含水量对再生纤维素膜结构与分离性能的影响

采用N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂溶解竹纤维素,通过浸没沉淀(Loeb-Sourirajan,L-S)相转化法制备再生纤维素膜,探究不同含水量再生纤维素膜的结构特点及分离性能。结果表明,随着含水量的减少,再生纤维素膜内部的指状孔收缩,平均孔径减小,膜结构趋于均匀致密,从而提高再生纤维素膜的透光率、力学性能和对牛血清蛋白的截留性能;含水量为50%时,再生纤维素膜的透光率为92.8%,拉伸强度为1.46 MPa,膜通量为19.4 L/(m^2·h),对牛血清蛋白的截留率为96.2%。     

再生纤维素纳米纤维膜的制备及其蛋白质分离性能

为将纳米纤维膜应用于蛋白质分离处理,用静电纺丝和化学改性方法制备聚丙烯腈/再生纤维素（PAN∕ RC）复合纳米纤维膜,通过扫描电镜、红外光谱、比表面积及孔径分析等对制备的复合纳米纤维膜进行了表征,并将制备的再生纤维素复合纳米纤维膜作为分离层,构建膜分离系统并分离纯化血清白蛋白,通过调节操作压力和过滤时间等影响因素,确定其分离纯化过程的最佳条件。研究结果表明：在操作压力为0.10 MPa、过滤时间为1.5h条件下,再生纤维素复合纳米纤维膜对蛋白质的截留率达到80.04%,膜通量达到1.85L ∕ （m²?min）,与商用聚醚砜超滤膜相比,在截留率差异不大的情况下,膜通量有了数倍的提升;同时再生纤维素复合纳米纤维膜具有优异的重复使用能力,并在使用的过程中保持良好的纳米纤维形态结构。     

PVC/PVDC共混膜的制备及其性能

为了探讨聚氯乙烯(PVC)/聚偏二氯乙烯(PVDC)共混膜的制备及性能，选用N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂，采用相转化法制备PVC/PVDC共混膜，研究PVC/PVDC共混体系的相容性、共混膜表面形貌和截面形貌，以及共混比和聚乙二醇(PEG)质量分数对纯水通量、截留率，动态接触角以及通量恢复率的影响。结果表明：当PVC/PVDC共混比为4/6时共混膜的综合性能最好，纯水通量为212.9 L/(m²·h),在0.1 MPa的压力下，对牛血清蛋白(BSA)的截留率为88.5%。PEG最佳质量分数为6%,此时纯水通量为336.6 L/(m²·h),截留率为81.6%,瞬间接触角从81.1°下降到74.5°,恢复通量率从52.7%上升到85.7%。研究结果说明PEG可以有效地改善共混膜的亲水性和抗蛋白污染能力。     

胶原蛋白/羧甲基纤维素(CMC)膜的制备及其力学性能研究

从废皮屑中提取胶原蛋白,与羧甲基纤维素(CMC)和甘油共混制成复合膜,并对复合膜力学性能的影响因素进行了研究。结果表明:在共混体系中加入一定的羧甲基纤维素,有利于提高膜的强度;将羧甲基纤维素加入膜体系后,膜的力学性能有了显著提高。在羧甲基纤维素与胶原蛋白质量比1∶2,羧甲基纤维素质量分数4%,胶原蛋白质量分数12%,膜液pH值为3.5,溶液温度60℃,溶液共混时间60min,甘油质量分数3%条件下,制得的共混膜力学性能最佳。     

PMIA/PA-MZIF-8复合纳滤膜的制备及其在染料废水处理中的应用

纳滤膜的纳米级孔径可有效截留水溶液中的染料分子,从而对染料废水进行纯化。以PMIA多孔膜为基膜,以改性ZIF-8(MZIF-8)作为水相溶液添加剂,利用界面聚合法制备PMIA/PA-MZIF-8复合纳滤膜,探究MZIF-8含量对复合纳滤膜结构和性能的影响。结果表明:当MZIF-8的质量分数为0.100%时,水通量达到最大值,在0.1 MPa时,水通量可达174.5 L/(m2·h),对刚果红的截留率可达98.9%。     

应用膜分离技术改进泰乐菌素提取工艺

应用超滤-纳滤组合膜分离技术对泰乐菌素发酵液进行提纯和浓缩,以取代原有的板框过滤。对不同材料、截留分子量的超滤和纳滤膜的筛选结果表明,超滤膜宜采用PES-150聚醚砜膜,纳滤膜宜采用聚酰胺复合纳滤膜DL 2540。发酵液采用硅藻土预处理,且超滤过程恒容累积加水250L,能提高82%的膜通量,此时泰乐菌素的收率达97%。发酵液超滤液与原板框滤液的泰乐菌素组分纯度基本一致,但超滤液萃取效果更好,萃取收率提高了20%～26%。DL 2540纳滤膜对超滤液进行3.5倍浓缩,平均通量可达41.3 L/(m2.h),通过纳滤收率可达99%,纳滤浓缩液萃取无乳化现象,所得萃取液的色度也较低。     

纤维素-PET无纺布复合膜的制备及表征

将漂白针叶木浆离子液体溶液涂覆到聚酯纤维(PET)超薄无纺布上,制备了一种纤维素-PET无纺布复合膜。对该复合膜的形貌、物理性能和过滤性能进行表征,结果表明,纤维素以微/纳米的尺度均匀分布在PET无纺布上,并且有较好的结合。复合膜的平均孔径为0.3μm,水通量达(12200±100)L/(m~2·h·MPa),牛血清白蛋白(BSA)的截留率为99.1%。该方法所制备的纤维素复合膜在过滤分离领域有着一定的应用前景。     

山梨醇液的纳滤分离特性

针对传统生产山梨醇产品存在的生产成本高、工艺过程复杂、流程长、水电汽等辅料消耗高、生产效率低等问题,根据纳滤膜可以截留或透过不同分子量物质的原理,研究采用截留分子量为200的纳滤膜分离提纯山梨醇液,通过单因素和试生产试验,考察了各操作参数对纳滤膜分离性能的影响,确定了较优的山梨醇液纳滤分离工艺条件:操作压力0.8MPa、操作温度40℃、错流流速8m/s、进料浓度35%,此时,纳滤膜对山梨醇液的平均膜通量为94.7 L/(m~2·h),对大分子物质的截留率为91.89%,山梨醇的透过率为93.28%,透过液中山梨醇的纯度达到99%以上,在满足制备医药级或食品级山梨醇产品的同时,得到了日化级或化学工业品级的山梨醇副产品,并降低了水耗和能耗,具有较好的经济效益和环保效果。     

交联羧甲基纤维素-藕粉复合膜的制备与表征

以羧甲基纤维素和藕粉为基材,辅以添加甘油、茶多酚、蜂蜡制备可食复合膜,通过单因素和正交分析各组分对膜水蒸气透过系数、过氧化值、抗拉强度等指标的影响,确定复合膜的最佳配方:羧甲基纤维素与藕粉的质量比为2/0.3,甘油的添加量0.05%,茶多酚添加量为0.04%,蜂蜡的添加量为0.08%。以氯化钙对复合膜进行交联改性,当氯化钙浓度1%、交联时间8min,制备的交联羧甲基纤维素-藕粉复合膜抗水性能显著提高。以FTIR测定膜的红外光谱,以扫描电镜观察了膜表面和界面层的形态,以TG作膜的热重分析。研究结果表明,羧甲基纤维素经共混复合、氯化钙交联改性,有利于提高膜的阻隔性能、机械性能及抗水性能,该交联羧甲基纤维素/藕粉复合膜可替代传统塑料薄膜,是一种价格适中又具有营养价值的可食性内包装材料。     

抗菌纤维素/壳聚糖衍生物复合共混膜的制备及性能研究

将纤维素活化后经NaOH-尿素-硫脲体系溶解,添加抗菌剂共混制膜,研究共混膜的相容性、力学性能及抗菌性等,结果表明:当水溶性甲壳素含量达15%或O-羧甲基壳聚糖含量达30%时,两者与纤维素均有较好的相容性,共混膜的断裂强力和断裂伸长率相对较高,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的抗菌性.纤维素/O-羧甲基壳聚糖共混膜的综合效果优于纤维素/水溶性甲壳素共混膜.     

脂肪酶膜固定化方法的研究

研究了以纤维素滤纸膜为载体的猪胰脂肪酶的四种固定方法,优化了固定化条件。结果表明,在适宜条件下,高磺酸钠氧化法获得的固定化酶活最高,达０．５２ｕ／ｃｍ＾２,酶活回收率为２０％。     

再生纤维素膜在水处理中的应用研究进展

膜分离技术具有分离效率高、易控制、无污染等优点,成为水处理技术的首要选择。商品有机膜主要为聚砜类、聚偏氟乙烯类合成高分子膜和再生纤维素及其衍生物类天然高分子膜。本文在对不同分离膜的优缺点及应用领域概述的基础上,对再生纤维素微滤膜、超滤膜和纳滤膜的制备、化学改性及应用现状进行了综述,进而阐述了分离性能、力学性能及抗污染性能对再生纤维素膜在水处理中的影响与研究进展。     

细菌纤维素纸质复合微滤膜的开发

分别利用硫酸盐阔叶木浆、硫酸盐针叶木浆和机械浆抄造纸质基膜并测定其过滤性能;采用溶液过滤复合法,通过过滤使分散均匀的细菌纤维素在纸质基膜上形成一层致密薄膜层,即得到细菌纤维素纸质复合微滤膜。结果表明：采用打浆度为10°SR的机械浆抄造定量为90 g/m²的纸质基膜的过滤性能最好;采用该纸质基膜制备的细菌纤维素纸质复合微滤膜(细菌纤维素复合量6 g/m²)平均孔径为0.01～1 μm,达到微滤膜水平,且强度性能、耐高温性、耐碱性良好。     

菠萝叶纤维素膜对青枣和鲜切菠萝的保鲜效果研究

为初步明确菠萝叶纤维素膜对部分水果的保鲜效果,以青枣和鲜切菠萝为保鲜对象,研究菠萝叶纤维素膜对两种水果的保鲜效果及自身降解性能。研究结果表明,菠萝叶纤维素膜具有良好的可降解性和生物相容性,纤维素酶和灰霉对其具有明显的降解作用;菠萝叶纤维素膜可在一定程度上抑制果外观商品性劣变,有效遏制果实失重率、硬度和VC含量的下降,减缓可溶性固形物和总糖含量的上升。综上,菠萝叶纤维素膜可有效提高青枣和鲜切菠萝的常温贮藏品质,在鲜食果蔬贮藏保鲜领域具有较好的应用前景。     

纤维素金属螯合亲和膜用于蛋清中功能性蛋白质的分离纯化

以纤维素滤纸为载体，通过环氧氯丙烷交联活化、亚氨基二乙酸偶联、金属离子螯舍制备得到亲和膜。应用该膜进行的蛋清蛋白纯化试验结果表明，Cu^2＋亲和膜具有较好的吸附性能和纯化效果，只需采用两步洗脱的方式即可得到具有明显纯化效果的蛋清转铁蛋白和溶茵酶。     

再生竹纤维素中空纤维膜的制备及性能

采用N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂溶解竹纤维素,通过干-湿纺法制备再生竹纤维素中空纤维膜,并采用其构建的中试膜系统对饮用水进行深度处理。结果表明,中空纤维膜的结晶结构为纤维素Ⅱ型,结晶度比竹纤维素低,化学组成与竹纤维素没有明显差异。中空纤维膜热稳定性和力学性能良好,初始热分解温度为329.8℃,拉伸强度达(62.6±6.1) MPa。饮用水处理(运行90天)后,溶解性总固体(TDS)值由574 mg/L降为154 mg/L,细菌总数由35～40 cfu/mL降为20～25 cfu/mL,出水口感好,生物安全性高。     

玉米苞叶纤维素纳米晶的制备及其聚砜复合膜的抗污染性能

为了提高玉米苞叶的经济价值,以玉米苞叶为原料,采用高强度超声波法制备纤维素纳米晶(CNC),并协同共混相转化法制备聚砜(PSF)/CNC复合膜。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射以及超滤装置测试了CNC和PSF/CNC复合膜的形态结构和性能;探讨了CNC含量对复合膜的强度,亲水性,水通量以及抗污染性能的影响。结果显示,从玉米苞叶中提取的CNC,平均直径为18.82 nm,平均长度为569.95 nm,晶型结构为纤维素I型,结晶度为53.86%。CNC的加入提高了PSF膜的断裂强度,并可改善PSF膜的亲水性和抗污染性能。综合考虑CNC对PSF复合膜结构和性能的影响,得出CNC最佳添加量为2%,相应复合膜的水通量和抗污染性能分别为纯PSF膜的2.13倍和1.32倍,蛋白质截留率为48.34%。     

纤维素金属螯合亲和膜的制备及其对牛血清白蛋白的吸附研究

以纤维素分析滤纸为载体、环氧氯丙烷(EPI)为交联活化剂、亚氨基二乙酸(IDA)为配基、铜离子为金属螯合离子,可制得Cu2 -IDA型固定化金属螯合膜。实验表明,滤纸先用4mol／L的NaOH浸润45min,再在75℃水浴中活化反应45min,所得亲和膜环氧基密度可达3.97μmol／cm2。最佳配基偶联反应条件为:25mgIDA／cm2膜、60℃、15h时可获得对Cu2 最大螯合量。牛血清白蛋白(BSA)等温吸附线基本符合Langmuir形式,经曲线拟合得最大吸附量为59.52mg/g干膜。