改性壳聚糖离子交换膜制备研究进展

离子交换膜广泛应用于海水淡化、环境保护、化工生产和食品加工等领域,发挥着越来越重要的作用。壳聚糖具有良好的生物相容性、可降解性、无毒和化学及热稳定性,逐渐成为离子交换膜材料的研究热点。为克服其溶解性差等缺点,增加其应用范围,通常对壳聚糖进行改性,拓宽其物理化学性能。综述并分析了近年来基于改性壳聚糖用于阳离子交换膜、阴离子交换膜和单价选择性离子交换膜的研究状况,展望了改性壳聚糖在离子交换膜领域中的发展趋势。     

离子交换膜及其在水处理中的应用

离子交换膜是离子交换树脂成膜状形成的。该文介绍了离子交换膜的组成和分类,叙述了离子交换膜用于水处理中的电渗析、扩散渗析和Donnan（唐南）渗析过程,同时详细概述了这3种渗析过程的常见应用方面。电渗析过程需要有直流电场,而扩散渗析和Donnan渗析过程不需要有直流电场。电渗析过程常用于分离、浓缩溶液以及浓缩制盐,扩散渗析过程常用于酸和碱的回收,Donnan渗析过程用于水溶性污染物离子的分离去除,以及水中微量重金属浓度的检测分析。     

三聚氰胺改性阴膜层增强双极膜水解离性能的研究

分别以三聚氰胺和戊二醛改性壳聚糖,三价铬离子改性羧甲基纤维素钠(CMC)制备了mCMC/Mel-CS双极膜.阴膜层经三聚氰胺改性后,离子交换容量增大、膜的交流阻抗降低.J-E工作曲线的测试结果表明,以该双极膜装配的电解槽工作电压较低.在40mA·cm-2的工作电流密度下,电解槽工作电压低于4.3 V.     

现代膜技术及其在水处理应用中的研究进展

膜技术是一种新型、高效的水处理技术,近年来在工程中得到了广泛的应用。本文叙述了现代膜技术及其在给水、废水和污水处理中的研究进展,并介绍了膜污染、膜的改性。最后,对膜技术的应用进行了展望。     

离子交换膜辐射合成研究进展

讲述了离子交换膜的种类和用途、离子交换膜的辐射接枝的发展状况,重点介绍了阳离子交换膜、阴离子交换膜及两性离子交换膜的进展,同时对离子交换膜的辐射接枝的工业化提出了展望.     

SiO2/PVDF离子交换膜的微观形貌表征

为了提高PVDF离子膜的水处理性能和抗污染能力,聚偏氟乙烯与纳米二氧化硅颗粒共混制备了SiO2/PVDF离子交换膜.采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜以及原子力显微镜对膜表面、断面及孔结构形态进行了分析.结果表明,无机纳米颗粒的加入使膜表面粗糙度增加,膜的致密性也增加了;大部分纳米颗粒能够以纳米尺寸均匀分布在膜中.     

硅藻土改性载体加速移动床生物膜反应器启动研究

聚乙烯(polyethylene,简称PE)载体存在挂膜速度慢、附着生物膜活性低以及水处理效果差等缺点.通过添加硅藻土改善PE载体的亲水性,改性后载体的接触角由94.3°降低至77.8°.在移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor,简称MBBR)工艺挂膜启动过程中,相同条件下,相比于PE载体,硅藻土改性载体表面附着的生物膜具有较高的蛋白质和多糖含量,表明附着在硅藻土改性载体上的生物膜生物活性较高.生物膜生长稳定后,反应器R1(填充硅藻土改性载体)内总生物量比反应器R2(填充PE载体)内总生物量高35.6%,硅藻土改性载体表面附着的生物膜量比PE载体的高62.3%.相应的,挂膜启动过程中,反应器R1的COD和氨氮去除率也高于反应器R2.上述硅藻土改性载体在挂膜性能和水处理性能方面的优势,缩短了反应器R1的启动时间.     

双核金属酞菁衍生物改性双极膜的制备与表征

将双核金属酞菁衍生物添加到羧甲基纤维素阳膜层制备改性的羧甲基纤维素/壳聚糖双极膜(CMC/CS BPM),用扫描电子显微镜(SEM),电子万能试验机等对其进行了表征。结果表明改性后膜的离子交换容量和双极膜的机械性能得到提高,双极膜的溶胀度下降.此外,具有不同中心金属离子的双核金属酞菁衍生物较具相同中心金属离子的双核酞菁衍生物有更强催化中间界面层水解离能力.当电流密度为60 mA.cm-2时,FeCoPc2(COOH)12改性的双极膜槽电压只有5.3 V.     

双核金属酞菁衍生物改性双极膜的制备与表征

将双核金属酞菁衍生物添加到羧甲基纤维素阳膜层制备改性的羧甲基纤维素/壳聚糖双极膜(CMC/CS BPM),用扫描电子显微镜(SEM),电子万能试验机等对其进行了表征.结果表明改性后膜的离子交换容量和双极膜的机械性能得到提高,双极膜的溶胀度下降.此外,具有不同中心金属离子的双核金属酞菁衍生物较具相同中心金属离子的双核酞菁衍生物有更强催化中间界面层水解离能力.当电流密度为60 mA·cm-2时,FeCoPc2 (COOH)12改性的双极膜槽电压只有5.3V.     

mPAA/CMC-mCS双极膜的制备及其在电合成TMAH中的应用

聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素钠(CMC)共混后以3价铬离子改性,制备了mPAA/CMC阳离子交换膜;以戊二醛和正二丁基二氯化锡改性壳聚糖(CS),制备了阴离子交换膜(mCS)溶胶.采用流延法制得mPAA/CMC-mCS双极膜.IR分析表明,双极膜阴阳两膜层分别含有NRH2+和COO-官能团.膜特性研究表明,双极膜具有较高的离子交换容量和较好的离子渗透性.将该双极膜应用于电解制备四甲基氢氧化铵(TMAH).当电流密度为15 mA/cm2时,镍网电极工作8 h,产率达74%,电解槽工作电压为3.4 V.     

辉光放电空气等离子体改性聚砜膜的研究

为了研究空气中等离子体改性对聚砜(PSF)超滤膜性能的影响,通过辉光放电空气等离子体对聚砜膜进行表面改性,采用亲水接触角法评价了改性条件对聚砜膜表面性质的影响规律.采用牛血清蛋白溶液作为类蛋白污染物进行试验,评价了改性前后聚砜膜的渗透性、污染率、恢复率等性能.结果表明,聚砜膜表面经等离子体处理后,表面润湿性发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率8W,放电时间30s)下,膜表面的水接触角从69°下降到20°.改性后的聚砜膜渗透性能提高,抗污染性能得到了明显改善.     

全氟磺酸树脂中空纤维膜的离子交换性能的研究

本文采用静态和动态离子交换两种方法,对全氟磺酸树脂中空纤维膜的离子交换性能进行了研究。结果表明在静态离子交换过程中,膜的交换能力随着时间增加而增加,最后趋于一平衡值;金属离子的种类对膜的交换能力有很大的影响。在动态离子交换过程中,膜的交换能力随温度升高而增加。并测定了静态和动态交换过程中的各扩散系数。     

改性再生纤维素膜的制备及表征

为了获得改性再生纤维素膜并对改性再生纤维素膜的性能有所了解,以聚乙烯醇(PVA)1750±50、1799和多壁碳纳米管(MWCNT)为材料分别对纤维素膜进行改性试验,通过差示扫描量热法和拉伸强度试验对改性膜进行了性能表征。结果表明:PVA1750±50、PVA1799、MWCNT与再生纤维素有良好的兼容性;PVA1750±50和PVA1799均能提高改性膜的拉伸强度;当PVA1750±50含量为1%时,改性膜热分解温度提高,热稳定性增强;改性膜的溶胀性较纯RC膜均有提高,吸水性能增强。     

高分子分离膜材料的改性方法

本文着重综述了目前常用的高分子分离膜材料的改性方法。表面活性剂改性法可以改善膜表面的亲水性，提高了膜的通量；溶剂化改性是在一定时间，一定温度下用某种溶剂对聚合物膜进行预处理，以提高膜的分离性能；共混改性不仅简单易行，而且可以利用共混物原组分各自的优点而避开它们的缺点，以扬长避短。等离子体改性是近年发展很快的方法，它操作简单、安全、不造成环境污染。辐射接枝的方法是膜表面改性的重要途径之一，改性后膜的抗污性及其表面的亲水性增强。     

离子交换膜的选择透过性机理

分析了传统的双电层理论或Donnan膜平衡理论在解释离子交换膜的选择透过性机理上存在的局限性,提出了"空穴传导双电层"假说,认为离子交换膜在溶液中由于反离子的迁移在膜内留下"离子空穴",同时在膜的两侧形成"双电层"结构,"空穴"和"双电层"共同作用的结果使溶液中与反离子同号的离子能够通过离子交换膜,而与反离子异号的离子无法进入离子交换膜,从而使其具有选择透过性.在此基础上,用"空穴传导双电层"假说对离子交换膜在无电场和有电场作用的选择透过性进行了合理的分析.     

离子膜的选择及其保护装置设计

在硫酸介质中硝基苯电解还原制备对氨基苯酚过程中，对离子交换膜进行了评价，结果表明，ＮａＦｉｏｎ４００系列离子交换膜能满足工艺要求。另外对中试过程中膜保护结构的设计进行了探讨。     

生物工程中的膜技术新进展

介绍了超滤、纳滤、反渗透、离子交换膜分离、渗透汽化、气体分离、膜蒸馏、亲合膜分离、膜生物反应器等膜技术在生物工程中应用研究的新进展。     

聚丙烯膜表面改性络合贵金属

通过聚丙烯表面功能化引入氮、硫元素来络合贵金属离子。首先在PP膜上经紫外光引发实施丙烯酸的接枝聚合反应,得到表面带—COOH基团的改性聚丙烯膜;再通过酰氯化的方法在改性后的聚丙烯膜上接枝硫脲、尿素、乙二胺、乙醇胺。将接枝改性的膜浸泡在贵金属溶液中,取出后清洗、干燥、称量。使用全衰减红外光谱(ATR)和扫描电镜(SEM)进行表征,研究了接枝不同物质的膜表面的变化和吸附贵金属离子的情况。发现接枝乙二胺和硫脲的改性聚丙烯膜能较好的吸附金离子、钯离子。     

超滤膜改性技术的研究进展

随着超滤膜技术的发展,人们对超滤膜提出了各种各样的特性要求,而解决膜污染问题也成为目前膜领域最为关注的问题．超滤膜改性,尤其是在膜表面引入亲水性基团是解决膜污染问题的关键．介绍了超滤膜改性技术方面的研究进展,探讨了未来超滤膜技术的发展方向．     

Pb（Ⅱ）在Nafion修饰电极上的机理研究：（Ⅱ）富集过程中的离…

测定了Ｐｂ在Ｎａｆｉｏｎ修饰电极上离子交换富集过程中的离子交换系数及物理扩散系数，提出了该过程中，Ｐｂ在Ｎａｆｉｏｎ膜中的浓度分布模型和Ｐｂ离子交换和扩散模式。