一种新型有机硅膜对有机液体/水混合物的渗透蒸发

聚二甲基硅氧烷_梯形苯基倍半硅氧烷共聚物作为一种新型膜材料具有成膜性好、强度高和溶涨度低的性质 ,该膜用于有机液体 /水混合物的渗透蒸发分离表现为有机液优先透过特性 .考察了不同浓度乙醇水溶液通过膜的渗透蒸发过程 ,发现该膜对低醇浓度水溶液分离具有较高的分离系数 ,乙醇通量随进料液浓度增加而增加 ,水通量基本不变 ,在室温至 70℃范围内膜的分离性能稳定 .比较了甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、四氢呋喃水溶液的渗透蒸发行为 ,发现透过通量和分离系数的大小依次为THF >丙酮 >异丙醇 >乙醇 >甲醇 ,其排列顺序取决于各有机物的溶解度参数与有机硅橡胶溶解度参数的相近程度 ,而与透过分子的大小无关     

气体分离膜及其应用

(一)薄膜分离的原理高分子膜对混合气体的分离作用,是以高分子膜对各种气体有不同的渗透速率为依据的,气体通过高分子均质膜的渗透过程,主要分三步:首先,气体分子在膜的一侧表面上溶解,然后,气体分子在膜内向低浓度处扩散,最后,在膜的另一表面上解吸(或蒸发)。所以,高聚物的透气性,一方面取决于扩散系数,同时又决定于气体在高分子膜中的溶解度。     

高重复性silicalite-1分子筛膜的制备及其渗透汽化性能

利用原位水热合成法在二氧化硅陶瓷管上制备出具有较高重复性的silicalite-1分子筛膜, 8个分子筛膜平均分离系数的相对标准偏差(R.S.D.)仅为7.5%. 与没有进行填充所制备的分子筛膜相比, 通过利用有效的“溶液填充”方法, 膜的平均透量提高了49%, 80℃分离乙醇/水混合物时, 膜的最高透量达到了1.49 kg/(m²·h). 渗透汽化实验结果表 明, silicalite-1分子筛膜60℃分离甲醇/水, 乙醇/水, 2-丙醇/水和1-丙醇/水混合物时, 膜的透量分别为2.63, 0.87, 0.24和0.20 kg/(m²·h), 对应的分离系数分别为22, 69, 81和159.     

二氧六环/水混合物的渗透汽化膜分离

一、引言 渗透汽化(Pervaparation)作为一项分离混合液体的膜技术,近年来获得了迅速发展。其基本过程是:分离膜的一侧与原料混合液接触,另一侧抽真空或用干燥气流吹扫。料液中的一个组分在膜中优先溶解,经扩散后在膜的低压侧汽化脱除,从而实现分离。该技术特别适用     

高分子金属络合物与气体分离

混和气体选择性分离技术一般采用深冷分离法和吸附分离法。节约能耗,简化操作的气体分离方法一直是受人们重视的研究课题。70年代下半期,高分子膜在气体分离方面取得了显著进展,寻找具有实用前景的气体分离膜中的主要困难是:分离性好的膜总是透过速度慢;透过速度快的膜总是分离性能差。金属络合物作为膜材料是已实现的能够同时提高透气率与分离系数的主要方法。金属络合物与气体分子之间的作用被应用于气体分离是从生物体内O_2输送过程而受启发的,血红蛋白中的Fe~(2+)等金属离子选择性地与O_2 形成络合物,同时,在特定条件下又可逆地解离出O_2。最初,人们分离出天然的能与气体分子选择性络合的金属络合物如血红蛋白,用于气体分离研究,进而,人们开始寻找可与气体分子可逆络合的金属络合物。近年来,     

石墨烯基分离膜可行吗?

正提高膜材料的分子渗透速率对于膜分离技术在气体分离和水净化等领域的高效应用至关重要.通常认为,膜的渗透率与其厚度成反比例关系.因此,石墨烯及其衍生物由于原子尺度的厚度成为了理想的分离膜材料.从石墨烯被发现开始,石墨烯基分离膜是否可行的问题就成为了人们关注和研究的热点.目前,两种结构和机理完全不同的石墨烯基分离膜概念被提出:一是具有纳米级孔隙的多孔石墨烯,二是具     

膜技术：现代科技中的“黑马”

在深圳召开的首届中国国际高新技术成果交易会上,厦门大学代表团的膜科技引起了与会者的刮目相看,其4项膜技术——在青霉素、维生素C生产以及在染料清洁生产工艺、味精生产中的膜应用技术与企业签约,总金额达2666万元。 膜技术是什么?它为何会引起人们的青睐呢? “精挑细选”的膜 膜其实是一种具有特殊选择性分离功能的无机或高分子材料,它能把流体分隔成不相通的两部分,使其中一种或几种物质能透过,而将其他物质分离出来。目前商品化的膜品种有醋酸纤维、聚砚、聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚脂、多孔铝膜、陶瓷膜与金属复合膜等。根据膜的应用特征及不同功能,又可以把膜分为反渗透、纳滤、超滤、微滤、气体分离和渗透蒸发6大类。     

无机膜——新的工业革命

无机膜(陶瓷、玻璃、金属及其复合材料膜)与已经广泛商品化的高聚物膜相比,由于耐高温、化学稳定、耐腐蚀、力学强度高、结构稳定和易于再生,因而更适于高温或其他恶劣环境下的技术应用,特别是生物技术、石油化工膜反应器、高温气体分离等方面,有人预料无机膜技术的发展将引起—场新的工业革命.以最为吸引人的高温气体分离和膜反应器为例,其工业应用前景到底如何呢?在走向成功的道路上,材料科学与工程学家们面前的任务是什么呢?     

化学镀饰有机胺研制两亲性酸性沸石

以十八胺(ODA)为改性剂, 乙醇为溶剂, 通过液相化学镀饰的途径, 制备出同时具备亲油和亲水性能的两亲性ODA/HY和ODA/Hb沸石. 真空红外光谱及酸量测定的结果证实ODA分子与沸石表面的酸性位发生了化学吸附, 因而表现出较高的热稳定性和耐醇冲刷性. 这些两亲性沸石在环己烷/水和水/CCl4两种体系中均处于水油两相之间, 显示出用于相界面催化或吸附过程的潜力. 由于该制备过程中不产生强酸性副产物, 因而可被用于合成两亲性低硅铝比的酸性沸石.     

两个新的具有高透氧能力的氧化物

钙钛矿型的复合氧化物,如La_(1-x)Sr_xCoO_3和La_(1-x)Sr_xNiO_3等,既具有高的电子导电能力,又具有高的氧离子传导能力,以其为主体的一类膜被称为混合导电型透氧膜,其透氧机理是:在膜的高氧压侧的氧分子被膜表面吸附后接收电子成为O~(2-)离子,然后通过膜体扩散到膜的另一侧,即低氧压侧,并在表面给出电子,然后进入气相,成为氧分子.与固体电解质膜,多γ-Al_2O_3膜以及有机透氧膜相比较,混合导电型陶瓷透氧膜对O_2有100%的选择性,氧透过率高(1100K时     

真空度对酞菁铜蒸发膜结晶形态的影响

前文我们已经报道了在10~(-5)乇(系数略,下同)下所得酞菁铜蒸发膜(α-型)的晶粒取向与分子束入射角的关系。本文介绍我们用x射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究真空度对晶型及蒸发膜形态等影响的研究结果。文中特别注意了随着真空度下降,α-PcCu向光导性较好的X-PcCu的转变过程。实验表明,在10~(-3)—10~(-6)乇下所得的是α-型蒸发膜.在X射线粉末衍射图上,衍射峰峰位和相对强度与酸糊法所得的α-PcCu完全相同(图1a、b)。在10~(-3)—10~(-6)乇范围里蒸发膜的可见光谱图形与α-PcCu的也相同,主峰波数在16.2×10~3cm~(-1)处,次峰波数约在14.5×10~3cm~(-1)处(图2)。在乙醇-二溴乙烷体系的密度梯度管里(20.0℃),10~(-3)至10~(-6)乇下所得蒸发膜的密度相同,为1.64lg/cm~3,与酸糊法所得的α-PcCu的一样(图     

钯金属/陶瓷复合膜制备:化学镀新过程

膜材料与膜过程在高技术产业中日益发挥重要的作用,因而成为现代材料学与技术研究的重要内容之一.从化学的角度看,膜材料可以分为无机膜和有机膜.与有机膜相比,无机膜具有良好的高温稳定性和表面可修饰性,可应用于高温化学过程,如高温气体分离和催化反应.钯金属膜对氢具有选择透过作用.钯金属管已应用于氢气纯化.80年代后,钯金属复合膜应用到加氢或脱氢膜反应器的研究中,通过膜反应可以提高平衡反应的转化率,或者改善复杂反应的目标产物选择性.蒸镀、等离子体溅射、高温热喷、化学气相沉积和化学镀已被用来制备钯金属复合膜.本文报道用化学镀新过程制备钯金属/陶瓷复合膜.一般的化学镀过程有2个主要阶段:目标衬底的活化及金属的化学自催化沉积.在传统的化学镀过程中,用氯化锡和氯化钯溶液先后浸渍目标衬底,二价锡将二价钯还原为金属钯,在目标衬底上形成许多金属钯核,这些钯核成为其后钯沉积的催化活性中心,这个过程叫目标衬底的活化.本文报道的化学镀过程是用溶胶-凝胶方法活化目标衬底.与传统的化学镀过程相比,化学镀新过程避免了杂质锡,并且可以使钯仅沉积在目标衬底的特定面上.用新过程制得的金属膜纯度较高、致密性好.     

CO2稳定的双相混合导体透氧膜材料的研究进展

混合导体透氧膜在高温条件下(特别是温度高于700℃)是一种同时具有氧离子和电子混合传导性能的无机致密陶瓷膜.由于此类膜材料在中高温条件下不仅可以清洁、高效、经济地从空气或者其他含氧气氛中高选择性地分离氧气,同时还具有一定的催化活性,所以这类氧离子和电子混合传导膜在纯氧制备、燃料电池、甲烷部分氧化制合成气、富氧燃烧等方面有着巨大的应用潜力,相关研究也成为材料及化工等领域研究学者关注的焦点.为了找到既具有高透氧性能又具有优异稳定性能的透氧膜材料,研究人员做了大量的工作和努力.本文对近年来CO_2稳定的双相混合导体透氧膜材料的研究进展进行系统的综述,简单介绍了双相混合导体透氧膜的透氧机理,分析了双相透氧膜材料的制备方法、几何形状、烧结温度以及组成成分等对透氧性能及稳定性的影响,介绍了双相混合导体透氧膜膜反应器在甲烷部分氧化制备合成气、耦合反应、水分解及富氧燃烧中的应用.最后分析了目前存在的科学问题,并对CO_2稳定的双相混合导体透氧膜材料未来的发展进行了展望.     

相邻承压含水层水位变化引起的弱透水层中滞后释水的解析和实验

<正>自然界,冲积平原在垂直剖面上一般都由若干个含水层和弱透水层组合而成,形成较为复杂的含水层系统.对于含水层系统中的含水层水动态与水均衡研究较多.然而,相邻承压含水层的弱透水层水动态与水均衡特征研究的却很少,这主要是因为我们一直以来认为弱透水层是隔水层或相对隔水层,作为水资源量其贡献率很小,因此很少专门给予重视和得到必要的研究,时常将弱透水层忽略或者作为     

酞菁铜蒸发膜的折光指数和视密度

在蒸发膜的电性能研究中,膜厚是一个重要数据,为了寻找一个非破坏性测厚的方便方祛,进行了红外干涉法的研究,这方法在硅片外延生长膜的厚度测定中已有不少报道。测定结果得到的是光学厚度即厚度与折光指数的乘积,为了得到αⅠ-酞菁铜蒸发膜的折光指数,作者等采用反射型干涉显微镜从干涉条纹法测定厚度绝对值后,得出αⅠ-酞菁铜蒸发膜在红外区(λ2.5—5.0μm)的折光指数值,并从蒸发膜的面积和称重得到了αⅠ-酞菁铜蒸发膜的视密度。     

从工业产品出发制备多孔陶瓷膜

陶瓷膜由于具有优良的热稳定性与机械和结构稳定性、抗化学试剂与微生物侵蚀的能力及较大的表面修饰潜力,因而一方面它作为一种膜分离材料具有很吸引入的前景,另一方面由于陶瓷膜的表面修饰能力强,易于引入具有催化活性的物质,从而使在陶瓷膜上实现反应(特别是高温催化反应)与分离双功能合一具有现实可能性。近年来γ-Al_2O_3膜一般是用溶胶-凝胶技术进行制备的,文献报道的方法都是用铝的醇盐(如异丙醇铝)作为原料,先制备γ-AlOOH溶胶,然后用该溶胶通过浇铸过程浸涂底膜,经干燥、焙烧步骤而制得γ-Al_2O_3复合膜。但是由于醇盐的价格较高,吸水性强,很易吸收空气中的水分而进行不受控制的水解,因此醇盐储存困难,并且在制备溶胶时,已水解的醇盐必须仔细除去,否则形成的γ-AlOOH溶胶胶粒大、分布宽,从而影响膜的性能。我们从工业产品SB粉出发成功地得到了γ-Al_2O_3复合膜,这种SB粉价格便宜,易于储存,并且制备过程更简单。     

膜蒸馏技术在能量转换过程中的应用: 基础与展望

膜蒸馏技术是传统蒸馏工艺与膜分离技术相结合的一种新型高效分离技术. 根据膜蒸馏的机理和能量转换过程的特点, 通过焓-浓度图等方法, 对膜蒸馏技术应用于典型能量转换过程的热工学和制冷技术中的原理及可行性进行了分析, 主要包括利用膜蒸馏技术对溶液的浓缩分离特性, 提出了基于真空膜蒸馏技术的盐类溶液的真空膜蒸馏解吸/再生过程, 可应用在溴化锂吸收式制冷系统和蓄能系统中, 也可应用在温/湿度独立控制空调系统中溶液除湿剂的再生循环系统中, 目的是使系统能充分利用低品位的废热、余热以及可再生能源如太阳能、地热能等廉价能源, 提高热源的可利用温差; 利用膜蒸馏技术中因传质而携带的潜热传递作用和膜间导热作用, 提出了基于直接接触式膜蒸馏的新型膜式热交换器, 可应用于溴化锂吸收式制冷系统的溶液热交换器和可进行热量与纯净水双重回收的特种换热器中. 对于膜蒸馏技术能量转换过程的工程应用问题, 指出了今后的主要研究重点和内容.     

环膜液体射流破碎模式与气-液界面的关联性

利用线性不稳定性理论研究了环膜液体射流破碎模式与气-液界面的关联关系. 通过对色散方程的推导和数值求解, 研究了环膜液体射流内外气-液界面半径与两种特殊形式的射流-空心气体射流和实心液体射流之间的关系, 以及各种射流参数对环膜液体射流不稳定性的影响. 研究结果证明了类反对称模式主要与环膜射流的内气-液界面相关联, 而类对称模式主要与外气-液界面相关联. 因此, 虽然射流参数对类反对称模式和类对称模式不稳定性的作用性质相似, 但作用效果的强烈程度不同. 与液相相关的力同时作用于内、外两个气-液界面上, 因而对两种破碎模式的影响均较为显著; 而与内气体介质相关的力主要影响类反对称模式的不稳定性, 外气体介质相关的力主要影响类对称模式的不稳定性, 各种作用力在“穿透”射流液相部分后被大大衰减.     

植物质膜嵌入脂双层及其跨膜转运功能

研究跨膜转运的三种主要方法是:同位素示踪、荧光猝灭和电生理学测定.平面脂双层系统是用人工脂双层结合电测量来模拟生物膜离子通透的一种电生理学方法,可用于膜片钳技术较难进行的一些膜透性研究领域,如酶动力学、纯化通道蛋白的活力检测、难以进行膜片钳的小囊泡等.近几年来已经把叶绿体的类囊体膜、线粒体膜以及液泡膜等嵌入脂双层,并研究了这些膜的离子通透性,但这方面的工作还很少.本文将高粱及燕麦根质膜嵌入脂     

分子识别响应型智能膜的研究进展

分子识别响应型智能膜兼备分子识别特性和膜过程能耗低效率高的优点,可以实现特定分子识别型控制释放、以及化学或生物物质的高精度分离等.本文主要综述了分子识别响应型智能膜的设计方法与应用,重点介绍了3类分子识别响应型智能膜及其应用:基于主客体作用分子识别响应型智能膜、基于耦合作用分子识别响应型智能膜以及基于螯合作用分子识别响应型智能膜,为新型分子识别响应型智能膜材料的研制以及分子识别响应智能膜过程的强化与应用提供了有价值的参考.