T型分子筛膜的合成与应用研究进展

膜分离作为一种新型分离技术,有环保、节能和高效等特点,膜分离技术的核心研究内容是制备具有高分离性能的膜材料.T型分子筛膜是目前被研究较多的典型分子筛膜材料之一,由于其骨架中的硅铝摩尔比为3～4,且具有合适的孔道尺寸(0.36 nm×0.51 nm),被广泛应用于有机溶剂脱水和天然气脱二氧化碳的研究中.该文阐述了T型分子筛膜的研究现状,并对T型分子筛膜的工业应用前景进行展望.     

固态溶剂法制备超薄混合基质膜用于分子筛分

分离过程在化工生产、国民经济和国防建设等方面具有重要意义，膜分离技术因高效、节能和环境友好的特点扮演着重要角色。混合基质膜结合了分子筛材料的高渗透分离性能和聚合物膜的良好加工性，近年来成为研究热点。本文主要介绍了混合基质膜的发展以及突破性工作。随着填料类型的丰富，混合基质膜在多种分离场景中表现良好。最近，南京工业大学膜研究团队提出了“固态溶剂法”制备混合基质膜，膜厚可控制在100 nm以下、掺杂量提高了2～4倍，实现了膜渗透性和选择性数量级的提升。该方法构建了一种以填料为主、聚合物为辅的新型混合基质膜结构，在保留良好加工性和放大制备前景的同时，将混合基质膜分离性能推向了类无机分子筛膜的新高度。     

沸石分子筛膜合成方法的研究

膜分离技术发展迅速,在化工、食品、制药和石油工业等领域有着广泛应用,分子筛膜具有均一的孔道结构,具有高的分离选择性;复合分子筛膜的制备方法主要有原位水热晶化法和二次生长法,在使用上各有优势。     

高性能膜分离材料、膜过程强化关键技术及装备的研制与应用

针对影响和制约膜分离技术大规模推广应用的关键材料与技术瓶颈,中国科学院过程工程研究所"生化工程介质与设备"创新团队经过多年自主创新,在高性能分离膜材料、膜过程强化关键技术和高效膜分离装备等方面取得了系列科研成果,部分成果在调味品、水处理、中药等行业实现了产业化应用,创造了显著的经济效益和社会效益,为提高我国膜工业研发与应用水平,缩短我国膜分离行业与国外先进水平之间的差距,促进膜分离技术的大规模工业化应用做出了贡献。     

膜分离技术在生化产品制备中的应用

综述了超滤、纳滤和微滤等几种膜分离技术在生化产品分离纯化中的应用现状，以及膜分离技术应用于生化产品制备现存的问题。膜分离技术是一项新兴的物质分离浓缩技术，分离纯化生化产品效果较好，选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术连用是其今后的发展方向。     

分子筛膜制备研究进展

叙述了分子筛膜的几种合成方法,同时还深入探讨了国内外分子筛膜的研究现状,介绍了膜科学研究的最新成果。详细介绍了膜分离机理和蒸气相转移法、晶种法、原位合成法、微波法、仿生合成法等分子筛膜制备的研究现状。     

一种用于果汁饮料分离净化的超滤膜的制备

超过滤是以大分子、胶体、病毒、细菌、热原等为分离对象的膜分离技术之一.它为分子水平过滤.其应用范围已不再局限于水的净化处理.在其它方面诸如医药卫生的中草药澄清与净化、味精发酵、酶制剂工业、环保废水处理以及酒类澄清与去除杂蛋白等,也得到了广泛的应用.在果汁和饮料的除菌、澄清、浓缩上,更显示出其巨大的优越性.用超过滤技术生产的各类果汁和饮料,口感鲜美,感观性好,产品保鲜期长,并具有生产成本低、容易操作、无污染、易清洗等特点.在所有这些应用中,膜的性能好坏是决定性的因素.因此,膜性能是膜分离技术的核心.下面将这种用于果汁和饮料分离、净化的超过滤膜的制备方法介绍如下.     

NaA分子筛膜的制备及其在醇类脱水中的应用

采用水热合成法在莫来石支撑体上制备NaA分子筛膜,并利用渗透汽化技术对甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇等不同分子尺寸的醇水体系进行脱水性能的研究,同时考察操作温度和原料液中水含量对膜的分离性能的影响.研究表明:在优化条件下制备出致密无缺陷的NaA分子筛膜,所制备的膜对几种醇类体系脱水都具有良好的分离效果,膜的渗透水通量随温度的升高而增加,分离因子略有下降;随着醇类分子尺寸的增大,膜的分离因子和水通量都呈增大趋势.     

UV/H2O2协同作用下TiO2/CNT中空纤维膜水处理性能

提出了一种H_2O_2协同光催化膜分离技术,通过向光催化膜分离过程中投加H_2O_2,在光催化、UV/H_2O_2过程和光芬顿过程的协同下拓宽活性物种产生路径,进而提高膜在水中的污染物降解能力.通过湿法纺丝-异相成核法制备了TiO_2/碳纳米管(CNT)中空纤维膜,该过程避免了TiO_2高温转晶的过程,且TiO_2和CNT的复合可以形成异质结结构,在一定程度上抑制TiO_2光生电子空穴对的再结合,有助于提高光催化效率.苯酚处理实验显示,H_2O_2协同TiO_2/CNT中空纤维膜过程可以在停留时间为1.5s时实现对苯酚的高效降解,去除率达59.2%.分离实验表明,运行120min后,H_2O_2协同光催化膜过程膜通量基本维持不变,分别是单独膜分离过程、光催化膜分离过程、H_2O_2协同膜分离过程的2.5、1.3、1.7倍.     

炭膜的制备及应用

炭膜是一种新型的无机功能分离膜,与传统的高分子分离膜相比,炭膜具有耐高温、耐氧化性、耐腐蚀能力强的优点.选择廉价易得的炭膜制备原料,研究和制备高性能的气体和液体分离用炭膜,提高膜的通量和膜分离过程的选择性,一直是国内外研究人员不断探索的目标.研究炭膜催化反应器、炭膜生化反应器、集成膜反应器以及无机-有机复合膜是今后的发展方向.     

金属离子印迹聚合物的制备方法及应用研究

分子印迹技术是指制备对目标分子具有特异识别能力的高度交联聚合物的技术.本文综述了金属离子印迹聚合物的制备方法以及在固相萃取、荧光传感器、膜分离、污水处理和生物医药等领域的应用,并对金属离子印迹聚合物的应用局限与未来发展做了讨论.     

正向渗透分离技术及其应用进展述评

分析评述目前正向渗透技术的研究和应用进展,指明其发展方向.正向渗透技术在物料浓缩、物质分离过程中体现了独特的低能耗特点,能完成低能耗的海水淡化、果汁浓缩等物料分离过程,同时可用于海水发电.研发和制备高通量、抗污染、高强度的正向渗透膜材料是正向渗透技术在各领域应用的基础.目前的汲取液已经从常规的无机盐系列、有机溶液等向复配溶液和易回收溶质的研究上转变,纳米材料也开始进入研究人员的视线.     

酸处理法对NaY分子筛膜的影响

考察了在酸处理过程中酸的种类、质量分数、酸处理时间和温度对NaY分子筛膜属性和渗透汽化性能的影响.通过XRD、SEM、氮气吸脱附、接触角和热重分析等方法对酸处理前后的NaY分子筛和NaY分子筛膜进行表征.经酸处理后的NaY分子筛膜的Si/Al比和接触角增大,分子筛膜的疏水性和对有机物的吸附作用增强; 经酸处理后的NaY分子筛的BET比表面积和孔体积均减小,可阻碍大尺寸MMA分子的透过,从而增强了酸处理后NaY分子筛膜的渗透通量和选择透过性.NaY分子筛膜的最佳酸处理条件是pH值为3的HAc溶液、酸处理温度为25 ℃、酸处理时间为30 min.经酸处理后的NaY分子筛膜的硅铝比增加了7%.在分离温度为50 ℃、10 MeOH/MMA混合液的渗透汽化过程中,酸处理过程可改善NaY分子筛膜渗透汽化性能,其中渗透通量增加了71%.     

管道式油气水高效分离技术

目前我国原油开采面临陆上油田采出液含水率高,以及海上平台空间局促、指标严苛等实际问题,因此对传统油气水分离技术提出了巨大挑战。中国科学院力学研究所研发的新型管道式油气水高效分离技术,主要包括T型管分离技术、柱型旋流管分离技术、以及导流片型分离技术等,不仅取得了创新性的研究成果,还进一步推动了技术成果转化,在工业现场取得了良好的应用效果,符合我国未来科学技术的发展方向。     

Synthesis of zeolite membranes

Zeolite membranes offer great application potentials in membrane separation and/or reaction due to their excellent separation performance and catalytic ability. Up to present, various synthesis methods of zeolite membranes have been developed, including embedded method, in-situ hydrothermal synthesis method, and secondary growth method etc. Compared with the in-situ hydrothermal synthesis method, the secondary growth method possesses a variety of advantages such as easier operation, higher controllability in crystal orientation, microstructure and film thickness,leading to much better reproducibility. This review provides a concise summary and analysis of various synthesis methods reported in the literature. In particular, the secondary growth method was discussed in detail in terms of crystal orientation, defects and crystal grain layers. Some critical issues were also highlighted, which were conducive to the improvement in the synthesis technology of zeolite membranes.     

大宗低值蛋白资源精深加工及高值化利用

阐述了目前我国蛋白质资源的利用现状,对目前蛋白改性技术、功能性多肽制备分离纯化技术及呈味基料制备技术等方面的现状及发展趋势进行了介绍,并展望了未来几年我国大宗低值蛋白的高值化利用方向,对提高我国食品工业核心竞争力具有重要参考意义.     

气液两相流强化膜分离工艺的应用分析

膜分离技术是一种高效、低能耗和易操作的分离技术,在水处理领域的应用范围和规模日益扩大,但膜的污染问题制约了其在实际工程中的广泛应用.文章介绍了目前强化膜过滤的常用方法,分析了气液两相流强化过滤的机理和应用研究的现状以及可能存在的问题.气液两相流强化膜过滤的方法在水处理领域将获得越来越广泛的应用.     

EGCG分子印迹壳聚糖膜的制备及性能研究

利用分子印迹技术,以壳聚糖为功能基体,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)为模板分子,硫酸为交联剂,制备了EGCG分子印迹壳聚糖膜,并探讨了平衡吸附时间、pH值、温度及功能单体和模板分子的比例等因素对印迹膜吸附性能的影响.SEM和AFM测试结果表明印迹膜的表面形貌不同于非印迹膜;同时用红外光谱分析了印迹分子的洗脱情况.平衡结合法实验结果表明,印迹膜对EGCG具有较好的亲和性和选择性.Scatchard分析表明,印迹膜在识别EGCG的过程中存在1类结合位点,其平衡结合常数K为4.046,最大吸附量Qmax为49.52mg·g-1.     

改性PDMS/PVDF复合膜对丙烷/氮气分离性能研究

以相转化法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜为底膜,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为分离层膜材料,涂覆法制备了PDMS/PVDF平板复合膜.将PVDF底膜进行等离子体接枝处理,提高PVDF底膜与PDMS选择层的结合力.研究了体系温度,压力,原料气的组成等因素对复合膜分离性能的影响.随着体系温度升高,丙烷(C3H8)的渗透通量减小,而氮气(N2)的渗透通量增大.随着体系的压力增大,C3H8的渗透通量增加,N2的渗透通量几乎不变,分离因子增大.原料气中C3H8的含量增加,渗透通量增大,分离因子也增加.在温度为25℃,压力为0.3MPa,混合气中C3H8含量为10mol%时,制备复合膜的渗透通量为1.625×10-2(c.cm-2.s),分离因子为21.56.