中空纤维支撑液膜去除水中氨氮的传质行为研究

以聚丙烯(PP)中空纤维膜为支撑体,二(2-乙基己基)磷酸(简称D2EHPA)为载体,煤油为膜溶剂,探讨D2EHPA-煤油-H2SO4中空纤维支撑液膜(SLM)体系对水中氨氮的传质行为.以去除率为指标,考察了料液初始氨氮浓度及pH值、载体浓度、反萃剂浓度对传质效果的影响;并通过对比实验分析了导致传质速率降低的主要原因.结果表明:在反萃剂H2SO4浓度为2 mol/L,料液相pH值在8～13范围内,提高料液pH值、增大膜相中载体浓度,均能提高氨氮的去除率.D2EHPA-煤油-H2SO4体系对氨氮的传质能力随氨氮浓度降低而下降.料液中氨氮浓度下降和pH值降低是导致氨氮传质速率降低的主要原因,调节料液pH值可调控和提高氨氮的去除与传质效果.     

操作压力和溶液组成对蛋白质在超滤过程中的膜污染的影响

研究了操作压力和溶液组成(溶质浓度、pH值和水质硬度)对牛血清蛋白在超滤过程中发生的膜污染的影响,同时使用扫描电子显微镜观察了实验所用的超滤膜的结构.研究发现,在膜过滤的过程中,存在着极限膜通量,增大操作压力和进水中蛋白质浓度只能加速膜污染的速度,但不能增强最后的膜污染程度;增大溶液的pH值,以及减小水质硬度,都能够减轻蛋白质在超滤过程中的膜污染程度.     

膜吸收法烟气同时脱硫脱硝试验研究

采用自行研制的新型错流式气-液膜接触器,以NaClO2海水溶液为吸收液,分别以NaHCO3/Ca(OH)2/Ca(ClO)2为添加剂,对电厂燃煤烟气开展膜吸收法烟气同时脱硫脱硝现场试验研究.考察了吸收液流量、浓度、活化时间、初始pH以及烟气流量、SO2浓度等因素对脱硫脱硝效果的影响.试验表明:增大吸收液流量和浓度,NOx和SO2脱除率升高;延长吸收液活化时间,增大烟气流量,脱硫脱硝率略有降低;吸收液初始pH升高,脱硫率几乎不变,而脱硝率却略有降低;随着SO2浓度增大,脱硝率出现极值点;另外,添加剂NaHCO3/Ca(OH)2/Ca(ClO)2对NaClO2氧化吸收NOx和SO2均有增强作用.采用膜气体吸收技术,可实现烟气同时脱硫脱硝,具有一定应用潜力.     

真空膜结晶法结晶溶菌酶的实验研究

采用聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜对真空膜结晶溶菌酶进行了实验研究.考察了膜下游真空度、蛋白质浓度、料液流速、添加剂、pH和离子强度对溶剂跨膜通量及溶菌酶晶体质量的影响.结果表明,真空度应控制在0.015 MPa左右;溶菌酶真空膜结晶的最佳浓度为20 mg/mL;结晶溶液的流速以288μm/s为宜;结晶溶液中加入一定添加剂如丙三醇、DMSO等,可以有效提高溶剂跨膜通量,改善晶体质量;在相同离子强度下,pH值越大膜通量越低,在不同的pH值下可以得到不同形状的晶体.     

聚丙烯中空纤维膜/二(2-乙基已基)膦酸体系萃取水溶液中铜离子的研究

研究了聚丙烯中空纤维膜接触萃取器中二(2-乙基已基)磷酸萃取金属铜离子的工艺条件以及溶剂夹带,分析了原料的pH值、两相流速、有机相初始铜离子浓度以及萃取膜面积对萃取效率的影响,结果表明,两相流速、萃取膜面积对萃取率基本无影响,而水溶液的pH值和有机相初始铜离子浓度的改变使萃取率在40%～99%之间变化.这主要是由于整个萃取过程的传质阻力主要来源于D2EHPA和Cu2 的界面配位络合反应阻力,当铜浓度比较高时,传质阻力或传质系数与铜浓度无关,其值基本不变;而当铜浓度降低时,传质阻力随着铜浓度的降低而增大,传质系数则随着铜浓度的降低而减小.     

中空纤维膜接触器用于柠檬酸盐溶液吸收模拟烟气中SO2的研究

采用中空纤维膜接触器对柠檬酸盐溶液吸收模拟烟气中SO2的行为进行了研究.考察了柠檬酸盐溶液浓度、溶液pH值对膜吸收效果的影响,对比了不同中空纤维膜材料的吸收效果,考察了吸收液中硫酸根的生成情况.研究结果表明:增大柠檬酸盐浓度有利于提高SO2的吸收速率和容量;吸收液pH值越高,吸收效果越好;疏水性中空纤维膜吸收效果优于亲水性膜;吸收液中硫酸根离子浓度随时间基本呈线性增加,增加的速率约为0.192 g/(L.h).     

大豆蛋白在聚砜膜上的吸附行为

结合扫描电镜（SEM）观察,系统研究了溶液化学特性（包括pH、离子强度和给液浓度）对大豆蛋白在疏水聚砜膜上吸附行为的影响．大豆蛋白一膜间的相互作用符合静电作用机理,吸附量在其等电点附近取得最大值．低pH时随pH升高吸附量增加;高pH时随pH升高吸附量降低,离子强度降低,同性电荷物质之间的静电排斥增加吸附,也降低异性电荷物质之间的静电吸引,降低吸附．溶液化学条件同样影响大豆蛋白在聚砜膜上的吸附速率（膜污染速率）．大豆蛋白吸附等温线遵循兰格缪尔方程,通过实验给出了有关的方程参数,由此可预计不同溶液化学条件的膜污染程度和速率．为了确定对流力和静电作用对大豆蛋白吸附行为的影响,进行了静态和动态吸附实验的比较,结果表明,静电作用在大豆蛋白吸附到膜表面的过程中起着关键作用,控制静电作用可以有效减轻大豆蛋白在膜表面的吸附,进而降低膜的长期通量降低．     

医用NiTi形状记忆合金的腐蚀特性

研究了0.9%NaCl生理液、Hank's模拟体液和Tyrode's模拟血液的pH值和Cl-离子浓度对医用NiTi形状记忆合金Ni离子腐蚀溶出的影响.结果表明,三种模拟体液的氧化还原电位不同,使Ni离子释放呈现出差异,Tyrode's模拟血液中Ni离子释放量较高;随着pH值的增大Ni的Flade电位降低,从而使Ni离子释放量降低;随着Cl-浓度增加,Ni离子释放量增大,呈现出较强的Ni选择性腐蚀行为,而Ti的腐蚀微弱,点蚀是其主要的腐蚀形式.     

膜特性对纳滤膜性能的影响

从纳滤膜特性角度,综述纳滤膜孔径、孔径分布、膜厚度、孔隙率、粗糙度、表面电荷、亲疏水性等膜特性对纳滤过程中膜污染及分离性能的影响;阐述纳滤过程中,操作压力、时间、温度、溶质浓度、pH、离子强度及膜污染等因素对膜特性的影响.对于膜分离及膜污染的认识和控制、膜性能的提高、清洗方式的选择及膜制备工艺的优化奠定了理论基础.     

离子液体复合膜用于渗透汽化分离乙醇水溶液

将离子液体[bmim]PF6引入制膜过程,制备了PDMS膜以及离子液体支撑液膜和PDMS-IL共混膜.用所制的膜进行渗透汽化实验分离乙醇水溶液,研究料液温度、浓度和真空度等对膜渗透通量和分离因子的影响,并比较了3种膜的分离效果.实验结果表明,在分离乙醇水溶液时,PDMS-IL共混膜的综合分离效果优于普通的PDMS膜,而离子液体支撑液膜分离性能不理想.此外膜渗透通量都随料液温度、浓度的增大而增大,随透过侧压力的增大而减小;分离因子随料液温度、浓度和透过侧压力的增大而减小.     

聚砜纳滤中空纤维膜去除内分泌干扰物双酚A

由本实验室自制等离子体改性聚砜纳滤中空纤维膜对内分泌干扰物双酚A溶液进行截留,通过改变溶液浓度、pH、操作压力以及离子强度等因素,经过长时间截留,观察聚砜纳滤中空纤维膜对双酚A溶液的截留率以及通量的变化,分析其作用机理,归纳出改变不同因素使得截留率及通量变化的规律,并研究了不同条件下原液浓度的变化.实验结果表明,聚砜纳滤中空纤维膜对双酚A有很强的吸附作用力,这种吸附力为去除双酚A的主要机理,且溶液为较高浓度,pH=6,压力为0.2MPa,低离子强度时去除率达到90%以上.在近中性条件下,吸附作用力在聚砜纳滤中空纤维膜去除双酚A过程中起主导作用,在较高pH条件下静电斥力发挥作用,离子强度的大小对吸附作用力影响不大.     

Removal of soluble organics from water by a hybrid process of clay adsorption and membrane filtration

The removal of phenol and o-cresol from water by a hybrid process of clay adsorption and ultrafiltration (clay-UF) was studied. Batch adsorption equilibrium experiments showed that the amount of adsorption for phenol and o-cresol decreased in the order kaolin>montmorillonite at an equilibrium pH (pH(e)) of 9.1. The clay-UF experiments were performed as a function of clay dose, solution pH, and transmembrane pressure. The role of pH in clay-UF process mainly depended on the acid-base nature of phenols and clays, and the charge of UF membrane. The rejection of phenol increased with increasing pH, and had a maximum at pH(e)=8.2 with kaolin but at pH(e)=9.1 with montmorillonite. The rejection of o-cresol also increased with increasing pH, and had a maximum at pH(e)=9.2 with kaolin but at pH(e)=10.2 with montmorillonite. Such differences between solute rejections depended on the pK(a) of the solutes, zeta potential of the clays, and surface charge of the membrane. The amount of soluble organics adsorbed onto the surface of membrane was negligible and the flux slightly decreased with increasing transmembrane pressure.     

酸化花生壳对甲基橙的生物吸附研究

主要研究了酸化花生壳对甲基橙的吸附作用,结果表明花生壳能有效结合甲基橙,吸附60min达到平衡,随着甲基橙初始浓度的增加,吸附量逐渐增大,随着吸附剂投加量的增加,吸附量逐渐减小,在pH值为5左右,吸附效果最好。随着Na+和K+浓度的增大,吸附量逐渐减小,随着Ca2+和Mg2+浓度的增大,吸附量逐渐增大,温度升高,对吸附有利。吸附符合Langmuir等温吸附方程,293.3K时,最大吸附量为2.67mg.g-1,吸附平衡常数为0.059L.mol-1。     

Light‐Driven Active Proton Transport through Photoacid‐ and Photobase‐Doped Janus Graphene Oxide Membranes

Biological electrogenic systems use protein‐based ionic pumps to move salt ions uphill across a cell membrane to accumulate an ion concentration gradient from the equilibrium physiological environment. Toward high‐performance and robust artificial electric organs, attaining an antigradient ion transport mode by fully abiotic materials remains a great challenge. Herein, a light‐driven proton pump transport phenomenon through a Janus graphene oxide membrane (JGOM) is reported. The JGOM is fabricated by sequential deposition of graphene oxide (GO) nanosheets modified with photobase (BOH) and photoacid (HA) molecules. Upon ultraviolet light illumination, the generation of a net protonic photocurrent through the JGOM, from the HA‐GO to the BOH‐GO side, is observed. The directional proton flow can thus establish a transmembrane proton concentration gradient of up to 0.8 pH units mm^?2 membrane area at a proton transport rate of 3.0 mol h^?1 m^?2. Against a concentration gradient, antigradient proton transport can be achieved. The working principle is explained in terms of asymmetric surface charge polarization on HA‐GO and BOH‐GO multilayers triggered by photoisomerization reactions, and the consequent intramembrane proton concentration gradient. The implementation of membrane‐scale light‐harvesting 2D nanofluidic system that mimics the charge process of the bioelectric organs makes a straightforward step toward artificial electrogenic and photosynthetic applications.     

复合纳滤膜的温度敏感性

采用界面聚合的方法分别制备了聚哌嗪酰胺(PPA)水凝胶及以PPA为功能层的复合膜。研究表明:(1)聚哌嗪酰胺水凝胶的低临界溶解温度(LCSt)在31.5℃附近,溶胀动力学的研究表明聚哌嗪酰胺水凝胶的溶胀度具有温度敏感性;(2)聚哌嗪酰胺复合膜的截留性能具有温度敏感性,水通量随温度的升高急剧增大,截留率随着温度的升高而略有下降;(3)流动电位法的研究表明聚哌嗪酰胺复合膜表面的Zeta电位随温度的升高其绝对值变小,复合膜表面电性能的变化证明了复合膜截留性能的温度敏感性。     

PVA/PAA复合膜电响应特性的研究

通过研究PVA/PAA复合膜红外光谱特性,扫描电镜分析,及电场作用下膜通量的变化,阐明了PVA/PAA复合膜的电响应特性和规律。研究结果表明:制备的PVA/PAA复合膜中PVA与戊二醛已经发生交联反应形成酯键;-COOH基团的离子化是产生电响应的必要条件。随着PAA含量的增加,膜通量也明显的增加,表明体系中离子基团的数量(浓度)能够强烈影响PVA复合膜的直流电响应性;随着电场强度的增大,膜通量增加;在离子强度小于0.01mol/L时,膜通量随离子强度的增加而增加,但当离子强度大于0.01mol/L时,膜通量则呈现下降的趋势。在实验条件下,比较理想电响应条件为PVA∶PAA=1∶1,溶液离子强度为0.01mol/L。     

铝合金上化学镀Ni-Co-P合金工艺及镀层性能的初步研究

研究了铝硅合金基体化学镀Ni-Co-P镀层的工艺对镀层性能的影响.通过正交试验,得出镀液pH值、硫酸镍、硫酸钴以及次磷酸钠的含量对镀层厚度、硬度和成分的影响规律,发现增大镀液pH值和增加硫酸镍含量、次磷酸钠含量适中、降低硫酸钴含量,有利于增加镀层膜厚;增大镀液pH值、硫酸镍和次磷酸钠含量适中、降低硫酸钴含量,有利于提高镀层硬度.     

乙醇水溶液真空膜蒸馏分离过程的模拟分析

真空膜蒸馏技术可用于分离水溶液中的有机挥发性化合物(VOCs),是一种治理遭受VOCs污染工业废水的新方法.对低浓度乙醇水溶液二元体系下的真空膜蒸馏过程展开了模拟分析,膜内的传质按Knudsen扩散原理考虑,界面上的平衡关系按Van Laar活度系数法给出.模拟结果表明:过程的操作参数对分离效率有较大的影响,进口温度、料液流量、浓度和真空度增加,膜通量将增加;分离因子随进口温度、真空度、浓度增加而减少,料液流量对分离因子影响与真空侧流动形式有关.真空侧流动形式对分离因子有一定的影响,并流条件下,分离因子最大.     

St-MMA-AA三元无皂共聚胶乳性质的研究Ⅱ.胶乳中-COOH分布

以苯乙烯 (St)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA)为主单体 ,丙烯酸 (AA)为功能单体进行了无皂乳液批量共聚合。用电导滴定法测定了羧基在胶乳中的分布 ,讨论了功能单体 AA浓度、引发剂 APS含量、体系p H值、聚合温度及 St/ MMA比例对胶乳中 - COOH分布的影响。结果表明 ,随 AA浓度增大 ,表面羧基百分比减小、而包埋百分比增大、胶粒表面羧基密度增大。引发剂 APS浓度、MMA比例及聚合温度的提高 ,不利于羧基分布在乳胶粒表面 ,胶粒表面羧基密度减小。体系 p H值增大 ,有利于羧基位于胶粒表面 ,表面羧基密度有所增加