【摘 要】
：
利用亲水性膜材料进行渗透汽化分离过程,是从含盐水中获取纯净水的有效途径之一,其在高浓盐水淡化过程中的高截留率和低能耗与现有传统技术相比具有明显的优势.壳聚糖(CS)链段上丰富的羟基和氨基使其具有较强的亲水性,由此,CS是渗透汽化过程中常用的亲水性膜基体材料.但是由于CS具有机械强度、化学和热稳定性较差的缺点,需要对其进行改性.常用的改性剂(硫酸、戊二醛等)虽然可以提高膜的稳定性,但同时使得膜渗透通
【机 构】
：
西安交通大学化学工程与技术学院化工系,西安,710049
论文部分内容阅读
利用亲水性膜材料进行渗透汽化分离过程,是从含盐水中获取纯净水的有效途径之一,其在高浓盐水淡化过程中的高截留率和低能耗与现有传统技术相比具有明显的优势.壳聚糖(CS)链段上丰富的羟基和氨基使其具有较强的亲水性,由此,CS是渗透汽化过程中常用的亲水性膜基体材料.但是由于CS具有机械强度、化学和热稳定性较差的缺点,需要对其进行改性.常用的改性剂(硫酸、戊二醛等)虽然可以提高膜的稳定性,但同时使得膜渗透通量明显下降.氧化石墨烯(GO)的平面片状结构使其具有优异的机械强度,同时GO携带的羟基、环氧基和羧基等极性含氧官能团,赋予它良好的亲水性和化学改性的可能性.针对GO和CS的特点,如图,通过两者之间反应生成的新化学键、以及二者间的离子作用力和氢键网络,以达到改性壳聚糖的目的.将改性后的产物铸膜,可制得用于脱盐的渗透汽化膜.采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)、水接触角和电子拉力试验等手段对膜进行表征与测试.测试结果表明,用GO改性的CS渗透汽化脱盐膜,与未改性的膜相比较,拉伸强度最大可以提高45％左右,同时渗透通量也得到提高.在以5wt％ NaCl水溶液为料液,55℃料液温度、16L/h料液流速的条件下,水通量最大可达21.1 kg·m-2·h-1,截盐率稳定在99.95％以上.
其他文献
乙烯是化工石油行业的重要原料之一。目前工业上制取乙烯的方法有水蒸气热裂解法、热裂解法。然而,通过乙烷直接热裂解制乙烯的反应是强吸热反应,受热力学平衡的限制。根据反应的特点,膜反应器可以将反应过程和分离过程耦合在一个单一步骤。本文将混合质子电子透氢膜组装成膜反应器直接用于乙烷热裂解脱氢制乙烯反应中。根据平衡反应C2H6--C2H4+H2,透氢膜可以将反应生成的H2移除,从而能够提高乙烷的转化率和乙烯
气体膜分离技术具有能耗低、操作简单及环境友好等优点，成为近年来最具发展前景的一种气体分离技术。然而目前大多数气体分离膜分离性能仍然不高制约了其规模化应用，开发具有高渗透性能、高选择性的膜材料是制备高性能气体分离膜的目标。自具微孔聚合物(PIMs)是近年来发展的一类具有高渗透性能及合理选择性的新型高分子材料，其对气体的高透过率来源于刚性扭曲分子链的非有效折叠而产生的固有微孔结构。设计开发新型高性能的
手性是自然界的本质属性之一，不同的对映体可能具有明显不同的生物活性。单一对映体化合物，尤其是光学纯异构体手性药物的制备，具有重要的研究意义。本课题组对手性化合物的液膜和固膜拆分过程进行了详细的研究。在分子印迹膜的研究方面，建立了以D-色氨酸作为模板分子、天然高分子聚合物海藻酸钠为功能聚合物、氯化钙为交联剂的绿色制备过程，所制得的D-色氨酸分子印迹膜以及PVDF印迹复合膜对外消旋色氨酸有较好的拆分效
渗透汽化膜汽油脱硫工艺是一种新兴的清洁汽油生产技术,该技术的核心是高性能高分子膜材料开发.利用光引发交联反应将丙烯酸酯单体和乙基纤维素(EC)聚合物合成交联EC膜,采用涂覆法制备了聚氨酯/聚偏氟乙烯膜(PU/PVDF)复合脱硫膜,两种材料对模拟油中的噻吩的分离效果较好,对于真实汽油PU/PVDF复合脱硫膜表现出了很好的机械性能和分离性能,通量达到6.23kg·m-2·h-1,硫富集因子为3.9.采
基于疏水性微孔膜的膜分离技术，膜蒸馏、膜萃取、膜吸收、膜催化、膜吸附等，在高浓度水体处理与资源化、水体中VOC分离、特殊物料分离提取等等领域日益显示其优势，成为国际膜分离研究中的热点之一。膜材料的疏水特性是影响疏水膜性能的、上述分离过程运行效能的核心，因此，膜材料疏水改性及微结构调控方法成为疏水膜相关研究的核心。本课题组近十年专著于疏水性分离膜的超疏水化微结构构建及其应用探索研究，逐步建立起基于浸
生物质乙醇作为一种可再生清洁能源,可作为化石燃料的补充,甚至有可能成为其替代品之一,已经成为近年来的研究热点.但生产成本高、周期长等原因使其在经济效益上还不能与石油及煤燃料相媲美.水解产物还原糖和发酵产物乙醇会对发酵反应产生抑制作用,使产酶酵母和发酵酵母活性下降,从而造成发酵周期长,乙醇收率低.针对目前生物质乙醇生产存在的上述问题,本研究采用能源植物菊芋作为原料,以克鲁维酵母产菊粉酶的同时以酶水解
化学交联是聚酰亚胺膜的一种重要改性方法，对其物化性质和分离性能均具有改善作用.本工作合成了一种新型酰肼类化合物均苯三甲酰肼(BTCH)，对聚酰亚胺膜进行本体交联改性，并用于渗透汽化异丙醇脱水.BTCH的化学结构通过核磁氢谱和红外光谱得以验证.我们还利用凝胶含量和红外光谱对膜交联前后的结构进行了表征；使用热重分析研究了交联膜的热稳定性；利用广角X射线衍射测试了交联膜的链间间距.同时还研究了成膜温度和
本文描述了一种新型的对于海藻酸钠糖链的改性方法，将海藻酸钠的线型糖链与糖原的支化糖链通过戊二醛的桥接进行交联.所得到的渗透汽化活性分离层展现出诸多显著的优点.支化的糖链结构增加了活性分离层中高分子链的堆积密度，压缩了线性海藻酸钠糖链之间原有的自由体积.同时，海藻酸钠上大量的活性羟基在交联过程中被消耗，减少了实际应用中水分子与分离皮层基质形成的氢键.这两点有效地提升了以海藻酸钠为基质分离皮层的抗溶胀
渗透汽化是继精馏、吸收、萃取等传统分离技术之后出现的新型的绿色液体分离技术，在分离恒沸、近沸混合物中有很大优势.氧化石墨烯是由鳞片石墨烯经过化学氧化后剥离而成，具有聚合物，薄膜，胶体等特性.氧化石墨烯仍然有着石墨烯的片层结构，但在层与层之间插入了许多含氧官能团，这使得氧化石墨烯具有亲水性.本论文以商售聚砜超滤膜为基膜，在其表面交联添加氧化石墨烯的聚乙烯醇溶液，设计制备亲水性GO@PVA混合基质膜.
渗透汽化可处理高浓度的盐水且具有高截留率,是有潜力的浓盐水淡化方法.磺化聚苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物(S-SEBS)膜具有良好的脱盐性能,其通量随磺化度的增加而增大,在原料液温度65℃,真空度0.095 MPa,料液流速为16 L/h,盐水浓度为5wt％的条件下,磺化度为70％的S-SEBS膜的通量可达到18 kg·m-2·h-1以上.但是,随着磺化度的提高,S-SEBS膜在水中的溶胀度