硅胶改性壳聚糖膜的制备及其对Cu2+的吸附性能

重金属是水体中十分严重的生态环境污染之一,而壳聚糖具有较强的重金属吸附能力。采用硅胶粒子浸出法制备出大孔壳聚糖膜,并且研究了其对重金属Cu²⁺的吸附性能。发现3.0 g壳聚糖溶于10%（质量分数）的乙酸溶液中,加入3.0 g硅胶再经过戊二醛交联后制备出大孔壳聚糖膜的吸附能力较好。在40 mL、400 mg/L的CuSO₄溶液中,加入0.4 g制备好的壳聚糖膜,经过25 h后,壳聚糖膜呈蓝色,用紫脲酸铵指示反应为紫色,吸附率为93%。说明壳聚糖膜对Cu²⁺具有良好的吸附能力,吸附过后膜很容易从溶液中取出,克服了传统的吸附剂在溶液中固液分离困难的问题。     

活性白土/壳聚糖复合物对多成分污染物的吸附行为研究

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为修饰剂对活性白土进行修饰,将改性后的活性白土与壳聚糖混合并加入定量硅烷偶联剂,通过溶液插层技术制备活性白土/壳聚糖复合材料。通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、X-射线衍射分析(XRD)和透射电子显微镜分析(TEM)对所制备的活性白土/壳聚糖复合物进行表征。结果表明,硅烷偶联剂与活性白土形成了稳定的结构,十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖显著提高了活性白土的片层间距,有利于提高复合物的吸附性能。将制得的复合物对Fe⁽³⁺⁾、Cu(3+)、Cu⁽²⁺⁾以及NO_2(2+)以及NO_2^-溶液进行吸附研究,探讨了吸附温度、吸附时间、吸附pH、吸附剂用量以及被吸附物质浓度对吸附性能的影响。研究结果显示,活性白土/壳聚糖复合物对3种物质均有较好的吸附效果,其中对NO_2-溶液进行吸附研究,探讨了吸附温度、吸附时间、吸附pH、吸附剂用量以及被吸附物质浓度对吸附性能的影响。研究结果显示,活性白土/壳聚糖复合物对3种物质均有较好的吸附效果,其中对NO_2^-的吸附率达79.20%,对Cu-的吸附率达79.20%,对Cu⁽²⁺⁾的吸附率达99.98%,对Fe(2+)的吸附率达99.98%,对Fe⁽³⁺⁾的吸附率达92.59%。     

功能化碳纳米管/SMANa/聚醚砜导电分离膜的制备及性能

为改善聚醚砜(PES)导电分离膜的相容性和分离性能,将碱处理的苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMANa)和功能化碳纳米管按照不同质量比与PES共混,使用非溶剂诱导相分离法成功制备功能化碳纳米管/SMANa/聚醚砜导电分离膜,对分离膜的结构、形貌和分离性能进行测试。结果表明：通过碱处理苯乙烯-马来酸酐共聚物,成功制备具有良好分散性的SMANa。当功能化碳纳米管添加量为6 g时,导电分离膜的电阻率达到2.929 97×10⁴Ω·cm,纯水渗透通量达到1 188.1 L/(m²·h),而对牛血清蛋白(BSA)的截留率为91.46%。在通入30 V电压后,导电分离膜对刚果红、甲基蓝染料渗透通量分别达到584 L/(m²·h)和480 L/(m²·h),截留率均达到99.99%。     

紧实型GO/PVDF复合膜对有机染料的去除性能研究

采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜，利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜，对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察，并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料，对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果显示，膜的纯水通量从45.10 L/(m²·h)增加到58.40 L/(m²·h)。GO含量为0.50%(质量)时(M2)，膜的综合性能较优。GO/PVDF复合膜对罗丹明B的吸附效果较好，1.5 d之后，M0~M3的吸附量分别为1.02、1.24、1.79和1.49 mg/g。乙醇对罗丹明B的脱色率达到80%以上。膜对甲基橙的吸附效果较差，M2的吸附量仅为0.46 mg/g，0.10 mol/L HCl溶液对甲基橙脱色率达到86%以上。膜对两种染料的截留率均保持在57.60%和57.20%以上。为纳米材料改性有机膜的制备以及对有机染料的去除提供了一定的科学依据。     

基于壳聚糖/聚乙烯醇/二氧化钛修饰的硝酸纤维素复合膜研究

通过负压抽滤的方法将壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)与二氧化钛(TiO₂)的修饰液涂覆到纯硝酸纤维素膜的表面,制备硝酸纤维素复合膜,研究膜在微观结构、元素分布与组成、浸润性等方面的性能。结果表明,制备的新型膜具有超亲水/水下超疏油特性,过滤柴油乳液通量为5 867.3 L/(m²·h),除油率为99.4%,在强酸碱性、高盐度环境下的油水分离实验时,过滤通量无明显衰减,除油率可保持98.9%以上,具有优良的稳定性和耐腐蚀性。     

磺化聚苯砜/聚砜纳滤脱色膜的制备及其性能研究

本文中引用一种新的高分子聚合物-磺化聚苯砜(SPPSU)制备纳滤脱色膜的涂覆层,将其与其余药品混合后制备成纳滤膜的表层涂覆液,从而制备成可分离开染料/无机盐混合液的纳滤脱色膜。经过优化调整SPPSU的浓度,磺化度,以及后处理温度三个变量,最终确定SPPSU浓度为1.5%,磺化度为35%,后处理温度为100℃时,其对刚果红的截留率最高可达99.6%,水通量最高可达142 L/(m²·h),与此同时硫酸钠的截留率低于5%;在甲基蓝与硫酸钠的混合液处理过程中,甲基蓝的截留率为92.5%,水通量为75 L/(m²·h),硫酸钠截留率在20%以下,实现了染料溶液与无机盐的有效分离,并在此基础上,将其与海德能的商业纳滤脱色膜进行对照,得出可以与HYDRACoRe10-LD的性能相似,而水通量却高出很多,说明此纳滤脱色膜有很好的应用前景。     

基于MXene中间层的复合纳滤膜制备及其盐水分离性能研究

通过湿法化学刻蚀得到单层MXene纳米片后，采用旋涂法将MXene纳米片负载至基膜上作为中间层制备聚酰胺复合纳滤膜，并探讨了MXene不同负载浓度对复合纳滤膜通量及盐截留性能的影响。结果表明引入MXene作为中间层，使得圆泡状形貌在所得膜表面形成，当旋涂1 mL浓度为0.1 g/L MXene时，通量为24.2 L/(m²·h)，硫酸钠截留率为97.4%，相比传统膜(通量12.9 L/(m²·h)，硫酸钠截留率96.3%)性能提升明显。随着MXene旋涂负载浓度增加，通量逐渐减小，而硫酸钠截留率则存在先增加后减小再稳定的趋势，截留率最高可达98.8%(通量16.3 L/(m²·h))。     

壳聚糖/聚乳酸复合膜的制备及其吸附性能

为了减小水处理废弃膜对环境的危害，以静电纺聚乳酸(PLA)纤维膜为基底层，采用浸涂的方式将壳聚糖(CS)涂覆层与PLA基底层复合形成了CS/PLA复合膜。采用SEM、XRD对其进行了表征。考察了CS与PLA体积比对膜性能的影响。结果发现，当CS和PLA体积比为7∶5时，CS涂覆层表面致密且平整，其厚度为7μm,CS/PLA复合膜的拉伸强度为2.55 MPa，断裂伸长率为24.96%，纯水通量为115.32 L/(m²·h)，对酸性染料的渗透通量为99.43 L/(m²·h)，吸附率达96%；对牛血清蛋白和卵清蛋白的吸附率分别为86%和84%；对Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺的平衡吸附量分别为165.00、248.54和307.83 mg/g。     

圆块孔式再生器传热特性研究

为设计适合开式系统的圆块孔式石墨降膜再生器,开展了该型再生器传热特性研究。以氯化钙溶液为再生对象,实验研究溶液质量分数和流量等参数对再生器液膜对流换热系数的影响。研究表明：低雷诺数时,液膜对流换热系数在200—1 500 W/(m²·K)之间,对流换热系数随溶液流量提高逐渐降低,基于实验结果拟合液膜对流换热系数量纲一关联式,并建立再生器一维半经验模型,与实验结果比对,蒸发量偏差不超过±5%,再生器出口溶液质量分数偏差不超过±0.3%。     

三嗪框架聚合物膜用于有机纳滤甲醇/正己烷分离

具备耐各种有机溶剂的微孔聚合物膜在有机纳滤领域逐渐受到重视。采用双氰基单体的超酸催化成环聚合反应，制备微孔框架聚合物薄膜(CTF-BP)，该膜具备良好的力学性能，可耐受甲醇和正己烷等常见有机溶剂。CTFBP膜内大量<1.0 nm的微孔通道使膜具备良好的筛分性能，其截留分子量为550。膜内含有的三嗪结构与羟基具有较强的亲和性，使甲醇的跨膜通量[1.10 L/(m²·h·bar)]显著高于黏度更低的正己烷通量[0.23 L/(m²·h·bar)]。采用纳滤操作将膜用于分离含低浓度甲醇的正己烷溶液[含5%(质量)甲醇的正己烷溶液]，结果显示甲醇/正己烷分离因子最高可达到1485，渗透液的总流量超过3.21 kg/(m²·h)。证实CTF-BP膜有望实现高效甲醇/正己烷分离。     

Mixed convection heat transfer enhancement through latent heat transport in vertical parallel plate channel flows

A detailed numerical study has been performed to examine the heat transfer enhancement through latent heat transport, in conjunction with the evaporation of a liquid film, in laminar mixed convection channel flows. Results for Nusselt numbers are presented for the air–water and air–ethanol systems under various conditions. Considerable augmentation in heat transfer due to the exchange of latent heat during the evaporation process was clearly demonstrated. The results show that the heat transfer is dominated by the transport of latent heat exchange.     

降膜蒸发器旋液流态化在线自动清洗能力研究

针对降膜蒸发器管内结垢问题,提出旋液流态化技术实现自动清洗。由结晶速率等效原理,将饱和溶液在加热面结晶问题等效为在冷却面结晶问题。以0.4m/s平均流速饱和硫酸钠溶液为例进行试验研究。结果表明：近壁面溶液在忽略管壁及污垢热阻的绝对过饱和度Δcsur为4.20%时,与空管连续运行0.5h总传热系数下降80%相比,管内加钢...     

氧化铝有机纳米流体的流动传热基础特性

以氧化铝为纳米粒子、丙二醇和水为基础液体制备了氧化铝有机纳米流体,分别测量了它的沸点、热导率、比热容和黏度。以1％～5％（体积分数）的氧化铝纳米流体作为冷介质,测试了在车用机油冷却器中的传热系数和流动阻力。试验结果表明,纳米粒子能够显著强化基础液体在机油冷却器中的换热能力,粒子体积分数和流体温度是影响纳米流体热物性的重要因素。氧化铝纳米流体的沸点高于120℃,比热容随体积分数增加而降低,热导率、黏度和在机油冷却器中的传热系数均随粒子体积分数的增加而提高。在试验Ⅱ中,5％（体积分数）纳米流体的平均传热系数比基础液体提高了124.56％,而流动阻力增幅较小。     

基于亲水/憎水复合膜的全热交换器换热换湿性能

膜全热交换器由于可以同时回收空调排风中的潜热和显热而受到重视。研究了基于PVAL/PVDF复合透湿膜的全热交换器的透热透湿性能,实验测定了新风与排风之间的显热交换能力和水蒸气交换能力,并建立了基于亲水/憎水复合膜的逆流膜全热交换器传热传质计算模型,实验与理论结果吻合较好。结果表明,该复合膜全热交换器的总传热系数为20～35 W·m-2·℃-1,总传质系数为（1.5～3.5）×10-3 m·s-1。     

四丁基溴化铵包络化合物浆在铜管内的对流传热特性

四丁基溴化铵（TBAB）包络化合物浆是在常压下由TBAB水溶液被冷却到0～12℃时生成的，是一种理想的冷量输送和蓄冷媒体，以固液两相悬浊液的形式存在。作为冷量传输媒体，由于存在相变过程，其冷量传输密度远高于相同温差下的冷水。另一方面，TBAB包络化合物浆具有良好的流动性，可以像液态水一样方便地通过泵和管道系统输送。因此，在中央空调及区域集中供冷系统中具有很好的节能应用前景。本文研究了TBAB包络化合物浆在水平铜管内的传热特性。在定热流边界条件及不同Reynolds数下测量并分析了对流换热系数。实验中发现固相粒子的扰动和表观黏性的下降都能破坏或拉薄包络化合物浆流动的动量边界层，结果导致了传热系数的提高。在不同的Reynolds数下固相含量（Φ）对Nusselt数的影响很微弱。通过与文献的比较发现，本文所测取的包络化合物浆Nusselt数均高于冰浆甚至单相水。最后获得了Nu与Re之间的实验关联式。     

纤维素/壳聚糖复合膜的制备及结构表征

通过氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体([HeMIM]Cl)溶解微晶纤维素,并与壳聚糖的醋酸溶液混合的方法制备了质量比为2∶1的再生微晶纤维素/壳聚糖复合膜。利用红外光谱、X射线衍射、热重分析、扫描电镜和数码相机照片对复合材料的结构进行表征。IR结果表明再生微晶纤维素与壳聚糖分子之间存在着强烈的氢键作用,且二者相容性较好;XRD、TGA结果表明复合材料中纤维素和壳聚糖有较强的相互作用;SEM结果表明复合材料表面粗糙,比表面积较大,可以作为潜在的生物医用材料。     

壳聚糖/聚乙烯醇液态地膜的制备与应用

采用溶液共混法将壳聚糖和聚乙烯醇制备成可降解液态地膜,研究了壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液的质量比对共混干膜的力学性能、水蒸气透过率和水溶性的影响规律,还测定了液态地膜对土壤含水率、蔬菜种子发芽率及大棚番茄生长发育的影响.结果表明,当壳聚糖溶液(浓度为1.0％,质量分数,下同)和聚乙烯醇溶液(浓度为4.0％)的质量比(mA:...     

泵驱动回路热管能量回收装置性能的影响因素

提出一种泵驱动回路热管能量回收装置,用于回收公共建筑空调系统排风的能量,降低处理新风的能耗,并搭建实验平台,测试该装置在两种工况下的性能,分析工质质量流量、换热器换热面积和换热器迎面风速3种因素对装置换热量、温度效率和性能系数的影响,得出质量流量、换热面积和迎面风速的最优值。结果表明,夏季工况下,质量流量250 kg·h^-1,换热面积58.0 m²,迎面风速1.8 m·s^-1时,装置的换热量为4.09 kW,性能系数为9.26;冬季工况下,质量流量300 kg·h^-1,换热面积58.0 m²,迎面风速1.8 m·s^-1时,装置的换热量为6.63 kW,性能系数为14.20。     

脱硫胺液中热稳态盐含量的测定

文章论述了通过阳离子交换树脂与样品发生离子交换之后转换成相应的酸,然后使用标准酸碱滴定进行定量计算,该方法适用于石油加工气体脱硫系统中贫胺溶液总热稳盐含量(HSS)的测定。     

3~#常减压蒸馏装置换热网络的操作优化

利用英国Process Integration Ltd.(PIL)公司最新的原油精馏系统优化技术,对茂名分公司3#常减压蒸馏装置换热网络进行建模及优化操作。结果表明,通过优化常压塔中段取热分配,将常顶冷回流量降到几乎为零,原油换热后温度提高了7℃,实现了能量回收最大化。