纳米材料改进传统正渗透膜性能的研究进展

<正>渗透膜是正渗透技术的核心,改进正渗透膜材料性能是正渗透技术发展的必要环节。回顾了正渗透膜的研发历程,总结了传统正渗透膜在结构和性能上的局限性。整理、分析了添加纳米材料对醋酸纤维素正渗透膜、TFC正渗透膜(包括支撑层和分离层)结构和性能的改进效果,重点分析了纳米材料内部和外部"纳米通道"作用对正渗透膜渗透性能的影响,指出纳米材料微观尺寸、结构、取向性以及分散性是影响膜性能的重要因素。最后展望了纳米复合正渗透膜的研发前景和发展方向,为开发新品种正渗透膜提供了参考。     

用于反渗透复合膜的海绵状结构支撑膜制备研究

通过调节铸膜液中聚砜浓度和非溶剂含量,浸没沉淀法制备海绵状结构的支撑膜,并在支撑膜上界面聚合制备聚酰胺反渗透复合膜。分别对支撑膜及反渗透复合膜的结构和性能进行表征,考察聚砜浓度对支撑膜结构和性能的影响,以及不同结构支撑膜对反渗透复合膜结构和性能的影响。结果显示,随着聚砜浓度的增加,支撑膜表面孔径和孔隙率下降,断面结构变致密,耐压性增强。在不同支撑膜上制备的反渗透复合膜具有不同的通量和脱盐率。综合考虑支撑膜及反渗透复合膜的性能,以聚砜浓度为15%制备的海绵状结构支撑膜更适于作为制备反渗透复合膜的支撑层。     

N,N-二甲基乙酰胺+硫氰酸钾复合溶剂萃取分离苯-环己烷的选择性

采用N,N-二甲基乙酰胺+硫氰酸钾(KSCN)复合溶剂萃取分离苯-环己烷混合物,考察了复合溶剂中KSCN的质量分数、原料液组成、温度和复合溶剂与原料液的体积比(溶剂比)对苯的选择性系数(β)的影响。实验结果表明,在原料液组成一定时,β随复合溶剂中KSCN含量的增加先增大后减小;当复合溶剂中KSCN含量一定时,β随原料液中苯含量的增大而减小;在25～35℃,温度及溶剂比对β影响不大;在25℃、溶剂比为1.0、复合溶剂中KSCN质量分数为8%、原料液中苯体积分数不超过30%时,苯-环己烷混合物可达到较好的分离效果,β最大可达7.5。     

水滑石的改性研究概况及发展趋势

水滑石类化合物(LDHs)是一种低成本、无毒、热稳定性高和环境友好型的新型无机纳米材料。利用LDHs的层状结构,以及层板阳离子的可调变性和层间阴离子的可交换性,可加强其多方面的性能改性。文章综述了LDHs的表面包裹、表面偶联和有机插层的有机改性,以及阳离子和阴离子的无机改性等多方面的研究进展,并对未来LDHs的研究重点和发展方向进行了展望。     

界面聚合反应有机溶剂对聚酰胺复合纳滤膜结构及性能的影响

聚酰胺复合纳滤膜的分离性能主要由聚酰胺分离层决定。在界面聚合反应过程中,有机相溶剂的物理性质影响两相单体在界面的溶解及扩散行为,使聚酰胺分离层微观形貌结构发生变化,从而改变膜性能。以异构烷烃混合型溶剂Isopar G,Isopar H,Isopar L和Isopar M为有机相溶剂采用界面聚合法制备聚酰胺复合纳滤膜,考察上述有机相溶剂对复合纳滤膜聚酰胺交联度、分离层微观结构和聚酰胺高分子链堆积程度的影响,通过分析有机相溶剂物理性质与纳滤膜分离性能、聚酰胺层结构参数之间的相关性,探究有机相溶剂对纳滤膜分离性能的影响机制。结果表明,有机相溶剂的表面张力与聚酰胺高分子团簇的分形维数(D_m)呈强相关性,相关性系数为-0.98;D_m与复合纳滤膜的水透过系数(A)呈强相关性,相关性系数为0.95,即通过选取表面张力较低的有机相溶剂,有利于提高聚酰胺高分子的分形维数,使聚酰胺具有更高的链密度,短分子链结构堆积更加疏松,从而制备具有更高水通量的聚酰胺复合纳滤膜。有机相溶剂的表面张力与A的相关性系数为-0.97,进一步印证了上述结论。