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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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    烷基SiO2制备条件对PTFE膜疏水改性效果的影响

    邵伟彭倩倩郭春刚常娜...
    64-70页
    查看更多>>摘要：疏水性聚四氟乙烯(PTFE)膜在膜蒸馏、膜吸收等膜接触器过程中具有广泛应用前景.以纯水、无水乙醇、氨水、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅(SiO2)纳米粒子胶体溶液,进而以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为有机改性剂,对SiO2纳米粒子进行表面修饰,制备得到烷基SiO2浸涂液.探究了原料比例对SiO2纳米粒子粒径大小的影响;进一步考察了浸涂液制备时长以及MTES与TEOS质量比对PTFE膜疏水改性效果的影响.结果表明,增大氨水、TEOS用量并提升纯水与无水乙醇的比例,可减小SiO2纳米粒子的粒径;延长制备时间或提升MTES与TEOS质量比,均会使膜表面接触角先增大后减小;当原料质量比为13.32∶11.92∶1.92∶1(纯水、无水乙醇、氨水、正硅酸乙酯)、烷基SiO2浸涂液的制备时长为24 h、MTES与TEOS的质量比为3∶1时,改性后PTFE膜表面接触角可达156°,超疏水效果显著.

    烷基二氧化硅聚四氟乙烯膜超疏水溶胶-凝胶

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    基于纤维素凝胶层修饰的高通量分离膜及其染料/盐分离性能

    张子旭杨景林立刚唐峰铃...
    71-77,87页
    查看更多>>摘要：纺织工业产生的大量含盐染料废水已成为全球的环境问题之一,因此,迫切需要具有高通量的染料/盐选择性分离膜进行废水处理.本研究采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)基膜,通过多巴胺和羧甲基纤维素共沉积反应在膜表面引入羧甲基纤维素,然后利用层层交联的方式在膜表面构建具有三维网络结构的羧甲基纤维素凝胶层,在凝胶层制备过程中原位引入无机银纳米粒子,银纳米粒子能够起到骨架支撑的作用,避免了压力下凝胶层的坍塌,功能凝胶层的构建同步提升膜的渗透性能及选择性.实验发现,当羧甲基纤维素质量浓度为1 g/L时所制备的M-CMC-Ag膜各方面性能较优,其水通量达到275.11 L/(m2·h),在不同浓度的染料/盐二元体系(刚果红/NaCl混合液)分离测试中,M-CMC-Ag膜对染料的截留率高达95％以上,并且对于无机盐的截留率低于9.5％.在染料溶液的循环测试中,M-CMC-Ag膜的稳定性良好,对循环测试的刚果红溶液维持了高于285 L/(m2·h)的渗透通量.

    亲水改性多巴胺羧甲基纤维素凝胶层染料/盐分离

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    基于纳滤的火电厂循环冷却水分质浓缩研究

    宋肖磊梁帅辛宇晨余智勇...
    78-87页
    查看更多>>摘要：推进分质梯级用水和废水近零排放是当前火力发电行业绿色转型阶段的重要发展方向.火电厂循环冷却水因水量大但循环利用不足而成为当前发展面临的瓶颈问题.本研究针对循环冷却水水质特点,提出基于纳滤技术进行冷却水分质浓缩的处理方案.对一、二价离子进行选择性分离,将富含Ca2+、Mg2+的浓水用于辅助烟气脱硫;将净水回用于循环冷却工段,旨在控制冷却塔结垢等问题的同时,提升火电厂整体水资源利用率.系统对比了 5种商业纳滤膜(NF245、NF270、DF30、DF90、XCN)的分质浓缩特性.优选并使用XCN膜对实际循环冷却水进行纳滤分质浓缩,在10％水回收率时可实现对Ca2+、Mg2+大于97％的高截留,而对Na+的截留率稳定在20％,离子选择性SNa/Mg和SNa/Ca分别可达36.7和30.5,展现出良好的应用潜力.

    火电厂循环冷却水纳滤选择性分离水回用

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    连续发酵-渗透汽化膜分离-分级冷凝集成制乙醇

    姜昊基王丁玎刘敬芸韩露...
    88-95页
    查看更多>>摘要：本研究构建了木薯连续发酵、渗透汽化膜分离与分级冷凝集成系统,用于生产生物乙醇.渗透汽化膜分离可有效消除产物抑制,在长达500 h的发酵时间里,单位体积发酵液总耗糖量、平均糖耗速率、乙醇产量和乙醇产率分别达到420.9 g/L、1.92 g/(L·h)、165.3 g/L和0.81 g/(L·h).发酵残液的处理量相较常规连续发酵减少47.3％.平均膜通量和分离因子分别为654.3 g/(m2·h)和8.2,膜下游渗透蒸汽乙醇质量分数达18.8％.在整个发酵过程中,占总产量88.2％的乙醇通过渗透汽化,以高浓度乙醇溶液的形式被回收.膜下游渗透蒸汽经过分级冷凝后,二级冷凝器中的平均乙醇质量分数被进一步提高至26.5％.

    木薯乙醇连续发酵渗透汽化产物抑制分级冷凝

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    双极膜电渗析制备高浓度无机碱工艺研究

    孙旭梁铣吴亮
    96-106页
    查看更多>>摘要：双极膜电渗析(BPMED)过程中存在同离子泄漏、水迁移等问题,导致难以获得高浓度酸碱产品.本文采用三隔室型双极膜电渗析膜堆装置,以氯化钠溶液为原料,通过优化操作工艺实现高浓度碱产物的制备.对电流密度、膜面线速度、初始盐溶液浓度进行条件探究,以产出酸碱能达到的浓度最高时的电流效率、能耗、收率和产率为评价指标探寻最优实验条件.结果表明,在常规操作条件下,如电流密度50 mA/cm2、膜面线速度2.0 cm/s、初始原料室盐浓度1.5 mol/L时,双极膜产碱的电流效率为50％,能耗为1.68 kWh/kg NaOH,收率为0.41,产率为0.19 g/(cm2·h),最高碱浓度为1.68 mol/L.为进一步提升产碱浓度,采取施加高电流密度同时提高原料室与酸碱室溶液初始体积比的方式制备高浓度酸碱,在100 mA/cm2电流密度条件下制得产品碱浓度最高达3.84 mol/L.随后采取溢流式饱和进料同时增大酸室初始料液体积的方法提升碱浓度,在80 mA/cm2电流密度条件下,制得产品碱浓度最高可达7.32 mol/L.以上结果凸显了通过BPMED工艺优化实现高浓度酸碱生产的潜力,可为实际工业应用提供研究基础.

    双极膜电渗析双极膜盐制酸碱电流密度

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    超临界CO2制备壳聚糖/聚乙烯醇非对称膜及其性能研究

    翟晴晴童欢曾静孙其勋...
    107-114页
    查看更多>>摘要：非对称多孔膜类伤口敷料在治疗皮肤损伤方面有着非常重要的作用.目前,大多数非对称膜是通过干/湿相转化法制备而成,但该方法使用的溶剂和非溶剂大多具有细胞毒性,后续的干燥过程可能导致多孔结构坍塌.针对以上问题,此次研究以聚乙烯醇和壳聚糖为原料,通过超临界CO2相转化技术制备了一种非对称膜,并探究了不同质量分数铸膜液对膜的形貌结构和性能的影响规律.结果表明:所制备膜都具有明显的非对称结构,且非对称膜的力学性能(拉伸强度6.07～14.3 MPa,拉伸模量3.17～9.82 MPa)和吸水率(177.8％～254.0％)均在理想伤口敷料的期望范围内.随着铸膜液质量分数的增大,表层的致密程度和致密层厚度会相应增加,吸水率随之减小,拉伸强度随之增加.此外,8％铸膜液所制得的非对称膜同时拥有微孔、介孔和大孔,在伤口敷料领域有潜在的应用前景.

    非对称膜聚乙烯醇壳聚糖超临界CO2

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    北京工业大学安全福、王乃鑫教授团队Science:取向单层多面体芳烃/烷烃分离膜

    北京工业大学 安全福团队
    114页
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    面向烟草提取物分离的复合纳滤膜的制备及性能研究

    刘春波徐瑞松蒋薇李勇...
    115-121,131页
    查看更多>>摘要：以聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)超滤膜为基膜,通过界面聚合反应在基膜的表面复合聚酰胺(PA)分离层,制备得到PA/PMIA复合纳滤膜,用于精细分离烟草提取物中致香组分.当哌嗪(PIP)质量分数为0.5％,均苯三甲酰氯(TMC)质量浓度为0.15 g/L,界面聚合反应时间控制在30 s时,所制备PA/PMIA复合纳滤膜的性能最佳,纯水渗透通量高达63.8 L/(m2·h),对葡萄糖的截留率为91.52％,截留分子量为180.采用此PA/PMIA复合纳滤膜对烟草提取物进行过滤分离,过滤液中烟碱和生物碱的浓度大幅降低,实现了烟草致香组分的分离浓缩.采用超滤-纳滤的二级过滤方式精细分离烟草提取物,得到致香组分的种类更多,生物碱和烟碱的浓度更高.

    聚间苯二甲酰间苯二胺纳滤膜界面聚合膜分离烟草致香组分分离浓缩

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    阵列平板膜污染分析与清洗应用

    郝燕孙广东代攀张瑜...
    122-131页
    查看更多>>摘要：膜污染是膜生物反应器(MBR)中普遍存在的问题.在工程应用中对膜组器进行定期清洗是缓解膜污染的有效方法.阵列平板膜是一种波纹状的平板膜,其主要优点有装填密度大、运行通量高和免离线清洗.本文介绍了阵列平板膜在一体化污水处理装置中的应用案例及其化学清洗方案.该案例中的膜片污染较为严重,清水通量仅为未使用膜片的7％,膜表面的无机-有机复合污染层中Fe和Ca的质量浓度分别达到5 384 mg/m2和1400 mg/m2,总有机碳质量浓度548 mg/m2(多糖质量浓度400 mg/m2).经草酸与次氯酸钠恢复性在线清洗后,跨膜压差由29 kPa恢复至11 kPa.随后,设备在25 L/(m2·h)通量条件下持续运行,每月进行1次500 mg/L次氯酸钠维护性清洗,在5个月的监测周期内,设备整体未出现明显压力波动情况,表现出较好的运行稳定性.这说明有机物对无机-有机复合污染起到关键作用,次氯酸钠的维护性清洗能有效去除阵列平板膜的有机污染物,进而遏制后续复合污染的形成.

    阵列平板膜膜污染MBR工程案例村镇污水一体化装置

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    MOF玻璃膜研究进展

    宋昊张雅婷金花李砚硕...
    132-144,157页
    查看更多>>摘要：金属-有机框架(MOF)材料,作为一类新兴的高性能分子筛膜材料,具有规整而均匀的亚纳米级孔道,可实现分子水平的混合物分离.受限于MOF的多晶性质,MOF膜容易产生晶间缺陷,从而降低分离选择性和合成重复性,不利于放大制备和工业应用.MOF玻璃材料由可形成液态的MOF材料熔融淬火形成,继承了前体MOF的化学连接性和组成,同时保留了MOF材料的永久孔隙率,可以实现对不同气体的选择性吸附.MOF玻璃材料的非晶态特性、易加工性和独特微孔结构使其成为制备无晶间缺陷、具有分子筛分性能的优异膜材料.本文总结了 MOF材料的熔融机理,分析了不同种类的MOF玻璃材料,概述了其结构和性能,并且综述了近年来MOF玻璃膜的设计开发及其在气体分离应用方面的研究进展.

    金属-有机骨架非晶态吸附MOF玻璃膜气体分离

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