茶叶特征香气组分的渗透汽化富集

研究2种不同支撑体的聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯(PDMS/PVDF)膜和PDMS/Al2O3膜对茶叶特征香气成分顺式-3-己烯醇(叶醇)、芳樟醇、反式-2-己烯醛以及苯甲醇回收的分离性能。考察操作条件对4种芳香物单组分和混合组分的渗透汽化性能的影响。结果表明:渗透汽化膜对单组分实验芳香组分具有较好的分离因子,随着组分浓度的增加,芳香物的分离因子下降;随着温度的升高,分离因子呈先上升后下降的趋势。在芳香物质量分数为0.01%、温度为30℃的条件下,叶醇、芳樟醇、反式-2-己烯醛和苯甲醇的分离因子分别为64.5、31.5、29.3和28.9。混合体系中各组分的分离因子较单组分体系下降。PDMS/PVDF复合膜比PDMS/Al2O3复合膜具有更高的芳香组分分离因子和芳香物分通量。     

壳聚糖-海藻酸钠/聚丙烯腈聚离子复合膜渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液

制备了壳聚糖-海藻酸钠/聚丙烯腈(CS-SA/PAN)聚离子复合膜,将此膜用于渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液.用红外光谱(FT-IR)表征CS、SA、CS/SA均质膜.研究CS-SA/PAN聚离子复合膜的溶胀性、料液浓度和SA质量分数、操作温度对乙酸乙酯水溶液脱水效果的影响.实验表明:CS/SA聚离子均质膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀度随溶液中水质量分数的增加而增大,随SA的质量分数增加而减小,40 ℃、SA质量分数为2.0%时,CS/SA聚离子均质膜在乙酸乙酯质量分数为97%的水溶液中溶胀度可达51%.随着SA质量分数的增加,CS-SA/PAN聚离子复合膜的渗透通量减小,分离因子增大,40 ℃、SA质量分数为2.0%时,分离乙酸乙酯质量分数为97%的水溶液,CS-SA/PAN聚离子复合膜渗透通量可达348 g/(m2·h),分离因子为7 245.随着料液中水含量的增加和料液温度的升高,膜渗透通量增大,分离系数减小,渗透通量与料液温度的关系能较好地吻合Arrhenius方程.     

管式聚二甲基硅氧烷/陶瓷复合内膜的制备及其渗透汽化应用

采用浸渍-提拉法在多孔管式陶瓷支撑体内表面制备完整无缺陷的聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜层。采用扫描电子显微镜(SEM)、渗透汽化(PV)性能测试等手段,研究支撑体孔径和涂膜时间对管式PDMS/陶瓷复合内膜的形貌和分离性能的影响。同时,考察丁醇-水体系中料液温度、料液中丁醇含量对管式PDMS/陶瓷复合内膜渗透汽化性能的影响,并对膜的渗透汽化长期稳定性进行了研究,将复合内膜的渗透汽化性能与复合外膜进行了比较。结果表明:复合膜均匀完整,有良好的过渡层。支撑体孔径较大的复合膜,其渗透通量更高。随涂膜时间的延长,膜厚依次增加,渗透通量下降,分离因子升高;随料液中丁醇含量增加,通量逐渐上升,分离因子先升高后下降;随操作温度的升高,通量和分离因子都有所增加。在料液温度为40℃、丁醇质量分数为1.5%的条件下连续运行180h,膜渗透总通量高达1 050 g/(m~2·h),选择性可达30。     

中空纤维复合膜气体分离性能的研究

本论文制备了用于有机蒸汽正庚烷/氮气分离的PDMS/PS,PDMS/PAN,PDMS/PVDF复合膜.研究了PS,PVDF基膜热处理温度和时间对复合膜的分离性能的影响.结果表明：PDMS/PS复合膜的渗透速率和分离因子均随热处理温度的升高而降低,PDMS/PVDF复合膜在393.2K下有最佳分离性能.     

聚合物溶液黏度对PDMS/PVDF复合膜微结构及渗透汽化性能的影响

采用不同黏度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液制备平板聚二甲基硅氧烷/聚偏二氟乙烯(PDMS/PVDF)复合膜,并比较膜对乙醇/水混合物的渗透汽化性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、接触角分析仪等表征手段研究聚合物溶液黏度对膜微结构的影响。结果表明:聚合物溶液黏度为90 mPa·s时制备的复合膜分离性能最佳,当进料温度为313 K时,膜对5%乙醇水溶液的通量可达761 g/(m2·h),分离因子为9.1。     

渗透汽化法分离水溶液中低质量分数的乙酸乙酯

为了降低乙酸乙酯工业生产的能耗,提高产品收率,进行渗透汽化法分离水溶液中低质量分数乙酸乙酯的研究.采用实验室自制的聚二甲基硅氧烷(PDMS)/陶瓷复合膜,考察乙酸乙酯的质量分数和原料液温度对渗透汽化性能的影响.研究发现,当原料液中乙酸乙酯的质量分数为7%、温度为50℃时,膜的渗透通量和分离因子分别达到8.7 kg/(m2·h)和38.1.在分离因子相当的前提下,聚二甲基硅氧影陶瓷复合膜的渗透通量与其他报道的膜材料相比具有明显的优势.     

中空纤维复合膜水中脱酯渗透汽化过程的研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯中空纤维复合膜,用于乙酸乙酯/水体系的分离。研究了料液温度、质量浓度及流速对渗透汽化分离性能的影响,并获得了总传质系数。实验结果表明,该复合膜具有较高的渗透通量及较大的分离因子;随着料液温度、流速以及质量浓度的增加,渗透通量均呈增加趋势;分离因子随料液温度和流速的增加而增大,而随料液质量浓度的增加呈先增大后减小的趋势;总传质系数随温度的增加而显著增大。     

Cu3(BTC)2的改性及其填充PDMS/PEI膜的分离性能

采用水热法合成Cu3(BTC)2晶体,应用3种不同硅氧烷分别对Cu3(BTC)2晶体材料进行表面改性并进行XRD、疏水性能和FI-IR表征。将晶体填充到PDMS/PEI复合膜内制得填充膜,以CO2渗透通量和CO2/N2分离因子为指标对其进行评价,最后使用最佳改性材料K-Cu3(BTC)2对填充膜进行填充率影响的考察。研究结果表明,Cu3(BTC)2晶体成功改性且晶型未被破坏;在实验考察范围内,Cu3(BTC)2改性后的填充膜比未改性时渗透通量减少9.62%,分离因子提升21.13%;填充率为20%时,填充膜的渗透通量与分离因子分别比填充率为10%时提升16.57%和9.01%。     

分子印迹中空纤维复合膜对异丙醇/水体系的渗透汽化

以聚砜(PSF)中空纤维超滤为基膜,二苯甲酰-L-酒石酸(L-DBTA)为模板分子,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用表面热聚合方法制备了L-DBTA印迹中空纤维复合膜。该复合膜对异丙醇/水体系具有很好的分离效果,对于w=0.20和0.50的异丙醇/水体系,经过一次浸膜制得的L-DBTA分子印迹复合膜的分离因子分别为2 400和5 690,通量分别为1 440 g/(m2.h)和551 g/(m2.h);对于w=0.95的异丙醇/水体系,浸膜液浓缩一倍,经过两次浸膜制得的L-DBTA分子印迹复合膜分离因子可达82 100,渗透通量可达739 g/(m2.h);对于异丙醇/水体系,通过实验,获得了L-DBTA分子印迹复合膜与一般渗透汽化膜相反的分离规律:料液温度升高,L-DBTA分子印迹复合膜的渗透通量下降;随着料液浓度的升高,分离因子出现最大值时的温度逐渐升高。     

PVA-PFSA/PAN渗透汽化膜强化乙酸乙酯酯化脱水及工艺过程模拟

以聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜为底膜,以酒石酸(Tac)为交联剂,制备了聚乙烯醇(PVA)与全氟磺酸(PFSA)共混复合膜,并用于乙酸乙酯-水、乙酸乙酯-乙醇-水溶液的脱水研究。考察了分离乙酸乙酯-水二元溶液时,料液温度和含水量对复合膜分离性能的影响;40℃下分离含水2%(质量分数,下同)的乙酸乙酯水溶液时,其总渗透通量81.1 g/(m2.h),分离因子为1 890;考察了复合膜用于分离乙酸乙酯-乙醇-水(质量比90∶2∶8)三元溶液时,料液温度的影响及脱水效果。结果表明:40℃时复合膜对三元溶液的总渗透通量可达251.0 g/(m2.h),此温度下,只需12 h就可将含8%初始水的三元溶液脱水至4.66%。PVA-PFSA/PAN渗透汽化膜对乙酸乙酯体系的脱水效果良好,可应用于强化乙酸乙酯酯化生产工艺。利用Aspen Plus 11.1软件对工艺流程进行了模拟,结果表明:在同等操作条件下,渗透汽化膜强化酯化工艺流程相对于普通的反应精馏,提高了乙酸乙酯的单程收率和原料的转化率,简化了乙酸乙酯生产流程。     

中空纤维复合膜分离正己烷/氮气的研究

制备了用于正己烷/氮气分离的PDMS/PVDF中空纤维复合膜.分析讨论了原料气压力、流速、原料气中正己烷浓度、透过侧压力及操作温度等因素对气体分离性能的影响.在一定的操作条件下,当原料气中正己烷质量分数为14.6%时,正己烷的渗透速率为1.4E-07 mol/（m2.s.Pa）,分离因子可达90左右.     

Fabrication of Poly(vinylidene fluoride) /Polysulfone Flat Blend Membranes via Thermally Induced Phase Separation Process for Water Treatment

Poly(vinylidene fluoride) /polysulfone(PVDF/PSF) flat blend membrane was prepared via thermally induced phase separation(TIPS) technique.The membrane formation mechanism and membrane structure were investigated and the effects of PSF/PVDF weight ratio on morphology,crystallinity,porosity,and mechanical properties of the membrane were discussed.The relationship between membrane structure and performances,such as pure water flux and the rejection of carbonic black,was also discussed.It was found that solid-liquid(S-L) phase separation occurred for the PVDF/PSF/diluent system.The addition of PSF influences structure and crystallinity of the membrane,which in turn influences mechanical properties and performances of the membrane.The results reveal that it is possible to obtain network structure via S-L phase separation by blending the polymer,which has a partial compatibility with PVDF.     

PVDF-SiO_2中空纤维复合膜的制备和表征

采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-二氧化硅(SiO2)中空纤维复合膜,讨论了纳米SiO2粒子对PVDF膜结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、能谱、傅里叶红外光谱、热分析、材料试验、接触角测量和超滤实验分别对不同膜的微观结构、化学组成、热稳定性、机械强度、亲水性以及分离性能、抗污染能力进行了联合表征。结果表明:添加SiO2粒子有利于PVDF由α相向β相转变,复合膜的性能与纯PVDF膜相比有明显改善。当w(SiO2)=3%时,纳米颗粒分散较均匀,膜断裂强度为纯PVDF膜的2.7倍,纯水通量由81.6 L/(h.m2)提高到160.0 L/(h.m2),热稳定性、亲水性和抗污染性显著提高;但过高的SiO2含量(w3%)会引起纳米颗粒团聚而导致膜的各项指标下降。     

Poly(dimethylsiloxane) based microchip for DNA electrophoresis

A novel poly(dimethylsiloxane)(PDMS) -based microchip for DNA separation through electrophoresis has been developed using a micro-electro-mechanical-system(MEMS) technology. Unlike previous hybrid PDMS microchip, one PDMS film is first created on glass support by pressing method in our microchip. Thus, increased band-broadening phenomena, arising from the material nonuniformity at the walls of microchannel, can be avoided in electrophoresis process. A low-viscosity hydroxypropylmethylcellulose-100 (HPMC-100) is used as the separation medium for fluorescent intercalator-labeled double-stranded DNA (dsDNA) fragments. Mannitol is introduced to PDMS-based microchip as a separation medium additive to enhance separation efficiency. At applied electric field strength of 150 V/cm, excellent separations of the PCR marker could be achieved with an effective separation distance of 25mm .     

稀释剂对混合相分离法制备聚偏氟乙烯膜的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基材,分别选用N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、苯丙酮为溶剂和稀释剂,通过将热致相分离(TIPS)和非溶剂致相分离(NIPS)相混合的方法制备了PVDF膜。研究结果表明,随稀释剂含量的增加,膜断面结构由大球晶转变为双连续的结构,膜上表面(空气面)致密层厚度减小,膜下表面(玻璃面)孔径逐渐变小。同时膜纯水通量随稀释剂含量增加而增大,牛血清蛋白(BSA)截留率和拉伸强度由于膜结构的变化而略有降低。     

聚偏氟乙烯粘结剂溶液干燥条件对锂电池用石墨负极附着力的影响

聚偏氟乙烯（PVDF）溶液的干燥条件对其结晶性、粘结强度有很大影响,对制备锂离子电池的电极材料亦有影响．为此,设计了一种薄膜剥皮试验来评估PVDF附着于石墨的机械强度;以XRD和电池循环来测量不同热处理条件下PVDF粘结剂的影响．结果表明,在高于PVDF熔点的温度处理的样品,PVDF具有更高的结晶性和附着力,从而改善了石墨电极的循环性能,还观察到前150次循环过程中的容量逐步上升现象．PVDF的逐渐溶胀被认为是出现该现象的原因．     

制膜条件对聚偏氟乙烯/酚酞型聚醚砜共混膜性质的影响

采用酚酞型聚醚砜（PES-C）为共混材料,以二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂,加入有机添加剂（PVP K30和PVP K90）和无机添加剂（无水LiCl）制备了聚偏氟乙烯/酚酞型聚醚砜共混平板膜.改变预蒸发时间和制膜液温度,考察了共混膜的收缩率和水通量．结果表明：在PVP质量分数为5%时,共混膜的收缩率最低,水通量达到最大值;共混膜的水通量随着预蒸发时间、凝固浴温度、压力的变化而发生变化．     

聚乙烯醇渗透汽化分离膜的研究进展

在描述聚乙烯醇(PVA)成膜工艺制取不同类型的分离膜以及PVA膜的改性处理技术的基础上,给出了PVA膜渗透汽化(PV)分离有机物/水、有机物/有机物混合物的性能,讨论了交联剂、复合膜的支撑膜、高分子网络结构等对膜分离性能的影响,并分析了PV操作参数如料液浓度、操作温度等对分离性能的影响。提出了PVA膜在今后研究开发中的3个方向。