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纳滤分离机理模型的研究进展

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近年来,纳滤(Nanofiltration,NF)分离技术广泛应用在物料分离、水处理等领域.对NF分离机理的认识是能够准确预测NF分离性能的理论基础.本文从历史发展的角度回顾了用于解读和预测N F分离性能的非平衡热力学模型、结构模型及其他模型.结构模型包括细孔模型、固定电荷模型、空间电荷模型、静电位阻模型、道南位阻模型与道南位阻-介电排斥模型等.总结了各模型的特点、发展及其在NF分离机理解读和性能预测方面的应用.随着分析仪器和计算机技术的进步,未来NF分离机理和理论的研究应着重于将结构模型和人工智能模型相结合,针对各种复杂的NF分离体系开展膜分离性能预测和膜材料的设计优化,以期能进一步推动NF膜的精准构筑,从而拓展其应用场景.
Research progress on nanofiltration separation mechanism models
Recently,nanofiltration membrane separation technology has been widely used in material separation and water treatment,and the understanding of nanofiltration membrane separation mechanism is the theoretical basis to accurately predict the separation performance of nanofiltration membrane.This paper reviews models used to interpret and predict nanofiltration separation performance from perspective of historical development,including irreversible thermodynamic model,structural models and other methods.The structural models involve the steric-hindrance pore model,the fixed charge model,space charge model,the electrostatic and steric-hindrance model,the Donnan steric pore model and dielectric exclusion.Then the models'characteristic,development and applications to analyze separation mechanism and predict separation performance are summarized.With the advancement of analytical instruments and computer technology,future research on NF separation mechanism and theory should focus on combining structural and artificial intelligence models to predict membrane separation performance and optimize the design of membrane materials for various complex NF separation systems in order to further promote the accurate construction of NF membranes and thus expand their application scenarios.

nanofiltrationseparation mechanismirreversible thermodynamic modelstructure models

吴雨茜、唐元晖、任书平、王晓琳、武浩宇、林亚凯

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中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083

清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室,北京 100084

纳滤 分离机理 非平衡热力学模型 结构模型

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2022YFC21051032021200043220212910094SKL-CHE-19A022022YQHH042022YJSHH142023ZKPYHH042232018

2024

10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2024.02.023

膜科学与技术
中国蓝星（集团）股份有限公司

膜科学与技术

CSTPCD北大核心
影响因子：0.634
ISSN：1007-8924
年,卷(期)：2024.44(2)
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