不同电解质溶液及其离子浓度和pH值对改性微滤膜流动电势的影响(英文)

采用商品级α-Al2O3微滤膜.由均质共沉淀法制备了TiO2改性α-Al2O3微滤膜.研究了不同的电解质溶液、溶液的离子浓度和pH值对TiO2 改性的α-Al2O3微滤膜流动电势的影响规律.结果表明:对于NaCl溶液,膜流动电势随溶液离子浓度的增大向降低,其等电点在4.3左右:随着溶液的pH值由3增加到10.膜流动电势由值逐渐变为负值.而对于FeSO4,CaSO4,Na2SO4,NaCl和CaCl2溶液,当溶液的离子浓度固定时,膜流动 电势则随溶液的电导率的增加而降低.     

TiO2改性Al2O3微滤膜荷电性及其对膜水通量的影响

以硫酸钛、尿素为主要原料，采用均相沉淀法在Al2O3，微滤膜孔表面成功制备了一层纳米TiO2改性涂层。采用显微电泳法通过测定Al2O3，微滤膜颗粒表面TiO2涂层的zeta电位表征了TiO2涂层改性Al2O3微滤膜表面的荷电性，并探讨了微滤膜荷电性其对其水通量的影响。宏观电泳测试和Zeta电位分析表明，经TiO2改性后，Al2O3微滤膜表面荷电性能发生了明显改变，未改性膜Zeta电位等电点为pH=6．3，而改性后膜在pH=2-12时均荷负电。经TiO3改性Al2O3微滤膜的纯净水渗透通量较未改性时明显提高；当pH=6．6时，经TiO2改性后Al2O3微滤膜表面zeta电位绝对值的变化规律与相应的改性Al2O3微滤膜的纯净永渗透通量的变化趋势完全一致， 表明微滤膜水过滤通量的提高与改性涂层改变了膜孔表面的电动性质密切相关。     

流动电位和通量法表征中空纤维超滤膜的污染程度及清洗效果

用流动电位和通量法表征PS中空纤维膜，研究离子强度、离子种类及pH值对膜的流动电位和通量的影响，同时测量了膜的等电点，结果表明流动电位系数（v）随浓度的增大而减小，等电点随电解质中阳离子价态增大而升高.对0.001mol/L的CuCl2，FeCl3和AlCl3溶液，在pH=6.8时的污染实验，发现污染后流动电位和通量值都有所下降，等电点则有所上升，且通量下降到一定值以后几乎不再下降，经过有效清洗后，流动电位和膜通量恢复到了原来的99%以上，这表明污染只发生在膜表面.     

流动电位法研究聚烯烃微孔膜在电解质溶液中的动电现象

对NaCl、KCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4等5种电解质溶液中2种不同微孔膜(管式聚乙烯微滤膜和管式聚丙烯腈超滤膜)的流动电位进行了实验研究。考察了电解质浓度、离子种类和价态对膜的流动电位的影响。根据Helmholtz-Smoluchowski方程和Gouy-Chapmann理论算出2种膜的微孔表面zeta电位和电荷密度。结果表明，两种微孔膜均由于离子的吸附而带有负电荷，电解质浓度、离子种类及价态对膜的流动电位、表面zeta电位和电荷密度均具有重要的影响。     

荷电中空纤维复合膜及其正渗透性能研究

以聚丙烯中空纤维微滤膜为底膜、羧甲基纤维素钠为功能材料、氯化铁为交联剂,采用溶液涂覆-交联工艺制备了表面荷电的中空纤维复合膜,将该中空纤维复合膜用于正渗透(FO)过程,研究了汲取液盐含量、原料液流速等对FO通量的影响。结果表明,制备的荷电中空纤维复合膜可用于FO过程,以蒸馏水为原料液、Na2SO4水溶液为汲取液,采用PRO模式进行FO试验,当原料液与汲取液体积流量均为15 mL/min、汲取液浓度为0.5 mol/L时,FO水通量为12.3 L/(m2.h),盐通量与水通量的比为1.42 g/L。     

N,O-羧甲基壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的制备及性能研究

以聚砜(PsF)超滤膜为基膜、N,O-羧甲基壳聚糖(NOCC)水溶液为活性层铸膜液、戊二醛(GA)为交联剂,采用涂敷和交联的方法制备了复合纳滤膜.测试了膜表面的流动电势(E)随操作压力(△P)的变化,实验结果表明在电解质溶液中,NOCC/PSF复合NF膜表面荷负电.对其结构和形貌进行了表征,并研究了有机小分子添加剂对复合膜截留性能的影响.NOCC/PSF复合NF膜对几种无机盐的截留顺序为Na2S04＞NaCl＞MgSOa＞MgCl2,呈现出荷负电纳滤膜的截留特征.     

戊二醛交联的壳聚糖硫酸酯/聚砜复合纳滤膜的制备及截留特性

采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质--壳聚糖硫酸酯(SCS).以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液,戊二醛为交联剂,聚砜超滤膜为基膜,采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS / PSF)复合纳滤膜,采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征, 并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响.所制得的复合NF膜在13～15℃、0.30 Mpa下,对1000 mg·L-1Na2SO4和NaCl 溶液的截留率分别为91.2%、48.5%,通量分别为3.2、6.7 kg·m-2·h-1.SCS/PSF 系列复合膜对无机盐的截留顺序为: Na2SO4 ＞ NaCl ＞ MgSO4 ＞ MgCl2.实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电,并由此决定其对无机盐的截留性能.     

膜污染程度及清洗效果的流动电位与通量协同表征

引　言早先的研究工作大多根据通量 (J)的衰减来讨论膜过程污染问题 ,然而仅仅通过基于通量测量的分析不能够对蛋白质污染机理有全面的了解[1] .为了能从本质上了解蛋白质污染机理 ,对蛋白质污染区域即内部污染或表面污染的分析比对通量下降的讨论更为重要。鉴于流动电位 (SP)在反映溶液对膜表面荷电性能影响方面的有效性[2 ] ,本文将联合SP的变化和J的衰减 ,从宏观和微观的角度综合考察荷电膜性能的变化及其清洗效果 ,以此分析膜污染机制 .1　研究方法1.1　实验操作用自行研制的两性聚电解质羧甲基壳聚糖 /聚醚砜(CM -CS/PES)复合微…     

渗透模式影响纳米涂层修饰陶瓷微滤膜分离性能的研究

研究了膜分离技术处理含油废水存在因油滴变形引起的膜堵塞问题.为减少膜污染,使用在市场上销售氧化铝微滤膜孔道表面制备纳米ZrO2涂层,利用纳米涂层改变微滤膜的表面亲水憎油性,具有良好的效果.考虑其工业应用条件,重点研究了循环模式(模拟大量废水处理)和浓缩模式(模拟少量废水处理)对膜渗透通量的影响.结果表明:循环模式下料液的油浓度为恒定的,纳米涂层能有效提高微滤膜的渗透通量.膜面流速的增加在一定程度上能提高膜渗透通量,但超过一定程度后,增加不明显.当膜面流速为7 m/s时,修饰陶瓷膜的最大渗透通量为280 L/(m2·h),油截留率为96.4％.在浓缩模式下,料液的油浓度随渗透液的排出呈指数性增加,随着油浓度的增加,渗透通量持续衰减,油截留率持续上升.当油浓度达到一定程度后,修饰陶瓷微滤膜不能有效地实现稳定含油废水的油水分离.     

两性氧化物超微过滤及纳米过滤陶瓷膜的过滤性能与材料性能之间的关系

各类陶瓷膜在电解质溶液中的过滤性能试验表明：各种盐分的滤出率取决于溶液的pH值、盐的种类及其浓度。在过滤过程中，脉动电势与盐滤出率存在相关性，脉动电势是影响过滤材料表面电荷特性的相关参数。     

微滤和超滤膜流动电位的四种测量操作方式

1 INTRODUCTION The electrical property of membrane surface is closely related to membrane flux, selectivity and fouling[1,2]. The surface charge properties of mem- branes are frequently characterized with zeta potential. The zeta potential, which is the potential at the slip plane between the solid and the liquid phase, is an important and reliable indicator of the surface charge. Its measurement can provide the key to understand and control charge-related phenomena. The zeta po- tential …     

Electrokinetic characterization of the Al2O3 ceramic MF membrane by streaming potential measurements

The alumina microfiltration(MF) membrane was modified with nanocrystalline TiO₂ in the pore wall. The electrokinetic properties of unmodified and modified alumina membranes were characterized by streaming potential measurements during tangential filtration at various conditions of pH, ionic concentration and ionic species in solutions. The modified membrane reveals a more acidic characteristic. The influence of pH value on the streaming potential of both membranes is explained by the shifting of the proton equilibrium that occurs at the surface of the membrane. The modification of the alumina membrane with TiO₂ leads to the decrease of its isoelectric point (IEP) from 6.1 to 4.0 when filtered with NaCl solution. The ionic concentration and electrolyte species also have influence on the streaming potential of both membranes. The reversal of the streaming potential sign and the change of the isoelectric point of the membrane when filtered with CaCl₂ and Na₂SO₄ solutions show specific adsorption of Ca²⁺ and SO₄^2- ions onto the surface.     

Electrokinetic property of ZrO2/cordierite composite MF membrane and its influence on the permeate flux

ZrO₂/cordierite composite microfiltration (MF) membrane was prepared by the combination of extrusion and slip casting techniques. The electrokinetic properties of as-prepared membrane were characterized by streaming potential measurements operated in tangential microfiltration mode. The influences of pH, electrolyte species and concentrations of filtered solutions on the electrokinetic properties and permeate flux were investigated. Results show that the streaming potentials are dependent on the pH, types of the electrolyte and concentrations of filtered solutions. The isoelectric point (IEP) of membranes moved from 4.2 to 5.4 with different types of 10^− 3 M electrolyte solutions. The change of ionic concentration of NaCl solution does not alter the IEP of the membranes, but does make the streaming potential tend to be zero at high salt concentration. The specific adsorption of Ca²⁺ and SO₄²⁻ ions in CaCl₂ and Na₂SO₄ solutions onto the pore wall can alter the IEP and the net charge sign of the membrane. The as-prepared ZrO₂/cordierite membrane shows a maximal permeate volume flux near the IEP.     

膜形态、膜污染和浓差极化对流动电位的影响

引　言膜与水溶液接触后 ,由于自身所具有的固定荷电基团的静电吸附或膜表面ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ力对溶液中某些反离子的不等量吸附作用 ,使被吸附的离子紧贴在固体表面 ,形成一个固定的吸附层 ,叫Ｓｔｅｒｎ层 ,同时从Ｓｔｅｒｎ层到液体内部又形成了扩散层 ,带电膜的表面与电解质溶液相对移动时在Ｓｔｅｒｎ层和扩散层之间形成一个剪切面 ,剪切面与溶液体相的电位差即 ζ电位 ,其大小与膜表面吸附离子的性质与数量有关 ,反映出膜表面荷电性能 .多年来 ,许多关于膜荷电性能的研究工作表明膜表面的荷电会影响膜的通量和对溶液中带电微粒…     

无机陶瓷膜微滤分离凹凸棒土悬浆液

以凹凸棒土悬浆液为研究对象,考察多通道无机陶瓷膜对黏土类矿物的微滤分离过程。系统地考察了无机膜孔径、操作压力、操作温度、错流速度、悬浆液质量浓度及溶液pH值等参数对微滤过程的影响。研究结果表明:微滤渗透通量随操作压力、操作温度、错流速度及悬浆液质量浓度的增加而增大,且随着溶液pH值的变化通量存在最大值。确定了适宜操作条件为:膜孔径0.8μm,操作压力0.10—0.15 MPa,操作温度298—303 K,膜面流速1.0 m/s,悬浆液质量浓度1.0 g/L,pH值2。通过对膜阻力的分析,确定了微滤分离过程中膜污染阻力大小顺序依次为Rm>Rb>Rc。研究结果为凹凸棒土悬浆液的分离与回收提供了有效的基础数据。     

膜技术纯化褐藻胶的工艺研究

以海带酸性提取液为原料,采用膜技术除杂纯化褐藻胶。比较了微滤膜和超滤膜的纯化效果,并探讨了淀粉酶酶解提取液对膜处理效果的影响。结果表明,与微滤膜相比,超滤膜纯化褐藻胶的收率更高;优化的诺维信480L型中温淀粉酶酶解条件为：pH值6.0,酶加量0.3‰,酶解温度50℃,酶解时间2h;提取液酶解后,微滤膜和超滤膜的膜通量分别提高了34.3%和27.3%,但对褐藻胶的质量指标影响较小。最终确定的优化方案为：先将提取液中的褐藻淀粉酶解,再采用超滤膜除杂,所得褐藻胶浓缩液质量接近国标规格,褐藻胶损失很少。     

聚电解质对TiO2悬浮体系微滤过程的影响

以硫酸法钛白生产中TiO2的回收与分离为应用背景,研究了聚电解质对陶瓷膜微滤过程的影响。研究表明,不同功能团的聚丙烯酰胺对过程的影响不同,溶液pH值、聚丙烯酰胺分子量以及浓度对微滤过程都有影响。与传统的絮凝助滤不同,聚电解质在微滤过程中的应用必须考虑其对膜本身的污染问题。