导电材料在膜分离领域中的应用

 膜分离技术是20 世纪60 年代迅速崛起的一门分离新技术。导电材料多应用于特殊分离,但现在开始应用于传统分离中。导电聚合物的发现,使导电材料在制备分离膜方面获得迅速发展。导电聚合物复合膜具有导电聚合物的特性,又具有绝缘聚合物膜的柔韧性及易加工性。本文综述导电材料制备分离膜的方法、分离膜性能的改进及应用的研究进展。     

耐酸性分子筛膜的研究进展

分子筛膜是一种可以实现分子筛分的新型无机膜,是膜分离技术的重要组成部分.分子筛膜在分离过程中具有浓缩、纯化、分离和反应促进等作用,且能耗较低,是理想的膜分离和膜催化材料.随着工业的发展,物质的提纯、化学反应过程中产物的分离等分离条件愈加苛刻,对分子筛膜的耐酸性、抗腐蚀性等要求越来越高.因此,耐酸性和抗腐蚀性分子筛膜的制备技术和表征技术有待改进和完善,进而促进膜分离技术在工业生产中发挥更大的作用.主要介绍了耐酸性分子筛膜的制备以及应用现状,并展望了耐酸性分子筛膜在工业方面的发展前景.     

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.     

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。     

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。     

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.     

气体分离用聚合物膜材料基团的设计与性能

采用基团贡献法和自由体积模型,分析了聚合物基团对膜分离性能的影响,比较了不同聚合物基团对O2和N2选择性和渗透性的贡献,预测了特定基团聚合物对O2和N2的分离性能。通过设计聚合物基团,改进了气体分离用膜材料的性能,计算结果与文献数据吻合良好。     

纳米颗粒杂化气体分离膜制备的研究进展

气体分膜技术作为未来气体净化、分离的主要研究方向之一,具有广阔的研究和应用前景。介绍了用于制备杂化膜的高分子聚合物材料、纳米材料以及制备气体分离膜的方法,对气体渗透性及分离性能进行了阐述。     

含氟微孔聚合物膜渗透蒸发分离乙醇／水混合物的研究

比较了几种含氟微孔聚合物作为透醇膜的醇／水渗透蒸发性质，具有适中孔径的疏水微孔聚四氟乙烯改性膜性能最佳。考察了料液温度与浓度对膜分离性能的影响。在最佳条件下，膜的分离系数为８．０４，透过通量达１０２５ｇ／ｍ＾２ｈ。在发酵时用该膜从发酵液中分离产物乙醇，使葡萄糖转化率与乙醇生产能力均获明显提高。     

MFI型分子筛膜中晶体间隙的在线修补及其二甲苯分离性能研究

为了提高MFI分子筛膜的二甲苯分离性能,采用水热合成法制备了管式MFI型分子筛膜,并通过1,3,5-三异丙基苯（TIPB）碳化沉积方法对分子筛膜中的晶体间隙在分离操作过程中进行了在线修补。通过修补,分子筛膜在375-400℃下的对、邻二甲苯分离系数从5左右增加到30,表明膜层中的无选择性的晶体间隙被大幅度减少。     

金属有机络合物共混二苯酮型聚酰亚胺气体分离膜材料的研究

在二苯酮型聚酰亚胺中混入过渡金属有机络络合物添加剂，制备出了新型气体分离膜材料，并研究了添加剂对聚酰胺膜结构和各项性能的影响。结果表明，添加剂的加入不影响膜材料的机械性能、耐热性能和耐溶剂性能，但增大了聚合物分子链的间距和自由体积，并使气体的透过速率得以提高而气体的透气选择性变化不大。这说明添加过渡金属络合物是改进气体分离膜性能的有效手段。     

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.     

MFI沸石填充硅橡胶分离膜的制备,结构与性质

用ＺＳＭ－５沸石或硅沸石填充硅橡胶制成了疏水性分离膜。它对有机溶剂／水的渗透蒸发性能与膜的组成、结构以及吸附、脱附行为有关。所填充的沸石结构性质是影响膜分离性能的关键因素。用结构完美、疏水性优良的硅沸石制备的填充膜其乙醇／水的分离系α可达３０．基村硅橡胶本底的分离性质也影响填充膜的性能。     

ZSM-5 沸石膜的气体分离特性

采用预吸附溶胶和重复晶化工艺,在多孔不锈钢管外表面制备了ＺＳＭ５分子筛膜,ＳＥＭ观察表明,膜层晶体紧密地相互交联,厚度约２５μｍ,Ｈ２对Ｎ２,Ｏ２和ＣＯ２的分离系数分别是４４８,４２７和５１３,明显超过Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散理论选择性数值,而且这些分离系数的差别表明所制备的分子筛膜具有分子筛分效应．     

天然橡胶/碳纳米管混合基质膜的气体传递特性

为了提高CO_2分离膜的性能,将多壁碳纳米管(MWCNTs)添加到天然橡胶(NR)中制备NR/MWCNTs混合基质膜。考察了MWCNTs含量对混合基质膜机械性能的影响,研究了MWCNTs含量、进料气压力和热交联时间对NR/MWCNTs混合基质膜CO_2分离性能的影响,研究了膜的耐老化性能,探讨了混合基质膜的CO_2传递机制。结果表明:随着MWCNTs的增加,混合基质膜的CO_2渗透系数逐渐增加,而CO_2/N_2选择性先增加后减少;当MWCNTs与NR的质量比为2.0%,混合基质膜的气体分离性能达到最优,其CO_2渗透系数和CO_2/N_2选择性分别为138 Barrer和12.5.随着压力的增加,膜的CO_2渗透系数和CO_2/N_2选择性逐渐增加。当热交联时间为24 h,在压力为2 bar下,MWCNTs与NR的质量比为2.0%的NR/MWCNTs混合基质膜的CO_2渗透系数和CO_2/N_2选择性分别为95 Barrer和16.8;且热交联的膜比未交联的混合基质膜具有更优异的耐老化性能,这是因为MWCNTs与NR形成紧密的交联网状结构。     

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。     

醋酸纤维素非对称膜的制备及对酚类污染物的分离研究

以醋酸纤维素为材料制备了非对称膜,将所制备的膜应用于酚类化合物(苯酚、对甲基苯酚、对苯二酚)的分离,探讨了浓度、溶剂挥发时间对膜分离性能的影响.结果表明:当质量浓度为20%、溶剂挥发时间为60 s时,所制备的膜对酚类化合物有较好的分离效果.     

真空抽吸晶种涂覆法制备中空纤维NaA分子筛膜

针对中空纤维分子筛膜批量化制备过程中晶种涂覆问题,提出真空抽吸晶种涂覆技术,以简化晶种涂覆工艺过程。利用真空抽吸法在α-Al2O3中空纤维支撑体外表面涂覆NaA分子筛晶种层,继而采用二次生长法制备NaA分子筛膜。利用粒径分析仪、X线衍射仪(XRD)以及场发射扫描电子显微镜(FESEM)对NaA分子筛晶种及所制备的分子筛膜进行了系统表征。实验考察晶种涂覆条件对膜性能的影响,并优化真空抽吸条件。研究结果显示:采用质量浓度为5 g/L的小粒径晶种悬浮液,在10 kPa真空度下抽吸5 s可获得均匀的晶种层,并制得高性能的中空纤维NaA分子筛膜。在348 K下,所制备中空纤维NaA分子筛膜用于质量分数为90%的乙醇/水溶液分离时,其渗透水通量为5.89 kg/(m2·h),分离因子为11 800。     

油水分离膜的表/界面设计与结构调控

 膜分离是含油污水深度处理的有效途径,油水分离膜是含油污水膜法处理的核心材料,其表/界面的结构和物化特征直接决定了油水分离的效率与膜材料使用寿命。本文综述了近年来油水分离膜表/界面设计与结构调控方面的研究进展。介绍了膜表面化学和拓扑结构对膜性能的影响,阐述了油水分离膜表/界面设计的原理、疏水膜的构建与亲水性反转、超亲水表面的制备,以及智能型油水分离膜的设计与制备。归纳了目前油水分离膜和含油污水膜法处理研究中存在的一些共性问题,包括定量研究和破乳机制研究缺乏、膜材料耐热性和耐化学清洗性不足等,对未来的发展趋势进行了展望。     

气体膜分离

由于对分离膜的偏爱,我经过一个星期的搜索总结资料,查阅了大量书籍,最终选定了气体分离膜作为课题来写这篇文献检索。在此文中,我总结了气体分离膜的使用原理,它包括：分子流、黏性流、表面扩散流、分子筛筛分机理、毛细管凝聚机理,溶解-扩散机理、气体在橡胶态聚合物中的传递、气体在玻璃态聚合物中的传递和双吸附-双迁移机理等。膜和膜组件的分类及特点,还有气体膜分离系统设计,最后,简要介绍了气体膜的现实应用。