膜分离正戊烷/氮气混合体系的研究

利用自制的聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺(PDMS/PEI)非对称平板复合膜,以正戊烷/氮气混合体系作为研究对象,考察了原料气浓度、原料气流量、原料气压力、操作温度、渗透侧压力对分离过程的影响。实验结果表明:随着原料气浓度或流量增大,正戊烷的渗透率及分离系数均增大;而随着操作温度升高、原料气压力增大或渗透侧压力增大,正戊烷的渗透率及分离系数均减小。     

聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺平板复合膜CO2/CH4的研究

利用聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺（PDMS/PEI）非对称平板复合膜,以CO2/CH4混合体系作为研究对象,考察了原料气组成、原料气压力、渗余相流量、温度对分离过程的影响。结果表明：随着原料气中CH4组成的提高,CO2渗透速率下降,分离因子先升高,但在CH4体积分数大于0.5时,分离因子开始下降;随着原料气压力的提高,CO2的渗透速率和分离因子均为下降趋势;在不同压力和温度下,随着渗余相流量的增大,CO2渗透速率基本维持稳定,分离因子略有上升,其中在低压或者低温下,CO2分离因子变化不大,在高压或者高温下,CO2分离因子上升明显。     

菠菜叶中叶绿素a和其他有效成份的分离提纯

以新鲜菠菜叶为原料,建立叶绿素a和其他有效成份的分离提纯方法.以微型实验为手段,采用柱层析法,以轻体碳酸镁为固定相,正己烷、甲苯、氯仿、石油醚-丙酮(50:3,v/v)、石油醚-丙酮-甲苯(50:3:3,v/v)为流动相,用梯度洗脱方式,紫外可见分光光度计检测.结果表明.从新鲜菠菜叶中分离出五种有效成分:胡萝卜素、脱镁叶绿素、叶黄素、玉米黄质和叶绿素a.     

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.     

双溶剂法分离大豆磷脂的优化条件

以正己烷-乙腈双溶剂萃取体系对大豆混合磷脂进行分离,制备高磷脂酰胆碱含量的大豆磷脂。对萃取条件进行优化。考察了萃取温度、磷脂溶剂质量比、正己烷乙腈体积比等条件对萃取结果的影响。在萃取温度为0℃,磷脂/正己烷（g/mL）为1：150,正己烷/乙腈（V/V）为1：3.0条件下,可以制备磷脂酰胆碱含量为60.48%的大豆磷脂。     

二氧化硅气凝胶的常压制备及其特性研究

以正硅酸乙酯为原料,先采用溶胶-凝胶法制备湿凝胶,然后浸泡在反应溶液中进行老化,再利用正己烷进行溶剂交换,三甲基氯硅烷进行表面改性,最终获得轻质多孔二氧化硅气凝胶. 进一步考察了凝胶时间随乙醇和水的不同加入量和pH值的变化,利用FTIR、XRD和SEM等方法对二氧化硅气凝胶表征. 结果表明,所制备的疏水SiO2气凝胶的密度、比表面积和孔隙率分别为77～200 kg·m-3,500～750 m2g-1和85%～95%,其颗粒尺寸为50～200 nm.     

干燥溶剂介质对常压制备SiO2气凝胶的影响

以正硅酸乙酯和乙醇等为原料,通过溶胶-凝胶、表面修饰及溶剂置换等后续工艺,实现常压干燥法制备块状SiO2气凝胶,并考察干燥溶剂介质对气凝胶常压制备的影响。研究结果表明:采用混合溶剂干燥的SiO2气凝胶性能较单一溶剂更佳,以正己烷和甲苯混合溶剂制备的SiO2气凝胶性能最优,具有低表观密度(0.102 7 g/cm3)、高比表面积(928.4 m2/g)、大孔容(3.295 cm3/g)及疏水性良好等特性。     

碳分子筛分离氧氩过程的实验研究

基于碳分子筛动态吸附机理,建立了分离氧氩的实验装置.实验研究了流程形式、清洗比、吸附时间对碳分子筛分离氧氩过程性能的影响.结果表明,循环过程中增加产品气清洗阶段可以显著提高解吸气的纯度.为了得到质量分数为99.0%以上的氧气,循环过程中清洗比应控制在0.4左右,最佳吸附时间为60 s.以95%氧、5%氩的混合气作为原料气,实验装置的产品气纯度可以达到99.4%,氧气回收率为42%.     

基于气基直接还原-熔分的硼铁矿高效利用新工艺

实验室条件下,以含硼铁精矿为原料制备氧化球团,对含硼铁精矿气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺进行了研究.结果表明,含硼铁精矿是良好的造球原料,1 200℃下焙烧20 min后,成品球团抗压强度可达2 500 N以上,满足气基竖炉直接还原工艺要求.在H2与CO体积比大于2/5且温度在850~1 000℃条件下,含硼铁精矿氧化球团还原率达到95%的时间为15~60 min,还原膨胀率不高于15%.在高温下电热熔化DRI后硼和铁可以高效分离,硼、铁收得率均可达到98%以上,富硼渣中B2O3的质量分数在21%以上,活性可达89%左右,是"一步法"生产硼酸的优良原料.含硼铁精矿气基竖炉直接还原电炉熔分新工艺可以实现硼铁高效分离和清洁利用.     

污泥的正己烷亚/超临界萃取及其产物特征

对污泥的正己烷亚/超临界萃取特征进行了研究,发现萃取过程中污泥中的有机质发生裂解和脱O、N、S等杂原子的反应,同时伴随污泥颗粒表面水分的有效分离。同时,分析了产物的分布情况及产物的特征,结果表明:采用正己烷亚/超临界萃取可有效提取污泥中的有机质,正己烷萃取物的产率可达19.5%~24.2%(daf),其O含量较低,N和S含量较高,不适宜直接作为液体燃料燃烧利用,可进一步加氢精制处理后使用;水相产物所含的有机物主要由醇类和羧酸类组成,可作为萃取残渣水热液化的溶剂被循环利用;萃取残渣的有机质中四氢呋喃可溶物总质量分数高达74.1%~84.9%(daf),可用作水热液化制备生物油的原料。     

支撑型复合高分子膜材料的制备与表征

采用浸没沉淀法、织物为支撑体制备复合型高强度膜材料.提出了支撑材料的筛选方案,研究了带支撑的复合膜在成膜过程中的起皱原因,并成功制备了支撑型复合膜.考察了不同质量分数的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)收缩率、拉伸强度、平均孔径、纯水通量等因素对复合膜性能的影响.采用膜通量、孔径分析、力学强度、扫描电镜( SEM)、收缩率对复合膜进行分析与表征.结果表明:高分子材料在成膜过程中的收缩与支撑材料的收缩的差异可能是起皱的重要原因.收缩率大于50％,起皱收缩明显；收缩率低于40％,复合膜平整.所制备的高强度复合膜的拉伸强度大于35 MPa,膜孔径为0.07～0.6μm,水通量为5 000～ 17 000 L/(m2·h·MPa).     

热浸渍晶种法制备高重复性NaA分子筛膜

利用热浸渍法和打磨法引入晶种合成NaA分子筛膜,将合成的NaA分子筛膜应用于乙醇/水混合体系,研究进料温度、进料侧压力及进料流量等对其分离性能的影响。结果表明,进料温度升高,渗透通量和分离因数呈增大趋势;进料侧压力增大,渗透通量增加,分离因数减小;进料流量增大,渗透通量明显增大,分离因数未发生明显变化。进料温度为75℃、进料侧压力为100kPa、相对真空度接近-0.1MPa、进料流量为16L/h时,所得NaA分子筛膜的渗透通量和分离因数分别为1.08kg.m-2.h-1和3 338,此时用于乙醇/水混合体系分离效果最佳。NaA分子筛膜的重复性高达80%。     

中空纤维复合膜水中脱酯渗透汽化过程的研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯中空纤维复合膜,用于乙酸乙酯/水体系的分离。研究了料液温度、质量浓度及流速对渗透汽化分离性能的影响,并获得了总传质系数。实验结果表明,该复合膜具有较高的渗透通量及较大的分离因子;随着料液温度、流速以及质量浓度的增加,渗透通量均呈增加趋势;分离因子随料液温度和流速的增加而增大,而随料液质量浓度的增加呈先增大后减小的趋势;总传质系数随温度的增加而显著增大。     

Al2O3-聚砜复合超滤膜用于中水处理的研究

为了节约用水，对住宅区的分质排水和城市污水厂的污水（中水）进行处理回用是较为可行的方法．膜分离技术是进行中水回用的有效方法之一，但膜蓉易被污染，造成通量下降．为此，研究了自制的耐污染Al2O3-聚砜复合膜在中水处理中的应用．分析了操作压力、水温、操作时间和膜清洗对水通量的影响，并对产水水质进行了测试．结果表明，该复合膜的水通量随着操作压力的提高而增大，在相同操作压力下，复合膜的水通量要高于聚砜膜的水通量；复合膜在操作24h后水通量保持较高；随着水温的升高，复合膜的水通量逐渐加大；适当的清洗工艺可使复合膜具有较长的使用寿命；产水水质达到生活杂用水的水质标准。     

湿化学法制备多通道ZrO2超滤膜

采用孔径为200 nm的多通道ZrO2膜为底膜,利用湿化学法制备小孔径ZrO2超滤膜。结合N2吸附-脱附法和X线衍射分析,考察烧结温度对膜结构的影响,确定合适的烧结温度。通过扫描电镜(SEM)表征膜形貌,采用错流过滤考察膜的渗透和分离性能。结果表明:烧结温度为600℃时可以制备完整无缺陷的ZrO2超滤膜,所制备的超滤膜具有高纯水通量,截留相对分子质量(MWCO)为20 000,对相对分子质量为43 000卵清蛋白的截留率达到95%。     

合成条件对高硅SSZ-13分子筛膜单气体渗透性能的影响

采用2次水热合成法在多孔莫来石支撑体外表面上制备高硅SSZ-13分子筛膜,考察了合成溶胶中的Si/Al比、晶化时间、晶化温度、H₂O/SiO₂比对合成高硅SSZ-13分子筛膜的单气体渗透性能的影响.高硅SSZ-13分子筛膜的CO₂和CH₄的单气体渗透性能依赖于合成溶胶中的Si/Al比,Si/Al比越高,越有利于气体分离.其次,合成溶胶中H₂O/SiO₂比和晶化条件也能够影响分子筛晶体形貌、分子筛层厚度以及分子筛膜的单气体渗透性能.当合成溶胶的摩尔配比为1.000 SiO₂:0.100 Na₂O:0.100 TMAdaOH:80.000 H₂O:0.005 Al₂O₃,晶化时间和温度分别为48 h和160 ℃时,制备的高硅SSZ-13分子筛膜具有最佳的单气体渗透性能,对CO₂的渗透速率可达到3.0×10^-7 mol· m^-2·s^-1·Pa^-1),CO₂/CH₄的理想选择性为39.     

超疏水CF4等离子体改性PVDF膜及其DCMD性能

采用低温CF₄等离子体技术,通过化学气相沉积,将一般疏水聚偏氟乙烯（PVDF）膜表面成功改性为接触角为169.5°±4.9°的超疏水表面,研究改性后的超疏水膜的直接接触式膜蒸馏（DCMI）)过程结果表明:当进料液为4%的NaCl溶液时,高温侧温度70.5℃,改性膜通量为26.5 kg/（m²·h）,截留率高达99.976 6%。     

S-布洛芬印迹复合膜的吸附及拆分性能

以聚偏氟乙烯（PVDF）微孔滤膜为基膜,S-布洛芬为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用热引发表面自由基聚合的方式制备了S-布洛芬印迹复合膜,并研究了其对布洛芬外消旋体的吸附及拆分性能。结果表明,该印迹膜对S-布洛芬具有一定的特异性吸附能力,当布洛芬异构体浓度在0.1~0.5mmol/L范围内逐渐增大时,吸附量也逐渐增大,吸附选择性因子则由1.68降至1.14;该膜对布洛芬异构体具有一定的拆分能力,渗透实验进行7h,膜对R-布洛芬及S-布洛芬的渗透量分别为0.378和0.313μmol/(cm²·h),分离因子可达到1.21。