离子交换膜的发展态势与应用展望

基于离子交换膜的电膜技术,由于其独特的离子传递特性,可以用于离子物系的分离、分级,在清洁生产、节能减排、能量转换等方面有着广泛的应用前景。本文综述了离子交换膜的制备、应用过程以及组件设计等方面的前沿性进展,并对亟待解决的问题和未来的发展方向作了展望。关于膜的制备,提出了从二相到三相、从致密到微孔的新型离子交换膜结构,开发了电纳滤膜并用于一价或多价离子的分离,通量和选择性均得到提高,实现了膜功能的多样化。在应用过程中,实现了扩散渗析和电渗析过程的集成,分离效果优越,生产成本降低。同时对膜组件进行优化,设计开发出新型的卷式组件,克服了传统板式组件的诸多缺陷。值得一提的是,离子分离膜的应用领域也由初级水处理扩展到复杂物料的分离与纯化。以上研究成果将为离子交换膜的发展提供指导,加快其工业化进程。     

电渗析技术在木糖醇酸水解法制备中的应用

木糖醇作为一种可作为甜味剂的糖醇具有广泛的应用前景。目前工业上酸水解法制备木糖醇的过程中需要一个脱除水解液中的残酸的工艺步骤。传统的残酸去除方法为饱和石灰水中和法,存在能耗高、消耗的化学试剂多、污染大等缺点。为实验木糖醇的清洁生产,本文采用自我组装的电渗析装置对木糖水解液中的残酸进行了选择性的去除,考察了操作电流对残酸去除及木糖得率的影响。结果表明,当操作电流为30 mA·cm^-2时,电渗析过程对残酸的去除率大于99%,其木糖的得率为84.9%,电渗析工艺处理木糖水解液的能耗为179 kW·h·t^-1,脱酸工序成本为每吨母液139元,具有良好的经济效益和环境效益。由此可见,电渗析工艺在木糖醇酸水解法制备过程中具有广泛的应用前景。     

MOFs分离膜在水系分离中的应用

MOFs作为一类具有三维孔结构的新型框架材料,在催化、储能和分离领域均有广泛的应用前景,而MOFs的水稳定性一直是限制其扩大应用的壁垒。随着水稳定性MOFs材料不断涌现以及人们对MOFs水稳定性机理认识的加深,众多的学者开始关注MOFs分离膜在水体系下物质分离的应用研究。综述了围绕MOFs分离膜在水系环境下的分离应用研究展开,概述了MOFs水稳定性的影响因素,MOFs分离膜的制备及其在染料废水处理、脱盐、重金属离子去除和离子选择性分离等领域的应用研究,并对MOFs分离膜未来发展趋势进行了展望。     

乳状液膜提钪的研究

本文研究了间歇法乳状液膜提铣的多因素的影响，确定了膜相配方和适宜的操作条件，一次处理５ｍｉｎ，提钪率可达９５％以上。     

乳状液膜提取混合稀土的膜相配方设计—正交回归设计

我国是稀土资源极其丰富的国家。对稀土用萃取法和离子交换法提取研究得较多。但随着黎念之1968年发明了液膜,液膜就成为提取稀土的高效、快速、简便、选择性好的方法。不少化学工作者对液膜提取稀土都做过不少试验,并取得了一定成果。但从目前研究稀土的现状来看,还没有见到用数学方法优化膜     

电场辅助制备分层多孔扩散渗析膜

传统的扩散渗析膜厚度较大,传质阻力较大,使得氢离子较难透过,酸回收率不高.本文通过采用外加电场辅助致密膜成孔的方法,探讨了电场强度和作用时间对聚(QVBC-DVB)/PVDF离子交换膜形貌的影响,制备出"三明治"型分层多孔扩散渗析膜,将致密层厚度从80.0μm降低至46.8μm.扩散渗析测试表明,经100 mA/cm~2的电场作用72 h后,氢离子渗析系数和分离因子分别达到12.12×10~(-3) m/h和198,与致密基膜相比分别提高了121.7%和57.1%,为改善扩散渗析膜性能提供了新思路.     

扩散渗析法回收工业酸性废液的研究进展

用阴离子交换膜回收废酸是工业中处理酸性废液行之有效的方法，本文对该过程及过程中所用到的阴离子交换膜(扩散渗析膜)的发展状况进行了初步论述，重点介绍了DF系列阴膜在回收工业酸性废液的应用情况。     

离子交换膜扩散系数的测定方法评述

本文叙述了电解质通过离子交换的扩散系数，离子的相互扩散系数及自扩散系数的测定方法，原理，推导了有关公式，并对有些方法作了评述和实验上的比较。     

离子交换膜的重大国家需求和创新研究

离子交换膜的发展可以追溯到60年前,也是我国最早开发的膜过程,目前已经从当初实验室的研究走向不同工业的应用,特别是近年来,随着国家对环境保护的不断重视,以离子交换膜为基础的过程由于能够实现离子的定向或者选择性迁移,在环境保护、清洁生产和分离等具有举足轻重的地位.本文针对国家目前的产业发展政策阐述了离子交换膜的重大国家需求及其创新研究,对今后该领域的发展进行了展望.     

我国盐湖锂资源分离提取进展

锂及其化合物是国民经济和国防建设的重要战略资源，在储能电池、精细化工、原子能热核聚变等领域有着重要应用。中国是锂资源消耗与生产大国，但我国锂消费量对外依存度达70%以上，同时我国锂资源主要储存在西部地区的盐湖卤水中，低锂浓度、高镁锂比的问题提升了盐湖提锂的难度。针对我国盐湖提锂现存的问题，本文系统总结了盐湖锂资源分离提取常见的传统方法，并重点阐述了新型膜分离材料及新型膜分离过程在盐湖卤水高效提锂方面的重要进展，特别是我国科研工作者在盐湖提锂应用中所取得的最新成果。