Additive exPlanations (SHAP) and extreme gradient boosting (XGBoost) were powerful unique machine learning systems for the first time considered. These explainable artificial intelligence models could effectively convert the dataset to a basis that improves human capabilities for better understanding, reasoning, and planning the unit. SHAP could provide precise multivariable correlation assessments between the CF dataset by using the Tabas Parvadeh coal plant (Kerman, Iran), and showed the importance of solid percentage and washing water on the metallurgical responses of the coal CF circuit. XGBoost could predict metallurgical responses (R-square > 0.88) based on operating variables that showed quite higher accuracy than typical modeling methods (Random Forest and support vector regression).     

芳香聚酰胺纳滤膜的制备及影响因素

以聚间苯二甲酰间苯二胺为原料，采用相转化法制备了芳香聚酰胺纳滤膜、实验重点考察了铸膜液固含量、溶剂蒸发时间、凝胶浴组成和温度、膜厚等因素对所制纳滤膜性能的影响．这些因素主要是通过改变膜表皮层中高聚物的胶束聚集体孔和空间网络孔的大小和数目来影响所制膜的性能．采用扫描电子显微镜（SEM）观察了膜的微观形态结构，表明所制纳滤膜具有典型的不对称结构．     

相转化法制备疏松纳滤膜研究进展

随着纺织产业的兴起,印染废水的治理问题已成为行内关注的热点,其关键是如何高效分离有机染料和无机盐.疏松纳滤膜因其疏松的膜结构,在实现高染料截留率的同时具有良好的盐渗透性,在印染废水的治理方面具有独特优势.针对印染废水的治理问题,着重综述了近年来采用相转化法制备疏松纳滤膜的研究进展,研究了纳米材料改性对所制备疏松纳滤膜性...     

卷式纳滤膜的结构参数和荷电特性参数

膜的结构参数(细孔半径、孔隙率与膜厚之比)与荷电特件参数(荷电密度)是纳滤膜最重要的特征参数,也是影响膜分离性能的关键因素.通过卷式纳滤膜NF90和NF270膜的透过实验,应用Spiegler-Kedem方程结合透过实验数据求得膜的反射系数和溶质透过系数,进而应用细孔模型和TMS模型求得NF90和NF270膜的细孔半径分别为0.46 nm和0.60 nm,孔隙率与膜厚之比分别为0.99×105m-1和 1.14×105m-1,荷电密度随膜面电解质浓度的增大成线性增大,可分别表示为X(NF90)=54.89Cm 175.85与X(NF270)=6.20Cm 6.55.     

纳滤膜在印染废水处理中的应用研究

使用自制的聚哌嗪均苯三甲酰胺／聚砜纳滤中空纤维复合膜，进行印染废水处理实验．结果表明．纳滤膜对染料有很好的截留率，其截留过程中筛分效应和荷电效应起主导作用：废水中染料浓度和无机盐浓度对纳滤膜截留性能有显著的影响；0．6MPa下对实际印染废水浓缩5～10倍，纳滤膜对CODCr的去除率大于70％，对色度去除率为99％，能有效截留废水中的染料和有机物．     

采用极限梯度提升算法的电力系统电压稳定裕度预测

将极限梯度提升树（XGBoost）算法应用于电力系统电压稳定评估问题. 根据电压稳定问题特点,提出能够反映电力系统运行状态的特征集;把电压稳定裕度绝对值作为映射目标,并介绍生成样本集的方法. 在介绍XGBoost算法基本原理的基础上,研究该算法的技术细节. 在IEEE-39节点系统上进行验证,结果表明,XGBoost算法在R方值和平均绝对百分误差2项回归指标上均优于其他几类机器学习算法,且模型的计算速度最快,可以满足在线应用要求. 同时,XGBoost算法具有良好的数值错误和数值缺失容错性,并可以针对预测偏差较大的样本进行数据补充,实现模型的更新,使得模型表现趋于稳定.     

超滤与纳滤膜技术应用于桑叶中1-脱氧野尻霉素分离浓缩的效果观察

选桑叶为原料,以膜通量、膜通量衰减指数、DNJ透过率和杂质去除率为指标,探究三种超滤膜UF1、UF2和UF3对桑叶中1-脱氧野尻霉素（DNJ）分离效果以及两种纳滤膜NF1和NF2对DNJ的浓缩效果.研究结果表明：三种超滤膜中UF2最适于DNJ的分离,UF2-UF3联合处理（即UF3＊）的效果更佳,且两者的最优操作压力分别为0.8MPa和1.5MPa.与NF1相比,NF2蚋滤膜对DNJ的浓缩效果显著,浓缩倍数可以达到10.1,对DNJ的截留率为81.94％,DNJ纯度为4.65％.     

纳滤膜对废水中不同铬离子分离特性的研究

采用纳滤膜在室温条件下对含铬废水进行处理．探讨了铬的不同形态、进料溶液中铬离子浓度、膜两侧压力对除铬效果的影响．结果表明：在实验条件下纳滤膜对于Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的去除率都很高,均大于90％,且Cr（Ⅵ）去除率稍微大于Cr（Ⅲ）的去除率．随着进料废水中铬离子浓度升高或膜两侧压力的增加,纳滤膜对其去除率均有一定程度的下降．     

苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液的纳滤分离过程研究

选择L－苯丙氨酸和L－天冬氨酸水溶液进行了纳滤分离过程研究,讨论了不同pH下氨基酸的透过特性,并进行了模拟计算。