液膜及膜萃取拆分手性物质的研究进展

随着人们对于单一手性物质尤其是手性药物需求的日益增长,手性物质的拆分技术成为热门的研究课题,其中液膜及膜萃取拆分技术作为一种低能耗和易于工业放大的手性拆分技术受到广泛的关注.着重介绍了用于对映体分离的支撑液膜、乳化液膜、厚体液膜、中空纤维膜等技术在手性物质分离方面的近期研究成果和应用开发现状,并总结了各种方法的优缺点.指出了中空纤维膜具有稳定性较好、传质面积大、传质高度低等优点,具有更大的工业应用前景,同时分析了手性物质膜萃取分离基础理论和技术的发展方向.     

亲和膜手性拆分技术及手性拆分固膜

阐述了亲和膜拆分技术,包括亲和超滤、纳滤、电渗析、渗析及渗透汽化等在手性拆分领域的应用,对基于对映体间亲和性差异的手性选择膜及基于"形状记忆"的分子印迹拆分膜的最新进展进行了综述,并就今后的发展方向提出建议。     

新型手性拆分膜研究进展

单一对映体手性化合物在食品、医疗和建筑等领域中具有重要的意义.随着对手性对映体的需求日益增多,开发高效手性对映体拆分技术成为近年来研究的热点.膜分离技术具有其高效节能的特点,在分子分离领域日益受到关注.近年来,一些新型的膜材料在手性对映体拆分领域展现出了优异的性能和潜在的应用前景.本文从膜材料结构设计的角度出发,介绍了...     

手性拆分膜的研究与应用新进展

手性拆分膜技术作为一种低能耗和易于工业放大的手性拆分技术,近年来随着单一手性物质需求的日益增长得到了广泛的关注。着重介绍了用于对映体分离的支撑液膜、乳化液膜、厚体液膜、扩散选择型手性固膜和吸附选择型手性固膜等膜分离技术的近期研究成果和应用开发现状,并总结了各种方法的优缺点。手性拆分液膜传输速度快,但稳定性较差;而稳定性好的手性拆分固膜,迄今尚难同时实现高选择性和高通量。因此,进一步研制一种既具有良好稳定性、又具有高精度和大通量的手性拆分膜具有重要的意义。     

手性选择性阳离子交换膜的制备及其评价

以聚乙烯醇(PVA)为基材,加入β环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)作为手性选择剂,加入聚丙烯酸(PAA)促进离子传递,制得具有手性选择性的阳离子交换膜(chiral selective cation-exchange membrane, CSCM).通过电渗析过程拆分DL-对羟基苯甘氨酸(DL-4-hydroxyphenylglycine,DL-HPG)外消旋混合物以评价该膜的手性拆分效果.结果表明在酸性条件下D-对羟基苯甘氨酸优先通过手性阳离子交换膜,两种手性阳离子交换膜的选择性系数分别为1.21和1.34,验证了该膜的手性拆分效果.作为对比实验,还进行了料液中添加与不添加β环糊精,并以普通阳膜(cation-exchange membrane, CM)为分离介质时的电渗析实验,结果进一步验证了该膜的手性选择性来源于β环糊精.     

卡那霉素修饰醋酸纤维素膜的制备及应用

应用卡那霉素对醋酸纤维素膜进行手性修饰,由于修饰后的纤维素膜对D型和L型的氨基酸结合能力不同,所以可以根据氨基酸的渗透速率不同来实现手性分离。实验对色氨酸、酪氨酸以及苯丙氨酸三种氨基酸对映体进行研究。实验结果表明,与色氨酸和苯丙氨酸对映体相比,酪氨酸对映体的分离度最高,即手性分离效果最好。实验过程中,还对实验条件进行了探索,发现不同条件下,手性拆分效果也是不同的。     

利用乳液酶膜反应器拆分萘普生甲酯实验研究

利用乳液酶膜反应器进行外消旋萘普生甲酯的水解反应,以制备光学纯对映体(S)-萘普生,反应同时从膜透过侧收集产物,实现反应分离一体化。实验研究了固定酶前后膜传质阻力和反应过程的水相跨膜通量,考察了透过侧的产物浓度、反应器的转化率、产量和对映体选择性。结果表明:固定化酶引起的传质阻力远大于膜本身的阻力;透过侧的产物浓度与水相渗透通量密切相关,通量较低时,产物浓度较高;固定化酶的初始反应速率为3.660μmol/(h.g),为自由酶的20倍以上,固定化酶的对映体过剩值为99%—100%,远高于自由酶的选择性,表明该反应体系为脂肪酶催化拆分反应提供了良好环境。     

硅橡胶复合膜用于渗透蒸发的膜传质动力学(Ⅰ)膜面上的对流传质

利用自制的硅橡胶平板复合膜对低浓度乙醇水溶液进行渗透蒸发分离乙醇实验 ,研究了过程的传质动力学。基于液 -膜的串联传质阻力模型 ,通过实验测定了膜的总传质系数 ,采用对比差值方法将总传质系数拆分为膜面上的液膜传质系数和膜内的扩散传质系数两部分 ,分析了液相边界层阻力和膜扩散阻力对总传质系数的影响。特别针对膜面上液体流动状况对膜传质的影响进行了探讨 ,得出了液膜传质系数与Reynolds数及温度的关联式。     

分子印迹膜的制备研究进展

分子印迹膜是在分子印迹技术的基础上结合膜科学而形成的一种具有分子识别及记忆作用的分离膜,在固相萃取分离、色谱技术、手性拆分及仿生传感器方面具有很好的应用潜力。分子印迹膜的制备是其应用的关键前提。综述了分子印迹膜的制备技术,并对分子印迹膜未来的发展进行了展望。     

膜生物反应器中的膜污染及其再生

作为21世纪最具潜力的水处理技术之一,膜生物反应器受到越来越多的重视,在污水处理与回用中有着良好的应用前景,但膜污染和膜再生技术已成为制约其发展的瓶颈.介绍了膜污染的分类和机理,并从膜的性质、混合液的性质以及操作条件等方面对形成膜污染的影响因素及膜污染的防治进行了综述,同时阐述了几种常用的膜污染再生方法.     

二氧化碳膜分离材料及其性能研究进展

CCUS是能源行业绿色发展的重要途经。与化学吸收法、变压吸附法和低温蒸馏法等传统工艺相比,膜分离方法具有低能耗、高效率、小型化、环境友好、易于与其他技术集成等优势。目前,膜材料的选择、改性以及对膜结构的重构是提高膜材料分离性能的关键。本文总结对比了有机聚合物膜、无机膜以及混合基质膜的研究进展,并对其分离机理、分离性能、改性研究以及用于制备混合基质膜的填充材料进行了综述,并进一步展望了CO₂分离膜材料性能改进的研究方向及膜分离技术所面临的挑战。     

用于渗透汽化的有机—无机杂化膜研究进展

近年来,有机-无机杂化膜的研究受到学术界广泛关注,随着有机-无机杂化膜制备方法的多样化和分离性能的提高,其研究前景也越来越广阔。该文首先分析了有机-无机杂化膜相比于普通无机膜和有机膜在结构和性能上存在的优势,其次综述了有机-无机杂化膜的制备方法以及其在醇类、有机酸等有机溶剂或有机混合物中的分离提纯应用,重点讨论了其在渗透汽化中的应用。最后,对有机-无机杂化膜的研究前景进行展望。未来有机-无机杂化膜的研究应借助于新的计算工具,侧重于材料的选择或制备方法的改进,如探索具有多功能化学基团和具有明确层次结构的多孔填料的聚合物材料等,使有机-无机杂化膜具有更加广阔的应用前景。     

无机膜及无机膜反应器的发展和应用

无机膜具有强度高、孔径容易控制、化学性质稳定、热稳定性好、易再生和不易老化等优点,成为膜技术领域重要研究方向,膜反应器是它的应用之一。综述了无机膜的发展状况,包括无机膜的分类和最新研究,无机膜反应器的特点、类型和它的作用;重点介绍了无机膜的应用和无机膜反应器的分类及应用研究,并提出了实现其工业化的不足。     

均孔膜

为进一步提高膜分离过程的精度,同步提升选择性和渗透性,分离膜孔径均一化是必然途径,均孔膜因此应运而生。首先讨论了均孔膜概念及其结构特点。均孔膜是孔径均一、孔道形状一致且垂直贯穿整个分离层的分离膜。然后介绍了制备均孔结构的不同方法,探讨了这些方法的优势和固有缺陷。利用嵌段共聚物微相分离的特性,可获取规整排列的、孔径在10～50 nm范围内连续可调的均孔结构,具有方法简便、无须特殊设备、易于放大制备等突出优势,是最有可能实现规模化生产的均孔膜制备方法。着重介绍了两亲嵌段共聚物选择性溶胀成孔方法的原理及其在孔径和孔型调节(圆柱孔、槽形孔)、自发永久亲水和制备过程绿色少污染等方面的特点。最后,讨论了嵌段共聚物基均孔膜发展的瓶颈,并指出应加强在孔径小于10 nm的均孔膜、孔型调变和应用领域等方面的研究。认为均孔膜不仅是一种新结构的分离膜,更代表着膜分离的发展方向。     

Perspective of mixed matrix membranes for carbon capture

Polymeric membrane-based gas separation has found wide applications in industry, such as carbon capture, hydrogen recovery, natural gas sweetening, as well as oxygen enrichment. Commercial gas separation membranes are required to have high gas permeability and selectivity, while being cost-effective to process. Mixed matrix membranes (MMMs) have a composite structure that consists of polymers and fillers, therefore featuring the advantages of both materials. Much effort has been made to improve the gas separation performance of MMMs as well as general membrane properties, such as mechanical strength and thermal stability. This perspective describes potential use of MMMs for carbon capture applications, explores their limitations in fabrication and methods to overcome them, and addresses their performance under industry gas conditions.     

膜分离技术分离纯化泰乐菌素的研究

简要介绍膜分离技术,采用超滤膜、纳滤膜对泰乐菌素发酵液进行脱色除蛋白试验。通过考查该体系膜通量、发酵液浓缩情况及滤液质量等,发现采用膜系统处理泰乐菌素发酵液在工艺、技术上是可行的,比传统过滤方式具备很多优越性。     

分子筛膜的制备和研究进展

本文综述了分子筛膜的各种制备方法,如原位水热合成法、晶种法、微波加热法、化学气相沉积法、脉冲激光蒸镀法等,介绍了分子筛膜在物质分离和膜催化反应等方面的应用,同时讨论了在分子筛膜制备过程中膜缺陷的形成及其消除方法,最后提出了分子筛膜的研究展望。     

Recent progress in preparation of functional capsule membranes based on co-extrusion minifluidic technique

As a kind of encapsulation system, the capsule membrane has a unique internal cavity structure, which can encapsulate and protect active substances and is widely used in the fields of substance encapsulation and controlled release of drugs. Capsule membranes fabricated with calcium alginate (Ca-Alg) as shells process notable advantages such as good biocompatibility and degradability. Compared with other fabrication methods, co-extrusion minifluidic technique has the advantages of facile fabrication process and mild conditions for fabrication of Ca-Alg capsule membranes with uniform size and regulated structures. This paper reviews recent progress in fabrication and functionalization of Ca-Alg capsule membranes by co-extrusion minifluidic technique. Fabrication of Ca-Alg capsule membranes with single and multi-compartment, factors affecting mass transfer of Ca-Alg capsule membranes, encapsulation of cells for producing multicellular spheroids and investigating the mechanics of tumor progression in vitro with three-dimensional environments, and functionalization of Ca-Alg capsule membranes by addition of functional materials with thermo and pH-responsive switching functions are highlighted. This review provides guidance for the further design and fabrication of novel capsule membranes as well as their applications in enzyme catalytic reactions, immobilizations of cells and foods, and controlled release of chemicals.     

共挤出流体法制备功能化胶囊膜的研究进展

胶囊膜作为一种封装系统,由于具有独特的内部空腔结构,能够对活性物质进行封装保护而广泛应用于物质封装和药物控制释放等领域。其中,以海藻酸钙（Ca-Alg）作为壁材构建的胶囊膜具有优异的生物相容性和可降解性。共挤出流体法由于具有制备过程简单、条件温和、胶囊粒径均一以及结构和功能可控等特点,为Ca-Alg胶囊膜的制备提供了一种有效的新手段。主要综述了近年来基于共挤出流体法构建Ca-Alg胶囊膜及其功能化的研究进展,重点介绍了基于共挤出流体法构建单腔室和多腔室胶囊膜、胶囊膜的跨膜传质影响因素,以及利用胶囊膜包埋细胞构建研究肿瘤变化机制的模型和利用功能性材料实现胶囊膜的功能化改性及其应用等方面的研究进展。