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聚合物基疏水渗透汽化膜及其溶剂回收应用
1
作者 徐泽海 刘超 张国亮 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2055-2069,共15页
渗透汽化是一种新兴的膜分离技术,广泛应用于溶剂回收和环境保护领域。通过选择性渗透和汽化过程,渗透汽化膜可有效分离水与有机溶剂,尤其适用于处理含水溶剂的废液,能减少环境污染,并实现资源的循环利用。立足于以聚合物材料作为基底... 渗透汽化是一种新兴的膜分离技术,广泛应用于溶剂回收和环境保护领域。通过选择性渗透和汽化过程,渗透汽化膜可有效分离水与有机溶剂,尤其适用于处理含水溶剂的废液,能减少环境污染,并实现资源的循环利用。立足于以聚合物材料作为基底的膜材料设计,综述疏水渗透汽化膜的研究进展,凝练出目前亟待解决的关键问题,为推动该技术领域的进一步发展提供指引。首先讨论了基于聚合物基底的渗透汽化膜的类型及特征,从提升材料疏水特性的角度,阐述了用于提升膜疏水性能的方法,如物理共混、表面结构控制和中间层构筑等,分析总结了具有所需微观结构和表面特性的聚合物基疏水渗透汽化膜的设计策略。其次,介绍了聚合物基疏水渗透汽化膜在溶剂回收领域的广泛应用及前景,包括醇类、脂类、烃类和酮类等溶剂的回收。再次,介绍了聚合物基疏水渗透汽化膜的热稳定性和中试案例。最后,对聚合物基疏水渗透汽化膜在实际应用中面临的挑战进行了分析,并概述了聚合物基疏水渗透汽化膜未来的研究和发展方向。 展开更多
关键词 膜 选择性 分离 渗透汽化 溶剂回收
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双疏膜制备技术研究进展 被引量：2
2
作者 卢鑫 周勇 高从堦 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期261-268,共8页
双疏表面的研究是目前材料特性研究的热点之一,在分离膜领域,双疏膜的研究主要集中在膜蒸馏方面,用于处理含低表面张力液体的废水,具有分离效率高、抗污染性强和易清洁等优点.重点综述了静电纺丝法、浸涂法、喷涂法、等离子体处理等双... 双疏表面的研究是目前材料特性研究的热点之一,在分离膜领域,双疏膜的研究主要集中在膜蒸馏方面,用于处理含低表面张力液体的废水,具有分离效率高、抗污染性强和易清洁等优点.重点综述了静电纺丝法、浸涂法、喷涂法、等离子体处理等双疏膜材料的制备技术,并简要介绍了双疏膜在膜蒸馏和空气过滤领域的应用.最后,对这几类常见的双疏膜表面构筑技术的优势与不足进行了总结,并对双疏膜材料的应用和发展进行了展望. 展开更多
关键词 双疏性 膜 制备技术
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油气田废水除硼技术研究进展 被引量：1
3
作者 董晨曦 严文韬 +3 位作者 王丹丹 张淑侠 伊春海 时孟琪 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期526-531,共6页
本文综述了混凝、化学沉淀、离子交换和掩蔽法等国内外油气田废水除硼技术的原理、应用现状及其优缺点,展望了分离膜法、萃取法和吸附法等技术在油气田废水除硼处理中的可行性,结合油气田废水处理特点,指出离子交换法和掩蔽法在油气田... 本文综述了混凝、化学沉淀、离子交换和掩蔽法等国内外油气田废水除硼技术的原理、应用现状及其优缺点,展望了分离膜法、萃取法和吸附法等技术在油气田废水除硼处理中的可行性,结合油气田废水处理特点,指出离子交换法和掩蔽法在油气田废水除硼实际中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 油气田开采 除硼 废水处理
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基于PDA@PVDF膜的非分散溶剂萃取法分离和回收高黏度油 被引量：2
4
作者 刘萌萌 王建强 +2 位作者 丁雅杰 周勇 刘富 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期28-36,共9页
高黏度油分离及其高效回收在油/水分离领域中是一个巨大的挑战.在众多的油水分离方法中,膜分离法被认为是一种最具前瞻性的策略,但油滴引起的膜污染严重地限制了其应用.研究提出了一种非分散溶剂萃取策略,使用聚多巴胺修饰的聚偏氟乙烯... 高黏度油分离及其高效回收在油/水分离领域中是一个巨大的挑战.在众多的油水分离方法中,膜分离法被认为是一种最具前瞻性的策略,但油滴引起的膜污染严重地限制了其应用.研究提出了一种非分散溶剂萃取策略,使用聚多巴胺修饰的聚偏氟乙烯纳米纤维膜从水包油乳液中有效地回收高黏度的润滑油.结果表明,引入的聚多巴胺薄层有助于表面活性剂稳定的油滴通过膜发生吸附和扩散.系统研究了聚多巴胺改性时间、乳液侧和萃取剂侧流速、乳液浓度对油品回收的影响.优化后的膜在10 h内对水中高黏性油表现出1595 g/m^(2)的累计通量,比原始的聚偏氟乙烯纳米纤维膜高出约2倍.这一研究可能会大大推动这种新方法在从油/水混合物中高效分离和回收黏性油方面的应用. 展开更多
关键词 油水分离 油回收 非分散溶剂萃取
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原位合成法制备高通量聚砜超滤膜及其性能研究
5
作者 王开珍 王书浩 +2 位作者 李韵浩 周勇 高从堦 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1712-1721,共10页
以聚砜(PSF)为原料,N,N‐二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,4,4'-二氨基二苯砜(DDS)和均苯四甲酸二酐(PMDA)为添加物,在聚砜铸膜液中“原位合成”聚酰胺酸(PAA),采用浸没沉淀相转化法制备高水通量PSF超滤膜。使用傅里叶变换红外光谱仪(ATR-F... 以聚砜(PSF)为原料,N,N‐二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,4,4'-二氨基二苯砜(DDS)和均苯四甲酸二酐(PMDA)为添加物,在聚砜铸膜液中“原位合成”聚酰胺酸(PAA),采用浸没沉淀相转化法制备高水通量PSF超滤膜。使用傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱分析(XPS)对膜表面化学组成进行分析,结果表明成功在膜表面引入PAA。膜的荷电性、水接触角、保湿性和水通量等性能测试表明,改性膜具有良好的保湿性和水渗透性。在0.1 MPa的运行压力下,改性膜的纯水通量和牛血清白蛋白(BSA)截留率均高于纯PSF超滤膜,纯水通量从221.39 L/(m^(2)·h)增加至406.57 L/(m^(2)·h),截留率从75.75%增加到96.14%;在0.01~0.1 MPa的运行压力范围内,改性膜水通量均高于纯PSF超滤膜。。 展开更多
关键词 膜 超滤 合成 聚酰胺酸 保湿
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不对称双层聚酰胺纳滤膜的制备及其性能研究
6
作者 付欣宇 王建强 +1 位作者 计艳丽 刘富 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期50-57,共8页
薄膜复合(TFC)纳滤膜作为一种新型膜分离技术,在水处理领域被人们广泛应用.减少聚酰胺层的厚度有利于增强TFC纳滤膜的渗透性.然而,具有超薄聚酰胺层的TFC纳滤膜的实际应用仍然面临巨大挑战.在此,我们提出了通过一步自由界面聚合法制备... 薄膜复合(TFC)纳滤膜作为一种新型膜分离技术,在水处理领域被人们广泛应用.减少聚酰胺层的厚度有利于增强TFC纳滤膜的渗透性.然而,具有超薄聚酰胺层的TFC纳滤膜的实际应用仍然面临巨大挑战.在此,我们提出了通过一步自由界面聚合法制备不对称双层聚酰胺纳滤膜的策略.所得不对称双层聚酰胺纳滤膜的上层聚酰胺层具有薄、光滑、致密的特点,相应的下层聚酰胺层则相对较厚、粗糙、疏松.薄而致密的上层聚酰胺层使得复合膜具有相对较高的透水率[185±10 L/(m^(2)·h·MPa)]和高截留率(Na_(2)SO_(4),97.2%±0.8%),较厚而疏松的下层聚酰胺层使得复合膜具有长时间运行稳定性.该研究为提高聚酰胺纳滤膜的分离性能提供了一种具有应用前景的制备方法. 展开更多
关键词 不对称聚酰胺 双层聚酰胺 界面聚合 纳滤
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纤维素-聚乙烯亚胺水凝胶的制备及其抑菌性
7
作者 卢丹 吴升冬 +1 位作者 沈冲 孟琴 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期805-813,共9页
纤维素是地球上存量最大的生物质,为了将其功能化并开拓新的用途,制备了一种纤维素基的抗菌水凝胶,并利用平板抑菌实验证明了其对两种常见植物病害真菌有良好的抑制效果。首先,采用高碘酸钠将纤维素氧化,测定其氧化度,并得到最适氧化条... 纤维素是地球上存量最大的生物质,为了将其功能化并开拓新的用途,制备了一种纤维素基的抗菌水凝胶,并利用平板抑菌实验证明了其对两种常见植物病害真菌有良好的抑制效果。首先,采用高碘酸钠将纤维素氧化,测定其氧化度,并得到最适氧化条件;然后将氧化纤维素与聚乙烯亚胺反应生成水凝胶,并通过高速匀浆得到质量分数为1.0%的水凝胶悬浮液;最后,评价纤维素-聚乙烯亚胺水凝胶(PEI/OC-gel)对水稻稻瘟病菌和尖孢镰刀菌(西瓜专化型)的抑菌效果。结果表明,质量浓度高于0.75 mg·mL^(-1)的PEI/OC-gel可有效抑制稻瘟病菌和尖孢镰刀菌(西瓜专化型)的生长,因此有望将其用于防治水稻稻瘟病和西瓜蔓枯病等常见的植物真菌性感染。 展开更多
关键词 纤维素 聚乙烯亚胺 水凝胶 植物病害真菌 抑菌
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包含原位生长ZIF-L粒子的PEI基高效染料脱盐混合基质纳滤膜
8
作者 薛立新 涂龙斗 +3 位作者 李士洋 郑晨晨 蔡达健 高从堦 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期431-442,共12页
沸石咪唑酯骨架(ZIF)因其结构可调、制备简单以及稳定性优异,被认为是突破膜材料上限的最佳材料之一。本文通过在聚乙烯亚胺(PEI)基涂层原位生长ZIF-L粒子,然后与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合,得到了性能良好的染料脱盐混合基质疏松纳滤... 沸石咪唑酯骨架(ZIF)因其结构可调、制备简单以及稳定性优异,被认为是突破膜材料上限的最佳材料之一。本文通过在聚乙烯亚胺(PEI)基涂层原位生长ZIF-L粒子,然后与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合,得到了性能良好的染料脱盐混合基质疏松纳滤膜。利用PEI与Zn2+的配位作用,保证Zn(Ⅱ)离子的均匀分布,还建立了原位生成ZIF-L纳米粒子与聚酰胺之间的界面连接,避免了界面缺陷的形成。ZIF-L粒子的原位生成增加了膜表面粗糙度,改善了膜表面亲水性能,提供了分离层的水通道,缩短了水运输路径。对于刚果红(CR)/盐混合溶液,与未负载ZIF粒子的PEI/TMC膜相比,PEI(ZIF)/TMC膜在截留率维持不变的情况下,渗透系数提高近17倍,达到68.1~71.7L/(m^(2)·h·bar),其刚果红染料截留率达到98%,Na_(2)SO_(4)和NaCl截留率分别为12.4%和2.7%,截留分离选择系数分别为7.8和36.1。 展开更多
关键词 原位生长 染料/盐分离 ZIF-L 混合基质纳滤膜 界面聚合
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钴铁双金属基碳纳米管催化膜的制备及高效去除四环素 被引量：1
9
作者 赵钰 林海波 +3 位作者 毕秋艳 王晓 张国亮 刘富 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期381-391,I0004,共12页
采用煅烧钴铁双金属的普鲁士蓝类似物(CoFe PBA)的方法获得了包裹钴铁合金的碳纳米管催化剂(CoFe@Cs),然后使用真空抽滤制备复合催化膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射图谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对样品的形貌及组成进行表... 采用煅烧钴铁双金属的普鲁士蓝类似物(CoFe PBA)的方法获得了包裹钴铁合金的碳纳米管催化剂(CoFe@Cs),然后使用真空抽滤制备复合催化膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射图谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对样品的形貌及组成进行表征;以四环素(TC)为目标污染物对所制备的催化剂及催化膜的催化机理及性能进行测试。结果表明,改变煅烧温度可以有效调控碳纳米管催化剂的形貌及组成。在900℃煅烧温度下制备的碳纳米管催化剂(CoFe@Cs-900)主要产生以硫酸根自由基及单线态氧为主的活性氧物质,并可对TC进行快速的降解去除。由其组装的碳纳米管催化膜在24 h错流过滤中对TC的降解去除率大于99%,水通量保持在172 L/(m^(2)·h),表现出优异的膜催化降解性能。 展开更多
关键词 催化膜 自组装 高级氧化 四环素 过一硫酸盐
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天然沸石和铁改性方解石联合覆盖对底泥铜和铅释放的控制效果及机制 被引量：2
10
作者 张宏华 柏晓云 +2 位作者 林建伟 詹艳慧 张志斌 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2729-2741,共13页
本研究考察了天然沸石和铁改性方解石联合覆盖对水体底泥中铜(Cu)和铅(Pb)释放的控制效果,并探讨了相关的控制作用机制.结果发现,天然沸石(NZ)和铁改性方解石(FeCA)对水中Cu^(2+)和Pb^(2+)具有较好的吸附能力;与Langmuir模型相比,NZ对水... 本研究考察了天然沸石和铁改性方解石联合覆盖对水体底泥中铜(Cu)和铅(Pb)释放的控制效果,并探讨了相关的控制作用机制.结果发现,天然沸石(NZ)和铁改性方解石(FeCA)对水中Cu^(2+)和Pb^(2+)具有较好的吸附能力;与Langmuir模型相比,NZ对水中Cu^(2+)和Pb^(2+)的等温吸附行为更适合采用Freundlich模型加以描述;与Freundlich模型相比,Langmuir模型更适合用于描述FeCA对水中Cu^(2+)和Pb^(2+)的等温吸附行为;根据Langmuir模型计算确定的NZ和FeCA对水中Cu^(2+)的最大单分子层吸附量分别为7.98mg·g^(-1)和27.2mg·g^(-1),而NZ和FeCA对水中Pb^(2+)的最大单分子层吸附量分别为75.4 mg·g^(-1)和1150 mg·g^(-1).显然,FeCA对水中Cu^(2+)和Pb^(2+)的吸附能力优于NZ.NZ单独覆盖、FeCA单独覆盖以及NZ/FeCA联合覆盖均可以显著地降低底泥中Cu和Pb向上覆水体中释放的风险,且NZ和FeCA的联合覆盖控制底泥中Cu和Pb向上覆水体中释放的效率高于NZ的单独覆盖.NZ和FeCA联合覆盖不仅可以有效地降低上覆水-底泥垂向剖面上DGT(薄膜梯度扩散技术)有效态Cu和Pb的浓度,而且可以降低底泥-水界面Cu和Pb扩散通量.被NZ和FeCA联合覆盖层所吸附的Cu主要以可氧化态和残渣态这两种形态存在(占总量的91.5%),而Pb的存在形式则为残渣态(48.8%)>可还原态(26.9%)>可交换态(17.2%)>可氧化态(7.16%).NZ和FeCA联合覆盖对底泥中DGT有效态Cu和Pb的削减,对于其控制底泥中Cu和Pb向上覆水体中释放是至关重要的. 展开更多
关键词 底泥 天然沸石 铁改性方解石 联合覆盖 铅 铜
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