一种求得纳滤膜截留分子量的方法

利用回归方法,建立表征纳滤膜分离性能常用的有机分子的Stokes半径(rs)与分子量(Ms)之间定量关系方程.根据提出的纳滤膜截留分子量(Mp)所对应的分子Stokes半径与膜的等效细孔半径(rp)相等的假设,得到Mp与rp之间的关系方程,即只要知道纳滤膜细孔半径就能求得Mp.通过NF270纳滤膜对葡萄糖和蔗糖的透过实验,采用细孔模型(SHP模型)和S-K模型对NF270纳滤膜的rp进行了估算,进而计算出NF270膜的截留分子量为540左右,与供应商提供的截留分子量基本相符.利用文献数据计算了几种纳滤膜的Mp,与文献报道的结果基本一致.因此,为膜截留分子量的估算提供了一种更加方便、实用的新方法.     

电喷雾法构筑MOFs/壳聚糖荷正电纳滤膜

将壳聚糖的直接成膜性与电喷雾技术结合,并引入金属有机骨架(MOFs),制备了NH₂-UIO-66(Zr)/壳聚糖荷正电纳滤膜这一种复合膜,实现对Ni²⁺的高效分离和富集。通过电喷雾技术可有效解决传统壳聚糖纳滤膜成膜周期长、膜层较厚、通量较低等问题。实验表明,与传统涂覆工艺相比,电喷雾法制备的壳聚糖复合膜在保持较高截留率的情况下,渗透性提高了634%。然而,单一壳聚糖基质膜受trade-off效应影响,分离性能难以进一步提升。引入NH₂-UIO-66(Zr)作为填料可有效缓解trade-off效应,所制备的复合膜在不牺牲截留率的情况下,相对于单一基质膜,其水通量进一步提升了38%,最终为4.7×10^-5 L/(m²·h·Pa),对NiCl₂截留率为92%。     

两种喷雾荷电方法的机理与试验研究

研究压力喷雾荷电中两种主要荷电方法——在喷头上施加电压的直接荷电法和在喷头附近安置电晕电极的电晕荷电法的荷电机理;探讨荷电电压、雾化水压和雾化液体电导率等因素对雾滴荷质比的影响;建立了雾滴荷质比的经验公式.由试验结果和理论分析得到直接荷电法的机理是尖端效应,电晕荷电法的机理为碰撞荷电.将这两种荷电方法与感应荷电法进行了比较,指出了这三种荷电方法在消烟除尘中应用时的适用条件.     

多通道陶瓷纳滤膜截留性能的表征方法

为得到准确的方法来表征多通道陶瓷纳滤膜,以溶质截留法研究多通道陶瓷纳滤膜的截留性能,考察不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)配比、过滤过程中跨膜压差及膜面流速对测定膜的截留相对分子质量准确性的影响。结果表明:选用相对分子质量分别为200、600、1 500、4 000及10 000的PEG配制成总质量浓度为3 g/L的溶液作为表征陶瓷纳滤膜的基准物,采用跨膜压差为0.2 MPa,膜面流速为2 m/s可合理有效地表征陶瓷纳滤膜。     

纳滤膜在菊粉浓缩中的应用研究

本研究以菊粉粗提液为原料,研究了利用微滤法及纳滤膜分离法对菊粉粗提液除杂、浓缩的最优工艺参数,结果表明,微滤后,液体浊度由74.9NTU降至2.47NTU,浊度去除率达到96.7%;试验选用截留分子量150Da的纳滤膜组件对菊粉粗提液进行浓缩,浓度可由8%提升至16%,最优工艺参数:工作温度34℃、工作压力0.6MPa、液体流速4L/S。     

共价纳滤膜性能研究

以超滤膜为基膜,采用层层自组装(LBL)技术,在水解改性的PAN超滤基膜上,基于荷相反电荷聚电解质的静电和戊二醛交联剂与聚电解质官能团的共价的共同作用,自组装(PEI/PAA/GA)2纳滤膜,研究结果表明,(PEI/PAA/GA)2对盐有很好的截留率,并具有一定的稳定性。     

两种纳滤膜处理含铜废水比较研究

对2种国产新型纳滤膜的含铜废水处理性能进行比较研究,考察初始浓度、运行压力、操作时间和pH值对其处理效果的影响.研究结果表明:2款纳滤膜均对含铜废水有较好的处理效果,其中高脱盐纳滤膜对含铜废水截留效果更好,低脱盐纳滤膜则拥有更大的通量;在常温下,当铜离子初始浓度为200 mg/L、压力为0.3 MPa时,高脱盐纳滤膜对...     

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚丙烯腈复合纳滤膜对污水（中水）的处理效果。结果表明：在1.0MPa、30L/h、室温下,经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及COD_Cr的平均截留率分别可达70%、83%和94%以上,而色度几乎可完全去除。纳滤膜出水COD_Cr为3.0~10.2mg/L,达到GB3838—2002地面水Ⅰ类水质标准;硝态和亚硝态总氮（以氮计）质量浓度为2.7~3.5mg/L,达到GB5749—85生活饮用水标准;溶解态总磷（以磷计）质量浓度为1.0~1.7mg/L,已接近1mg/L的污水GB8978—1996Ⅱ级排放标准。提出,由于PO₄ ^3-与水体中H⁺ 、Ca ²⁺、Mg ²⁺等阳离子较易形成缔合离子或络合离子,减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用,从而使其截留率小于NO ^3-或NO ^2- ;该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水（中水）脱磷、氮和COD_Cr的深度处理及含磷废水的脱磷处理。     

荷电对单壁碳纳米管稳定性的影响

采用基于密度泛函理论的DMol3程序对荷电的短开口单壁碳纳米管进行了结构优化计算. 结果表明, 体系的总能量随荷电量按抛物线规律变化, 体系的最高占据分子轨道能量随荷电量按线性规律变化, 碳管荷一定量负电荷时总能量最低, 碳管具有正的电子亲合势, 荷一定量负电荷的单壁碳纳米管比电中性的单壁碳纳米管结构更稳定. 荷电量较小时, 单壁碳纳米管的原子结构随荷电量的变化很小, 忽略碳管原子结构的变化仍能得到体系的总能量和最高占据分子轨道能量随荷电量变化的正确定性结果. 荷电量较大时, 开口单壁碳纳米管的端口原子结构首先受到影响, 形成喇叭口形状. 随着荷电量的增加, 碳管端口的原子结构将变得不稳定, 最终导致碳管原子结构的破坏.     

纳滤膜提纯2,3-二羧酸吡嗪的研究

以氯化钾和硫酸钠溶液为原料，测定了纳滤膜的性能，结果表明：在相同浓度下，纳滤膜对二价SO4^2-离子的截留率大于一价离子；随着SO4^2-和Cl^-浓度的上升，纳滤膜的截留率下降；随压力的增加，膜通量下降。以2，3-二羧酸吡嗪为原料进行分离处理，结果证明，纳滤膜在脱Cl^-离子方面有效果，实验中2，3-二羧酸吡嗪对膜有污染，但污染不严重，可采用水洗法进行处理。     

复合型纳滤膜的制备及表征

在聚砜基膜上用界面聚合法制备了两种复合型纳滤膜ＰＡ０１和ＰＡ０２。在０．３ＭＰａ下,ＰＡ０１膜对ＭｇＳＯ４溶液和ＦｅＣｌ３溶液的脱直 ９６．０％和７８．０％,水通量分别为８．５（Ｌ．ｍ＾－２．ｈ＾－１）和７．９（Ｌ．ｍ＾－２．ｈ＾－１）;ＰＡ０２膜对ＭｇＳＯ４ｉｐｗｋｉｙｗ （２．０ｇ．Ｌ＾－１）和ＣａＣｌ溶液（０．５ｇ．Ｌ＾－１）的脱盐率分别为９８．０％和８８．８％,水通量分别为１．０（Ｌ。ｍ＾     

用于复合纳滤膜的PAN基底膜的改性及性能表征

采用湿法相转换法制备PAN基膜,并对基膜进行改性,使其腈基水解生成羧基.通过环境扫描电镜观察了改性前后的膜孔形态,利用测接触角对改性前后膜的亲水性进行比较,用红外光谱对改性前后的膜组成进行比较.结果表明,改性后的膜的亲水性增强,改性膜上有羧基生成且性能得到了提高.     

改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水中的表面ζ电位和电荷密度

对油田含油污水中不同孔径的改性聚四氟乙烯膜的流动电位进行了实验研究.根据Helmholtz-Smoluchowski方程算出改性聚四氟乙烯膜的微孔表面ζ电位,再根据Gouy-Chapmann方程,估算出膜表面的电荷密度.并对油田含油污水中悬浮颗粒的ζ电位进行了测定.结果表明:改性聚四氟乙烯膜表面带有负电荷,表面Zeta电位稳定在-20mV左右,而污水中悬浮颗粒ζ电位也为负值.由于膜表面电荷的作用,使膜具有更强的截留悬浮物颗粒及抗污染能力.     

CaCl2对葡萄糖纳滤截留率的影响

采用Desal-DK纳滤膜进行中性有机物、CaCl2、葡萄糖/CaCl2混合体系的水溶液纳滤实验与数学模型表征研究。结果表明:CaCl2截留率随本体溶液浓度增大而减小,葡萄糖/CaCl2混合体系中葡萄糖截留率随CaCl2浓度增大而减小。采用道南-立体细孔模型描述CaCl2的截留率变化趋势与实验值吻合良好。实验拟合所得等效孔径、等效膜厚与等效荷电密度随CaCl2浓度增大而增大,表明本体溶液中的CaCl2促使膜孔膨胀。     

羧甲基甲壳素/聚砜复合纳滤膜对中水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚砜复合纳滤膜对中水的处理效果.结果表明:室温下,在压力为1.0MPa、流速为30L/h,城市生活污水经过物理生化处理产生的中水经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及CODCr的平均截留率分别可达70%、83%和95%以上,而色度的截留率几乎达100%.纳滤膜出水CODCr质量浓度在3.7～7.8mg/L之间,达到GB3838-2002地面水Ⅰ类环境质量标准;硝态和亚硝态总氮(以N计)质量浓度在2.7～3.7mg/L之间,达到GB3838-2002集中式生活饮用水地表水标准;溶解态总磷(以P计)质量浓度在1.2～1.6mg/L之间,已接近1mg/L的污水GB8978-1996Ⅱ级排放标准.荷负电纳滤膜适于中水脱磷、脱氮、脱CODCr的深度处理及含磷废水的脱磷处理.     

聚醚砜中空纤维纳滤膜的电解质溶液分离特性

以扩展的Nemst-Planck方程的DSPM模型为基础,通过计算机拟合简单电解质(LiCl,NaCl和KCl)分离实验的数据,获得聚醚砜中空纤维复合纳滤膜的3个特征参数:孔径、膜厚和膜内电荷密度.利用该3个参数对一价盐电解质分离过程进行模拟计算,纳滤膜对电解质截留率R的模拟结果与实验结果较吻合.     

有机溶剂透过纳滤膜的通量模型研究

在经典通量模型H-P方程的基础上，建立了有机溶剂通过纳滤膜通量(J)的数学模型。通过实验考察了溶剂黏度(μ)、摩尔体积(V_m)和溶解度参数(δ²)对溶剂J的影响，验证了所建模型的准确性和适用范围。结果表明，V_m和δ²是影响有机溶剂纳滤膜J的重要参数。对纯溶剂，该模型能较好的解释其传递规律，与实验有较好的一致性；对混合溶剂，该模型与实验数据的吻合较差，说明混合溶剂J的影响因素较复杂。     

摩擦纳米发电机表面电荷密度研究进展

 纳米摩擦发电机可以收集环境中不同形式的机械能,在自驱动系统、物联网和蓝色能源等方面具有巨大的潜在应用价值。作为能量器件,纳米摩擦发电机的实际应用在于进一步提高功率输出,其核心在于提高摩擦电荷密度。介绍了提高摩擦表面电荷密度的技术方法,综述了提高摩擦纳米发电机电荷密度的研究进展。同时,以接触-分离模式的摩擦纳米发电机为例,探索了摩擦表面电荷密度的影响因素和改进措施,以为实现摩擦纳米发电机超高电荷密度提供新的研究方向。     

有机溶剂中纳滤膜通量和截留率的研究

对不同纳滤膜(LES-90、NF-SH和Desal-DK膜)在水和4种有机溶剂(甲醇、乙醇、乙酸乙酯和丙酮)中的稳定性进行了观测。研究了压力对水、甲醇和乙醇透过以上3种纳滤膜的传递通量的影响情况, 结果表明, 在一定的压力下, 与纯水比较改变压力对甲醇有机溶剂的影响较大, 压实效应较明显。实验还研究了温度对传递通量的影响, 对Hagen-Poiseuille模型在有机溶剂中的适用性进行了验证.最后对不同的考马斯亮蓝-G溶液透过不同的膜的通量和溶质的截留率进行了研究, 由于在有机相中, 膜表面聚合链的迁移率和溶质-溶剂-膜的相互作用, 其溶质截留率远低于水相.