基于层层自组装技术的抗污染膜研究进展

膜分离技术已经广泛应用于污水处理领域，但膜污染是制约其进一步发展的主要障碍，开发抗污染膜材料实现节能降耗是目前膜法污水处理领域的研究热点之一。层层自组装作为一种膜表面改性技术，具有组装材料丰富、适用场景广泛、制备条件温和、分子水平结构可控等特点，已被应用于抗污染膜材料的研制中。本文综述了近年来基于层层自组装技术的水处理用抗污染膜的研究进展，在阐释层层自组装技术应用于膜污染控制机制的基础上，重点总结了基膜的选择和处理、抗污染组装单元的种类和复合方式、组装层数、制备方法对膜抗污染性能的影响，并对未来该技术实现膜污染控制的构筑设计和发展方向，如组装过程机制挖掘、制膜工艺优化、制膜成本降低、长期稳定性提升等方面进行了展望。     

特殊浸润性膜的油水分离研究进展

以特殊浸润材料的浸润机理出发,介绍了构建具有特殊浸润性膜的方法,阐述了"去油型"、"去水型"、"智能控制型"分离膜的研究成果。具有特殊浸润性的膜分离效率高、循环性能好,在处理油水混合物方面有极大的潜力。对其现存的问题及未来发展进行了展望,认为需要开发出分离性能好、抗污染性能优异、可大规模生产的商业膜;需要解决分离后乳化剂的去除问题,以及在分离过程中对膜污染的清洗方式、清洗效果;迫切需要开发出一种可同时分离"油包水""水包油"混合物的高效简单分离膜。     

磺化聚砜类膜材料的制备及其在水处理中的应用

对聚砜类膜材料的制备及其在水处理中的应用作了详细综述,以期为高性能磺化聚砜类分离膜材料的制备及应用提供一定的理论指导.磺化不仅可提高聚砜类膜材料的亲水性和耐热性能,而且可有效改善功能膜的渗透通量、选择分离特性与抗污染性能,从而促进该类膜材料在水净化、水脱盐、物质分离与纯化等领域中的应用.磺化聚砜类膜材料的磺化度对分离膜...     

基于两性离子的纳滤膜抗污染改性方法研究进展

纳滤膜对水中污染物的分离截留性能优异,膜污染控制和抗污染强化是该技术发展的研究热点。纳滤膜改性是强化纳滤膜抗污染性能的方法之一,基于两性离子材料的改性纳滤膜凭借两性离子材料静电作用与水分子结合的特性,在渗透性和抗污性方面表现优秀。系统综述了强化抗污染的两性离子纳滤膜的改性方法,包括涂覆法、接枝法、界面聚合法、自组装和共混掺杂法等,并阐释了各方法所制备纳滤膜的抗污效能和适用条件,最后对各改性方法做出了展望,以期为两性离子材料在纳滤膜改性和实际应用中的研究提供参考。     

多孔分离膜材料改性研究进展

膜是膜技术的核心.在对废水进行膜分离过程中,对膜材料的性能往往存在着几个截然不同的要求,既要求有高的水通量,又要求有高的选择性,且具备良好的抗污染性能.因此开发具有某些需要的性能的膜分离材料是解决水污染治理中膜分离技术应用问题的关键.本文综述了当前国内外膜分离材料改性研究的主要方法和研究进展,提出通过共混合金的方法对膜材料进行改性是提高膜材料分离性能的捷径.     

具有动态属性的聚轮烷在膜领域应用进展

聚轮烷独特的超分子结构和动态属性引起科学家极大的关注,其在膜领域也具有重要应用潜力,国内外已有系列报道。本文介绍了分子机器的发展、膜分离技术、聚轮烷的概念和制备方法、聚轮烷改性膜的种类和性质,综述了聚轮烷在膜领域的应用进展,特别是其在抗污染膜、吸附功能膜、离子传导膜、油水分离膜构建及性能提升等方面的研究进展,总结了聚轮烷的动态结构在膜及膜分离过程中的功能作用,分析了聚轮烷改性膜的分离性能和分离机理,结果说明了具有自移动结构的聚轮烷超分子功能体在改善膜性能方面（如提高膜的亲水性、通量、抗污染性能、吸附性能、传导性能、力学性能等）具有独特优势。本文最后对聚轮烷改性膜的发展前景及未来趋势进行了分析。     

油水分离膜表面结构可控合成及性能研究

石油开采过程中会产生大量的油水混合物,每天生产生活中也会产生大量含油废水,如何处理这些油水混合物,是环境保护和可持续发展的重大需求。针对含油量较高的油水混合物,本工作制备了疏水-超亲油分离膜。以机械性能较好的泡沫镍为过滤基体,采用电沉积方法,在泡沫镍表面沉积铜颗粒,构筑亲油疏水表面。研究了沉积电位和沉积时间对表面结构的影响,并测试了分离膜表面结构、表面粗糙度及水滴在膜表面的接触角,并对所制备的分离膜进行油水分离性能测试和多次循环的稳定性测试。结果表明,所制备的分离膜具有良好的循环分离性能,对于油水混合物循环十次后分离效率仍在90%以上。本研究为高效油水分离膜材料开发提供了新思路,并拓展了电化学表面改性的应用领域。     

超疏水-超亲油材料在油水分离中的研究进展

综述了超疏水-超亲油油水分离材料的研究进展及其在油水分离中的应用。首先介绍了油水分离材料的特殊润湿性的基本理论和设计理念,主要包括Young方程、Wenzel模型、Cassie模型以及制备油水分离材料的两种途径。然后全面介绍了金属网膜类、纺织品类、合成膜类等二维结构的油水分离材料,以及海绵、泡沫、气凝胶等三维网络状类油水分离材料和智能型油水分离材料。最后总结了目前在油水分离这一领域存在的一些问题,主要是油水分离的基本机制和理论研究不够完善,并指出开发和研究能够分离特殊油品的材料以及智能响应性可控的油水分离材料仍然是一大挑战。     

改性离子交换膜抗污染性能研究进展

介绍了离子交换膜污染的原因和分类,根据对离子交换膜的不同要求,从3个方面详细阐述了提高离子交换膜抗污染性能的改性方向,指出探寻新的改性方法、开发新型亲水性膜材料是将来提高膜抗污染性能的主要途径。     

废矿物油水分离技术研究进展

着重综述了目前主流的两类油水分离技术(过滤分离和吸附分离技术)的研究进展,包括分离技术的原理和适用范围、高性能过滤/吸附材料的构建和制备、分离性能的表征和优缺点分析。油水分离技术的研发具有广阔的应用前景,开发新型高效的过滤/吸附材料,提升其分离性能和抗环境干扰能力,降低生产成本,是该领域发展的主要方向。     

油水分离膜的研究进展

介绍了油水混合物的分类、油水分离膜的分离机理、油水分离膜的类型以及超疏水-亲油膜、超亲水-疏油膜的制备和性能。根据油水分离膜技术现在的发展状况,指出目前在该领域的研究中存在的一些问题以及对未来的发展趋势进行了展望。超疏水-亲油膜从材料制备和油水分离性能等方面,均取得了长足发展,但该膜的疏水稳定性和膜材料的力学强度等有待进一步提高。超亲水-疏油膜的制备过程简单、性能稳定、易清洗,近年来被广泛应用。     

高通量抗污染氧化石墨烯膜研究进展

水资源短缺与水污染是21世纪人类面临的共同挑战之一。膜技术具有低能耗和低成本等优点,是一种绿色高效的水处理技术。氧化石墨烯具有分子级的厚度和优异的化学稳定性,是一种优异的二维膜材料,在水处理膜领域具有重要应用前景。综述了氧化石墨烯膜在水处理领域的研究进展,针对膜技术面临的通量低和膜污染的挑战,以氧化石墨烯膜通道和表面构建中的介尺度问题为重点,探讨了不同尺度插层材料对氧化石墨烯膜通道结构与分离性能的影响,并分析了氧化石墨烯膜抗污染表面构建策略及对不同尺度污染物的抗污染机制。最后,对高通量抗污染氧化石墨烯膜研究进行了总结和展望。     

陶瓷微滤膜改性技术及其含油废水处理应用

当前含油废水对环境的污染非常严重,而膜法处理含油废水仍然存在诸如渗透通量较低、渗透液中油含量较大等缺陷。因此,迫切需要通过技术手段解决上述问题。而研发低成本高性能的基膜材料和采用膜改性技术提升膜性能,目前已成为解决上述问题的重要手段。由此,本文提出了采用纳米金属氧化物和氧化石墨烯对商业化陶瓷微滤膜进行改性,并将其应用于油水分离,实现膜油水分离效率显著提升。     

废矿物油水分离技术研究进展

着重综述了目前主流的两类油水分离技术(过滤分离和吸附分离技术)的研究进展,包括分离技术的原理和适用范围、高性能过滤/吸附材料的构建和制备、分离性能的表征和优缺点分析。油水分离技术的研发具有广阔的应用前景,开发新型高效的过滤/吸附材料,提升其分离性能和抗环境干扰能力,降低生产成本,是该领域发展的主要方向。     

硅橡胶渗透蒸发分离膜改性研究进展

膜材料改性和膜结构改性作为改变硅橡胶渗透蒸发膜的分离性能（渗透通量和分离因子）、抗污染性、物理化学稳定性的有效手段而吸引了大量的研究和开发兴趣。重点介绍了硅橡胶渗透膜的改性方法研究进展,包括交联法、填充法、溶剂占位法等,并对其发展前景进行了展望。     

磁响应分离膜研究进展

随着智能材料和纳米技术的发展,具有刺激响应的新型功能膜材料是膜分离技术发展的主要方向之一。磁响应分离膜是一种由磁性颗粒和聚合物高分子混合制备的,可以对磁场刺激产生响应的分离膜。磁响应分离膜兼具膜分离技术的低能耗、高效率等优点和磁性颗粒的磁性响应和催化性能等。磁性颗粒对磁场的响应不仅会影响膜的结构和分离选择性,还会改变膜材料的润湿性以及提高膜抗污染性能。本文从共混法、涂层法、接枝法和原位生长法对磁响应分离膜的制备方法展开论述,介绍了不同制备方法的优缺点及未来发展方向。从调控膜表面润湿性、调控膜抗污染性、调控膜孔径三部分对磁响应分离膜的磁场响应机理进行了详细阐述。并从过滤、吸附、降解、交换分离四方面对磁响应分离膜的应用领域展开论述。最后对磁响应分离膜的发展进行了总结,并对其发展前景进行了展望。     

面向油水分离的无机膜制备及应用进展

膜技术是处理含油污水及含水油液的有效分离方法。无机膜材料由于可调变的表面性质和良好的稳定性,即使在苛刻的条件下,在分离油水方面表现出优异的分离性能。本文首先阐述了设计与制备油水分离膜的理论基础,包括分离过程中压力驱动力和膜表面特性对膜通量和选择性的影响;然后综述了当前国内外用于油水分离的无机膜的制备及其应用进展,重点介绍分子筛膜、金属氧化物/金属氢氧化物膜和氧化石墨烯膜等的研究,分析了在不同油水混合物中研究者们调控无机膜表面性能的策略,提出膜表面润湿性和膜结构是提高膜分离效率和抗污染性的关键;最后指出抵制含大量表面活性剂、碱液及有机聚合物种的乳化油对膜造成污染,是无机膜亟需解决的问题,并展望了无机膜在分离油水方面的发展方向。     

微孔膜法油水分离——表面性质及微观结构的研究进展

石油炼制和化工过程存在大量油水混合物体系,影响生产过程稳定性,也会造成环境污染,亟需高效低成本的油水分离技术。与气浮、离心、化学混凝等传统油水分离技术相比,微孔膜技术通过油或水的选择性渗透实现分离,具有操作简单、分离效率高、运行成本低等众多优点。然而,微孔膜处理油水混合物的分离效率和加工能力同时取决于膜材料的表面性质（表面浸润性能）和微孔结构（分离通道的尺寸效应）。本文首先基于表面润湿现象和尺寸筛分机制介绍了膜法油水分离的原理,然后从上述两个角度出发综述了近年来微孔膜法油水分离的相关研究进展,最后指出微孔膜法油水分离在迈向工业化应用的过程中还需解决的一些问题,并对未来膜材料表面性质和微孔结构的研究进行了展望。     

多嵌段聚醚改性聚(乙烯-乙烯醇)膜用于油水分离的研究

通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(F127)三嵌段聚醚进行扩链反应,制备出具有"手牵手"结构的多嵌段聚醚(K-F127)。将F127与K-F127共混加入EVAL膜中,制备EVAL共混膜,并将其应用于油水分离中,比较了添加F127与K-F127对膜油水分离性能的影响。结果表明,扩链后K-F127的分子量增加为F127的2倍,共混添加F127与K-F127,均能显著提高EVAL膜的机械强度、亲水性和抗污染性能,但对膜结构无明显影响。由于分子量的增加,扩链后的K-F127对EVAL膜亲水性和通量的提高效果明显优于F127。     

基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展

二维纳米材料是制备膜材料中一类重要的掺杂材料或膜构筑单元,也是新型水处理功能膜的研究热点。已有许多研究报道了二维纳米材料通过有序的堆叠和自组装在膜内构建出规整的水通道,可以赋予膜可调控的分离性能,进而实现trade-off效应的突破,被认为是“下一代膜材料”（next-generation membranes）。同时,二维纳米材料的独特片层结构、催化性能及可修饰性可使膜材料获得新的功能,如导电性能、光/电催化性能等。本文综述了近年来基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展,重点介绍了共混法、自组装等制备方法,并总结了此类功能膜在抗污染、膜通量恢复、强化污染物去除、调控盐截留及污染物监测领域的应用。最后对基于二维纳米材料的水处理功能膜发展方向,如限域催化、调控盐分离、监测传感等新兴领域进行了分析和展望。