2,2-二氟丙烷-1,3-二胺的合成

该文经氟化、酰胺化和还原3步反应合成了2,2-二氟丙烷-1,3-二胺(DFPDA)。以丙二酸二乙酯为基本原料,首先经选择性氟化剂1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷双氟硼酸盐(Selectfluor)氟化得第一中间体2,2-二氟丙二酸二乙酯(DFDEM),DFDEM再经氨水酰胺化反应得到第二中间体2,2-二氟丙二酰胺(DFMA),最后以硼烷为还原剂,将中间体DFMA还原得到最终产品2,2-二氟丙烷-1,3-二胺(DFPDA),总收率最高可达45%。考察了3步反应的工艺条件对产品收率的影响,结果表明,较理想的反应条件为:氟化反应温度0℃,n(丙二酸二乙酯):n(氢化钠):n(Selectfluor)=1:3:3,氟化反应收率达58.18%;酰胺化反应8 h,n(氨水):n(DFDEM)=5:1,酰胺化反应收率可达96%以上;在65℃还原反应3～4 h,n(DFMA):n(BH3)=1:7.5,还原反应收率达91.1%。用IR、1HNMR和GC-MS分析了每个产物的化学结构。     

二次界面聚合法制备聚酰胺-脲-酰亚胺反渗透复合膜

本论文采用二次界面聚合法制备得到一种新型的聚酰胺-脲-酰亚胺反渗透复合膜。先将关键功能单体5-异氰酸酯-异酞酰氯（ICIC）与4-甲基-间苯二胺（MMPD）经单面界面聚合形成初生态的基膜,之后将关键功能单体N,N’-二甲基间苯二胺（DMMPD）与初生态基膜上残留的ICIC及未反应完的酰氯基团（-COCl）进行二次界面聚合,再经热处理、水漂洗制得一种新型的聚酰胺-脲-酰亚胺（MMPD-ICIC-DMMPD）反渗透复合膜。采用傅立叶衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）和X射线光电子能谱分析了膜活性分离层的化学结构,利用扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察了所成膜的表面形态,同时测试了膜的耐氯性能,并以单次聚合聚酰胺-脲（MMPD-ICIC）膜作对比。结果表明：采用二次界面聚合法在功能化基膜MMPD-ICIC上引入一超薄ICIC-DMMPD层,使得所成二次聚合膜MMPD-ICIC-DMMPD的活性分离层相对稍厚,表面更光滑,且亲水性和耐氯性能更好。     

海水淡化浓排水中铜对2种海洋微藻的影响

研究了海水淡化浓排水中的金属铜对2种海洋微藻塔玛亚历山大藻和海洋原甲藻的影响。配制一系列含不同含量Cu2+的海水培养了2种海洋微藻,统计海藻生长过程中的藻细胞数量变化,做出不同Cu2+含量下海藻的生长曲线,了解Cu2+对海藻生长的影响;利用生物显微镜观察海洋微藻在不同Cu2+含量环境中的生存状况及细胞形态变化。结果表明,Cu2+含量的升高会一定程度上限制塔玛亚历山大藻的生长、繁殖和游动能力,而对细胞形态的变化影响较小;Cu2+的加入会对海洋原甲藻的细胞形态产生较大影响,但是随着培养时间的延续,则会对海藻的生长和繁殖起到一定的促进作用。     

一种新型高通量纳滤膜研究

以聚砜为底膜,以哌嗪和均苯三甲酰氯为反应单体,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为油相添加剂,制备了高通量复合纳滤膜。制得的复合膜对Na2SO4的截留率为98.2%,通量为59.1 L/(m2.h),对PEG200的截留率为83.05%,通量为69.3 L/(m2.h),对NaCl的截留为38.9%,通量为70.3 L/(m2.h)。     

界面聚合中空纤维正渗透膜的制备和表征

以聚砜为原料,通过浸没沉淀法制备中空纤维基膜,然后采用界面聚合法制备出中空纤维正渗透膜。考察了制膜参数、基膜结构和FO性能三者之间的关系。结果表明基膜的厚度为影响FO性能的主要因素之一。基膜的厚度越厚,FO过程中渗透效率越低。制得PSF中空纤维正渗透膜的厚度为0.129 mm,断裂拉伸力为2.48 N,FO通量为10.3 L·m^-2·h^-1,逆向盐扩散性能为0.15 g·L^-1。     

热膜耦合海水淡化系统的优化设计

采用混合节点和分配节点的概念,建立了多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)海水淡化集成系统的超结构模型,以年度总费用最小为目标,引入产水比的概念,并将该参数作为集成系统的一个优化变量,采用改进的遗传算法进行求解,获得了集成系统的最优结构及相应的操作条件。实例结果表明:集成海水淡化系统的淡水成本比独立运行的RO和MSF低,产水比为0.45时集成系统的费用最小,流程结构为MSF-RO。     

BPM2型双极膜电渗析装置的研制

目前国内能正式应用的双极膜电渗析装置比较缺乏,根据双极膜装置的特点与要求,参考国内外先进的电渗析装置的有关技术,研制出适合双极膜电渗析过程的装置.该装置具有耐腐蚀(耐强酸、强碱、有机溶剂)、膜堆体积小(隔板厚度为0.6mm),有效膜面积比率大、密封效果好、防漏电,防内漏、阻力小、电流效率高、使用寿命长、可以多次反复拆装等特点.本文介绍了装置的主要构成、特性及测试情况,并对几种典型的双极膜过程进行陛能测试,发现其各种性能比文献报道的装置均有所改进,从而为我国双极膜的推广应用提供成型的装置以及为理论研究提供研究平台.     

CA膜分离MeOH/MTBE混合体系的渗透汽化传质模型

根据UNIQUAC模型和溶解扩散模型,建立了CA膜分离MeOH/MTBE混合体系的渗透汽化(PV)传质模型,模型计算值与试验值吻合良好.采用UNIQUAC模型关联MeOH-MTBE混合液的汽液平衡数据以及MeOH和MTBE在醋酸纤维素膜内的等温吸着数据,得到UNIQUAC相互作用参数,预测混合物组分在膜内的溶解度.用溶液吸着溶胀试验测得了MeOH/MTBE混合物在CA膜内的扩散系数,由6参数模型回归得到各个相互作用参数.     

膜法电容去离子技术用于水溶液中单/多价阴离子的分离

将电容去离子技术（CDI）与单价阴离子选择性交换膜结合构建新型膜法电容去离子膜堆（PSMCDI）,并探索其在单/多价阴离子分离中的应用。采用自制的测试装置,以Cl^-/SO₄^2-水溶液为模拟体系,并选择现有的两种商业化单价阴离子选择性交换膜（ASV和ACS）作为膜元件,系统地研究了各参数（PSMCDI种类、阴离子组成和浓度、pH、操作时间、电压和流速）对单价离子选择性的影响。结果表明,总阴离子去除量随着阴离子浓度的增加而增加,但是对于单价离子（Cl^-）选择性降低。随着操作时间的增加,单价离子（Cl^-）选择性也降低。对于ASV膜,在1.2 V的直流电压、10 min吸附时间和30 ml·min^-1进料流速的条件下得到1.6的单价阴离子去除选择性。同时,在相同条件下,ACS膜的单价阴离子去除选择性为1.4。     

国际正渗透膜技术研讨会IFOS2016回顾：正渗透可行吗?

回顾了2016年底在悉尼召开的国际正渗透研讨会的主要内容,概括了近年来正渗透技术研究和应用的最新进展。在膜材料方面,提高水通量应着重于降低支撑层结构参数,而不是提高分离层的渗透性能。提高分离层的截留率和耐污染性是提高膜性能的关键。对于各种类型的驱动溶质而言,无机盐很可能是最为现实可靠的驱动溶质。正渗透技术在渗透稀释和与其他分离技术的耦合过程处理高含盐污染水源中有潜在应用,然而渗透能发电在短期很难成为主流的新兴能源。