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期刊信息/Journal information
膜科学与技术
膜科学与技术

尤金德

双月刊

1007-8924

mkxyjs@163.com

010-80492417

100029

北京市朝阳区北三环东路19号

膜科学与技术/Journal Membrane Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1981年，是国内唯一一份报道膜技术的基础理论研究和应用的科技期刊。专业覆盖面宽，涵盖石油、化工、冶金、医药、食品、纺织、环保、生物制品提纯等领域。介绍有关膜和膜技术及水处理技术的基础理论研究；报道国内外膜科学和水处理领域的最新研究成果及在石油、化工、冶金、医药、环保及生物制品提纯等领域的应用成果及产业化情况；反映该学科的发展动态和趋势及最新信息等。
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    铸膜液中水的含量对聚醚砜微滤膜结构和性能的影响

    孙茂林宋宗瑞何本桥李建新...
    67-72页
    查看更多>>摘要：通过蒸汽诱导相分离(VIPS)耦合非溶剂诱导相分离(NIPS)制备窄孔径分布聚醚砜(PES)微滤膜.本研究以PES为成膜材料,聚乙二醇为致孔剂,以水作为添加剂制备微滤膜,探究了铸膜液中水的质量分数对VIPS阶段蒸汽暴露时间及微滤膜结构与性能的影响,结果表明,铸膜液中水的质量分数从0％增加到3％,相似孔结构的形成所需的蒸汽暴露时间从90 s降低到30 s.膜的表面由致密皮层转变为大孔结构,孔径从0.087μm增加到0.193μm,孔径分布显著变窄,水接触角从83.6°增加到113.2°,拉伸强度从1.86 MPa增加到3.85 MPa,断裂伸长率从7％增加到16％,膜的力学性能显著增强,同时膜的纯水渗透率从5 840 L/(m2·h·MPa)增加到42 300 L/(m2·h·MPa).这表明,少量水的添加显著缩短了VIPS蒸汽暴露时间,同时改善了微滤膜的结构和性能.

    PES微滤膜水蒸汽诱导相分离水含量非稳态孔径分布

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    碱修饰-原位老化微波法合成FAU沸石膜及合成机理研究

    刘韬弘易杰施可彬张波...
    73-81,96页
    查看更多>>摘要：提出一种新型碱修饰—原位老化微波法合成致密纯相FAU沸石膜的方法.通过XRD、SEM、ATR-FTIR和渗透汽化测试研究了氢氧化钠在载体修饰方面的作用及FAU沸石膜生长机理.通过对比未修饰载体,发现氢氧化钠修饰能明显促进FAU晶体在载体表面的成核和生长.本研究通过对FAU沸石膜生长过程表征,发现在老化过程中体相溶胶首先在载体表面碱促进下形成FAU次级结构单元,接着形成片状FAU晶体,随着老化时间的延长逐渐变成块状晶体并交联生长,最后在微波的作用下消除细微缺陷得到致密的纯相FAU膜.同时本论文考察碱浓度对载体的修饰作用,通过优化发现使用质量分数为2.95％Na2O溶液修饰后的载体,可以得到具有最佳的渗透汽化性能的FAU膜:在60 ℃下对乙醇/水(质量比90/10)混合溶液进行测试,FAU膜的平均渗透通量为2.19 kg/(m2·h),渗透侧水含量100％,说明其具有高通量和高选择性,展现出良好的工业化应用前景.

    FAU膜原位生长渗透汽化生长机理

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    疏水α-Al2O3陶瓷膜特性表征及温差驱动能力研究

    王海博郭枭史志国田瑞...
    82-88,96页
    查看更多>>摘要：疏水陶瓷膜在膜蒸馏领域具有突出优势,可拓宽膜蒸馏应用场景.采用新方法制备疏水α-Al2O3陶瓷膜,表征形貌特征、疏水性能、接枝有效性及宽温域热稳定性,揭示温差对单位温差驱动能力的影响规律,测定疏水陶瓷膜蒸馏过程的离子截留率.研究结果表明:疏水陶瓷膜表面形成了较规律的粗糙结构,疏水性能优异;疏水陶瓷膜表面的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷发挥了疏水作用,且具有较好的高温热稳定性;基于原水温度的单位温差驱动能力(ec)随温差(△T)按-0.735 6次幂函数规律负相关变化,而基于冷却水温度的单位温差驱动能力(er)随△T按1.745 89次幂函数规律正相关变化;疏水陶瓷膜蒸馏过程对所有被测离子的截留率均大于99.96％.该研究对指导制定疏水陶瓷膜蒸馏运行策略具有重要意义.

    疏水陶瓷膜特性表征温差驱动能力截留率

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    辽宁某海水淡化系统反渗透膜污染成因分析

    刘思雨明红霞任恺佳郎咸龙...
    89-96页
    查看更多>>摘要：膜污染已成为阻碍海水淡化反渗透系统正常运行的主要问题,辽宁某核电站海水淡化系统一级反渗透产水量下降,初步确定一级反渗透膜发生了污堵,且化学清洗效果不佳.为解析其污染的主要成因,本研究选取该核电站一级反渗透系统产水端的一支RO膜组件进行剖解,从物理化学和生物角度进行综合分析.通过FESEM分析揭示了非晶体基质污染层中嵌入了颗粒,表面可见微生物及生物膜结构.EDS检测到污染层中主要元素为C、N、O,此外,还含有少量的Al、Na、Ca,分析其污染以生物和有机污染为主,铝盐可与阻垢剂发生反应,形成胶状沉淀物,与SEM观察到的胶状污染物结果相吻合.FTIR光谱进一步确认污染层主要是多糖、蛋白质等生物代谢物,与SEM观察到的生物污染结果相吻合.结合可培养技术对生物污染进行进一步鉴定,确定其优势菌群为芽孢杆菌属和假单胞菌属,这两类菌均与反渗透膜污堵有关.建议有针对性地开展芽孢杆菌和假单胞菌等细菌的消杀,调整工艺中杀菌剂、絮凝剂及还原剂的种类和用量,研究可为海水淡化系统生物污染控制提供参考依据.

    海水淡化反渗透膜污染细菌膜剖检

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    亲水性大孔径聚氯乙烯中空纤维蛋白分离膜的研制

    龙婷婷吕晓龙
    97-105页
    查看更多>>摘要：以聚氯乙烯(PVC)为膜材料,在成膜混合物中加入亲水性多羟基氨基化合物葡甲胺,葡甲胺的氨基-NH2与聚氯乙烯(PVC)分子链上的C-C1键反应活性位点发生亲核取代反应,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了亲水性聚氯乙烯中空纤维膜,考察了葡甲胺浓度对膜亲水性的影响.研究发现,随着葡甲胺浓度增加,膜的亲水性和水通量提高.在此基础上,以亲水性两亲性聚合物Pluronic F127为致孔剂,采用NIPS法制备大孔径聚氯乙烯中空纤维膜.考察了Pluronc F127添加量对PVC膜孔径的影响.结果表明,当Pluronic F127的添加量增加,PVC膜的最大孔径先增大后减小,最高可达0.46 μm,此时水通量6 430 L/(m2·h·MPa),BSA透过率为95％,细胞截留率为100％,通量恢复率测试结果表明,与原膜相比,亲水性大孔径聚氯乙烯中空纤维膜的抗污染性能有效提升.

    聚氯乙烯亲水改性非溶剂致相分离法蛋白质分离

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    钴基光芬顿蒸馏膜处理实际垃圾渗滤液应用研究

    卢振宇杨麒臻蒋宇铃瞿芳术...
    106-114页
    查看更多>>摘要：垃圾渗滤液包含高浓度污染物质,对人类健康和生态环境构成威胁.尽管膜蒸馏(MD)具有截留效率高和操作压力低等优点,在垃圾渗滤液的处理中展现出一定的潜力.然而在MD的实际应用过程中,有机物和无机物引起的络合污染降低了水的净化效率,从而限制了其潜在的应用.为了解决这一难题,将基于硫酸盐自由基的高级氧化技术(SR-AOPs)集成到MD技术中,以加强膜污染的控制.本研究采用直接水热法结合真空过滤合成了四氧化三钴/氮修饰的碳量子点/聚偏氟乙烯(Co3O4/NCDs/PVDF,简称CN-PVDF)光芬顿蒸馏膜,并首次用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)中处理垃圾渗滤液.在1.9 kW/m2的可见光照射下,其活化20 mmol/L的过氧一硫酸盐(PMS),能够缓解DCMD处理实际垃圾渗滤液废水过程的膜污染,减少Ca2+、Mg2+和有机物在膜面的沉积.此外,CN-PVDF膜能实现光芬顿自清洁效果,经清洗后膜比通量由0.449显著恢复至0.928.本研究为MD膜抗污染能力提升提供了新的思路.

    膜蒸馏垃圾渗滤液光芬顿膜污染自清洁

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    复分解电渗析绿色高效制备醋酸锂

    卫新来李旭吴克王研...
    115-123页
    查看更多>>摘要：醋酸锂在锂离子电池、生物制药和陶瓷玻璃等生产制备中有广泛应用,但传统醋酸锂制备方法会带来严重的环境污染问题.因此,开发一种环保、高效的醋酸锂绿色生产工艺显得尤为重要.本研究以初级锂盐——硫酸锂为原料,采用复分解电渗析法一步制备醋酸锂.研究了初始醋酸钠浓度、操作电压、初始硫酸锂浓度对复分解电渗析性能的影响,并对醋酸锂产品进行评价与经济性分析.实验结果表明,增加初始醋酸钠浓度可以提高醋酸锂产品浓度;提高操作电压可以缩短反应时间,但醋酸锂产品浓度没有明显变化;同比例提高初始的硫酸锂与醋酸钠浓度,可以显著提升醋酸锂产品的最终浓度,提升系统的产能.在操作电压为20 V,初始醋酸钠浓度为0.6 mol/L,初始硫酸锂浓度为0.3 mol/L的条件下,制备的醋酸锂的工艺过程成本约为5 590元/t CH3COOLi.复分解电渗析工艺具有工艺流程简单、能耗低、环境友好等明显优势,对电驱动膜分离在锂盐的生产制备中具有重要参考意义.

    醋酸锂复分解电渗析绿色生产

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    FeCl3对AnMDBR废水净化效能和膜污染影响的研究

    何蕾曾敏华杨枝盟杨海洋...
    124-132,142页
    查看更多>>摘要：废水的资源化回用是目前废水处理的重点.本文考察了在高温环境下(55 ℃),投加低浓度(20 mg/L)、中浓度(50 mg/L)和高浓度(100 mg/L)FeCl3对厌氧膜蒸馏生物反应器(AnMDBR)处理废水的污染物净化、产水效能和膜污染的影响及相关机理.结果表明,3种FeCl3投量对AnMDBR中COD、NH4+-N和P的去除效能没有显著差异,平均去除率分别达到98.12％、81.80％和99.99％以上.然而,投加FeCl3能够提升产水通量,通量增幅依次为50 mg/L＞100 mg/L＞20 mg/L.这是因为适当投加FeCl3改变了污泥特性,增大了Zeta电位、颗粒粒径和EPS含量,同时减少了SMP浓度,从而使污泥更易团聚.此外,污泥及其代谢产物在FeCl3的混凝作用下在膜表面形成更为疏松多孔的滤饼层结构,但过高投量会加剧膜的无机污染.另外,投加FeCl3提高了微生物群落中Methanothermobacter的相对丰度,有利于产甲烷过程进行.本研究结果为投加铁盐混凝剂强化AnMDBR废水处理效能提供支持.

    AnMDBRFeCl3污泥特性膜污染微生物群落

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    麦芽糖醇基聚酯复合纳滤膜的制备及性能

    张全合刘大朋洪耀良
    133-142页
    查看更多>>摘要：疏松纳滤膜具有良好的染料/盐选择分离性,有望满足纺织废水处理中对染料/盐混合物分离的迫切需要.本文以具有丰富羟基的麦芽糖醇(Maltitol)为新型水相单体,通过与均苯三甲酰氯(TMC)在聚醚砚(PES)超滤膜表面界面聚合(IP),制备了具有高染料/盐选择性和高透水通量的Maltitol/TMC疏松纳滤膜,用于染料/盐组分的高效分离.通过调节麦芽糖醇的浓度对膜的性能进行优化,优化后的膜纯水通量达800.1 L/(m2·h·MPa),对刚果红(CR)、直接红23(DR 23)和铬黑T(EBT)的截留率分别为99.3％、95.1％和97.2％,对Na2SO4和NaCl截留率分别仅为10.3％和4.4％.优化膜对3种染料的通量恢复率(FRR)均在90％左右,同时对染料/盐混合溶液具有良好的运行稳定性.这些结果表明,该新型麦芽糖醇基纳滤膜在纺织废水处理中具有良好的应用前景.

    疏松纳滤膜界面聚合麦芽糖醇染料/盐分离

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    膜反应器用于二氧化碳加氢转变燃料的研究进展

    许月阳薛志刚柳波周荣飞...
    143-152,162页
    查看更多>>摘要：二氧化碳加氢转化甲醇等高值化利用技术不仅可以实现CO2的循环利用,还能产生显著的社会与经济价值,是实现"碳达峰、碳中和"国家战略的重要途径.CO2加氢制甲醇催化剂的研究已趋成熟,但受限于热力学平衡的限制和副产物水诱导的催化剂失活问题,CO2转化效率仍低于预期.膜反应器已成功应用于克服CO2加氢反应的热力学限制,起到了显著的过程强化作用,大幅提升了CO2资源化利用效率.面向CO2加氢转化甲醇等高值化利用需求,系统阐述了膜反应器中关键膜材料的分离性能对反应过程中反应性能的强化作用,分析了膜反应器在CO2加氢转化甲醇工艺中的机遇和挑战.

    膜反应器CO2加氢甲醇燃料过程强化脱水膜

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