聚丙烯接枝聚丙烯酸中空纤维膜的pH响应性

评价了聚丙烯酸接枝改性聚丙烯中空纤维膜的pH响应性。在接枝率小于17％时，接枝膜的pH敏感性随接枝率的增加而提高。在牛血清蛋白（BSA）溶液微滤试验中，接枝膜与未接枝膜在BSA的等电点4．7处，都表现出严重的膜污染；而pH=3时，膜通量下降趋势最小。与未接枝膜相比，接枝膜在pH=3时污染较严重，而接枝率18％的膜在pH4．7和8时表现出一定的抗污染性。研究表明：蛋白质与膜之间的电荷作用以及BSA和膜构象的变化都是膜污染的重要影响因素。     

紫外光接枝改性磺化聚醚砜微孔膜及其pH敏感性

用紫外光接枝聚合方法将丙烯酸(AA)接枝到磺化聚醚砜(SPES)微孔膜上,得到具有pH敏感性的分离膜.接枝膜采用衰减全反射(ATR-IR)附件进行了表征,接枝膜表面及断面形态采用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并同时通过接枝率、水渗透通量和截留率的测定研究了接枝膜的接枝程度、渗水性能和pH敏感性.通过紫外光接枝聚合的方法,在磺化聚醚砜微孔膜的膜表面和孔内接枝上了丙烯酸接枝层作为pH感应型开关;当丙烯酸质量分数为0.05,光照20 min时,接枝率达到8.40%,pH=2时的纯水渗透通量约为中性时的20倍;当牛血清蛋白(BSA)渗透液的pH小于其等电点4.7,pH为2～4时,截留率发生显著变化,表现出明显的pH敏感性.     

羧甲基纤维素接枝丙烯酸复合材料的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N’—亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用自由基聚合法使羧甲基纤维素与丙烯酸进行接枝共聚,制备了一种羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸Cr(Ⅵ)吸附材料,研究了原料配比、pH、溶液浓度、吸附时间和温度对吸附性能的影响。结果表明:羧甲基纤维素与丙烯酸的质量比为3:17、pH=4.5时复合材料表现出最佳吸附性能;吸附时间为2h时,吸附率大于95%。     

PVDF/PEU共混基膜上光接枝制备pH敏感膜的研究

采用相转化法制备PVDF/PEU共混基膜.在此基膜表面上以二苯甲酮(BP)为光引发剂,丙烯酸(AA)为接枝单体,在紫外光的辐射下引发接枝制备出pH敏感膜.X射线多晶衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)的表征结果都表明接枝层已经存在于膜表面部分.同时,接枝膜渗透pH值为2~4的水溶液时,渗透通量发生急剧的变化,表现出明显的pH敏感性.     

羧甲基纤维素接枝丙烯酸复合材料的制备及对Cr(VI)的吸附研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用自由基聚合法使羧甲基纤维素与丙烯酸进行接枝共聚,制备了一种羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸Cr(VI)吸附材料,研究了原料配比、pH、溶液浓度、吸附时间和温度对吸附性能的影响。结果表明：羧甲基纤维素与丙烯酸的质量比为3:17、PH=4.5时复合材料表现出最佳吸附性能;吸附时间为2h时,吸附率大于95%。     

NF-RO组合膜处理大豆乳清废水

采用芳香聚酰胺纳滤膜和反渗透膜处理模拟大豆乳清废水,研究溶液浓度、操作压力、膜面流速、pH等对渗透通量与截留效果的影响,并探讨蛋白污染膜的清洗条件。研究结果表明:在一定操作压力下,渗透通量随着料液浓度的增加而减小,随膜面流速的增加而增加;对一定浓度的原料液,在操作压力小于0.7 MPa时,渗透通量随压力的增大而增大,当操作压力大于0.7 MPa时,渗透通量不再随压力的增大而增大;大豆乳清废水的等电点pH为4.5,当pH大于等电点时,渗透通量和截留率随pH的增大而增大;芳香聚酰胺反渗透膜对纳滤透过液的NaCl截留率在90%以上;蛋白污染纳滤膜经pH=10的NaOH溶液清洗后,通量可完全恢复。     

聚两性电解质微凝胶P(MAA-co-DEA)的性能及其释放行为

以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(PEGMA)为大分子稳定剂,采用反相微乳液聚合方法制备了pH响应性聚两性电解质微凝胶P(MAA-co-DEA)。利用透射电镜、动态光散射对其形貌与溶胀性能进行了表征;以牛血清白蛋白(BSA)为模拟药物,用紫外分光光度法考察了交联剂用量、pH值及离子强度对微凝胶释放行为的影响,初步研究了其释放机理。结果表明:微凝胶在低pH或高pH下的流体力学直径及溶胀率均比等电点处(IEP)的大;BSA的释放与交联剂用量有关,且有最佳用量值;BSA的释放率在pH=5的缓冲溶液中不到10%,而在pH=9的缓冲溶液中,释放率可达65%左右;释放率随着离子强度的增加而减小;微凝胶对BSA的释放主要由微凝胶的溶胀及BSA的扩散作用引起。     

羧甲基纤维素接枝丙烯酸掺杂聚苯胺对Pb(II)的吸附研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用自由基聚合法使羧甲基纤维素与丙烯酸进行接枝共聚并掺杂聚苯胺,应用于Pb(Ⅱ)的吸附研究,考察了原料配比、pH、溶液浓度、吸附时间对吸附性能的影响。结果表明:羧甲基纤维素、丙烯酸和聚苯胺的质量比为2∶3∶1、pH=6时复合材料表现出最佳吸附性能;吸附时间为45 min时,吸附率大于97%。     

聚乙二醇修饰固定化金属亲和介质的制备

针对固定化金属离子亲和层析技术(IMAC)存在对低浓度活性小分子肽的分离特异性差、选择性低等问题,通过在固定化金属离子亲和介质表面接枝修饰聚乙二醇单甲醚(mPEG)制备磁性限进性亲和介质,并优化了接枝工艺;采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等对修饰后的介质进行了表征;以牛血清蛋白(BSA)为大分子蛋白模型,研究了不同接枝率的介质对BSA阻拒效果的影响。结果表明,当使用三氟化硼为催化剂,其用量与mPEG摩尔比为1∶0.08、反应时间为6 h、反应温度为50℃时,接枝率最大可以达到26.46%;固定化金属离子亲和介质经接枝聚乙二醇修饰后可有效减少大分子蛋白的吸附,对BSA的阻拒率最大可达到50.68%。     

N-117负载Fe(Ⅱ)非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚

N-117负载铁催化剂能有效催化芬顿反应,铁溶出率低。采用N-117负载非均相芬顿体系催化降解对氯苯酚,研究了初始pH、过氧化氢质量浓度、氯离子质量浓度和腐殖酸质量浓度对对氯苯酚去除效率和催化剂稳定性的影响。结果表明:N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂能有效催化降解对氯苯酚,拓宽芬顿反应使用pH范围,降低氯离子催化芬顿反应的抑制效果。当初始pH=9.0时,反应300min对氯苯酚降解率可达87.3%。随着初始pH升高,催化反应速率下降。过氧化氢初始质量浓度为100mg/L,反应20min,对氯苯酚降解率可达95.6%,溶出总铁质量浓度为0.67mg/L;过氧化氢继续增多时,受到高价铁基团和传质速率的限制,对氯苯酚降解速率不随过氧化氢质量浓度升高而加快。氯离子质量浓度在0～500mg/L内升高时,反应60min对氯苯酚降解率能达到87.0%以上,但铁的溶出显著增加,对氯苯酚降解速率减慢。腐殖酸质量浓度由0升高到25mg/L时,反应60min溶出总铁质量浓度由0.67mg/L升高至9.4mg/L,总铁溶出率不高于4.7%,对氯苯酚降解率仍能达到90.2%以上。催化剂使用后负载铁发生团聚,但膜骨架未被氧化破坏。     

添加剂对聚砜超滤膜性能的影响

以聚砜(PSF)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为大分子添加剂,十六醇、不同种类Tween为低分子添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用相转化法制备平板膜,研究了不同种类添加剂对膜结构与性能的影响.膜的纯水通量随PVP质量分数的增加先升高后降低,当PVP质量分数为50%时达到最大值;而牛血清蛋白(BSA)截留率随PVP质量分数的增加呈单调增加.添加相同质量分数、不同种类的Tween后,膜的水通量降低,而BSA截留率变化不大.其中,添加Tween 80的膜水通量最高,可达94.6L/(m2·h),添加Tween 40的膜对BSA的截留率最大,可达78%.此外,十六醇的加入使膜皮层明显变厚,孔结构不规则且水通量明显下降.     

膜生物反应器净化污水的抗冲击性能

比较了膜生物反应器(MBR)和传统活性污泥工艺(CAS)在相同运行条件下处理生活污水的抗冲击性能.结果表明:MBR系统出水、上清液以及CAS出水COD浓度均随进水COD容积负荷增加而线性递增,但递增的速率前者仅分别为后两者的42.1%和37.1%;MBR的COD容积负荷是CAS的3倍;进水NH3-N容积负荷、温度和pH值冲击对MBR出水水质影响不大,但低温会加速膜污染进程.MBR抗污染物负荷、pH值、温度的冲击能力显著优于CAS工艺.     

海水淡化膜蒸馏膜的研究现状与展望

海水淡化技术(热法和膜法)是一项有望使人类摆脱淡水资源短缺困境的有效方法，其中，膜蒸馏技术是一种能源消耗低、脱盐能力强且有望实现淡水经济可持续生产的新型膜分离技术，但是膜蒸馏性能在很大程度上受膜污染与温度极化的制约，严重阻碍了其规模化应用，为此，研究人员围绕膜改性做了系列研究，以提高膜抗污染性并最大限度地降低温度极化。从阻碍膜蒸馏发展的问题入手，简要介绍了膜污染与温度极化及其对膜蒸馏造成的不利影响，综合分析了当前通过构造特殊润湿性表面抵抗膜污染以及利用限域加热降低/消除温度极化的研究现状，并指出当今膜蒸馏膜面临的问题，认为未来对于膜蒸馏膜的研究应从以下几方面开展：1)选用高导热/高光吸收的材料制造有限域加热功能并具有特殊润湿性表面的膜；2)设计能够适应多元污染物进料液的膜蒸馏膜；3)构筑一体化的具有高导热/光吸收性亲水层的Janus膜。     

城市再生水作为电厂锅炉补给水水源的污垢特性

采用城市再生水作为电厂锅炉补给水系统水源,冬季工况下,锅炉补给水预脱盐系统出现严重污堵现象。为考察预脱盐系统污堵成因开展试验研究,对城市再生水进行水质分析检测,对系统内部污堵物进行分析检测。结果表明,系统内部黏泥以有机物为主,且城市再生水中COD、BOD、NH3-N等出现不同程度的超标,进而导致微生物滋生,造成系统污堵。可采用以BAF或MBR工艺为主的再生水深度处理系统提升水源水质,确保锅炉补给水处理系统高效、稳定运行。     

膜污染与清洗

各种膜分离已在分离过程中成为最新的技术之一。膜体系的发展有很大的前景 ,但膜的污染问题仍是一个难题 ,它限制了膜的广泛应用。文章概述了膜污染的机理、预防措施及其清洗方法。并根据这些原则对微滤啤酒废水引起的膜污染的清洗方法进行了研究 ,通过比较试验 ,选择了恰当的清洗剂和清洗工艺 ,快速恢复了膜通量     

PVB超滤膜污染特性及其在MBR中的应用

采用连续制膜技术制备了平片式聚乙烯醇缩丁醛(PVB)超滤膜。该膜室温下平均纯水通量为0.02 L/(m2.h.Pa),对牛血清白蛋白(BSA)的平均截留率为25.0%(BSA水溶液质量浓度0.5 g/L)。通过终端过滤实验,以活性污泥混合液为处理对象,分析了PVB超滤膜过滤过程中的膜污染特性。结果表明:沉积层阻力占总过滤阻力的70%以上,是PVB膜过滤活性污泥混合液过程中污染阻力的主要组成部分;将制备的PVB超滤膜应用于好氧膜生物反应器(MBR)处理生活污水中,PVB-MBR系统在膜通量12 L/(m2.h)条件下运行105 d,期间未对膜进行任何人为清洗,系统抽吸压力能够在-16~-22 kPa间维持稳定,且系统出水的主要水质指标完全符合国家城镇污水处理厂污染物排放一级A的标准。     

黄芪多糖提取工艺及真空膜蒸馏浓缩提取液的研究

以黄芪提取液的多糖得率为考核指标,采用正交实验设计的方法优化并确定了黄芪多糖提取的最佳工艺条件为:提取温度70℃,加水7倍,提取3次,每次提取120min.采用真空膜蒸馏浓缩黄芪提取液,以不同条件下制备的聚丙烯疏水微孔膜作为膜材料,考察了过程通量变化,并分析了在膜蒸馏浓缩过程中膜污染产生的原因.结果表明,提高膜蒸馏过程的进料流量可以减轻膜污染程度.     

固载蛋白类药物的壳聚糖基管式膜的制备及体外缓释性能研究

以壳聚糖为载体,牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,配制一定浓度的壳聚糖/药物溶液,将该溶液涂渍在硅胶导尿管表面,成功制备了壳聚糖基管式膜材料.考察了不同pH条件下该材料对蛋白类药物的缓释性能,并初步探讨了缓释机理.结果表明,固载蛋白类药物的壳聚糖膜材料在三种不同pH介质中对BSA均有明显的缓释作用,且在中性介质中效果最好,缓释时间超过36h,BSA缓释总量达6.0mg.该载体生物相容性好,对缓解病人术后因导尿管留置引发的尿路感染及其它副作用具有潜在的应用前景.     

粉末活性炭（PAC）改性聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的制备及性能研究

以粉末活性炭（PAC）为改性剂,通过共混杂化的方法加入聚偏氟乙烯的铸膜液中,采用相分离法制得一系列含有不同PAC比例的聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜。通过电子扫描显微镜、原子力显微镜、接触角测量、红外光谱等表征手段对改性膜和空白膜的结构和性能进行对比和分析,并以腐殖酸溶液和市政二沉池出水为处理对象进行过滤实验,研究PAC的添加对超滤膜的抗污染性能影响。结果表明：PAC的添加可以提升超滤膜的孔隙率,改善亲水性,增强纯水通量和污染物阻截率。并且,以纯水通量最高的活性炭杂化超滤膜和空白膜作为对照组进行腐殖酸（HA）溶液和市政二沉池出水的过滤实验,发现PAC的添加可以增强超滤膜的抗污染性能。