膜法电容去离子技术用于水溶液中单/多价阴离子的分离

将电容去离子技术(CDI)与单价阴离子选择性交换膜结合构建新型膜法电容去离子膜堆(PSMCDI),并探索其在单/多价阴离子分离中的应用。采用自制的测试装置,以Cl-/SO42-水溶液为模拟体系,并选择现有的两种商业化单价阴离子选择性交换膜(ASV和ACS)作为膜元件,系统地研究了各参数(PSMCDI种类、阴离子组成和浓度、pH、操作时间、电压和流速)对单价离子选择性的影响。结果表明,总阴离子去除量随着阴离子浓度的增加而增加,但是对于单价离子(Cl-)选择性降低。随着操作时间的增加,单价离子(Cl-)选择性也降低。对于ASV膜,在1.2 V的直流电压、10 min吸附时间和30 ml·min-1进料流速的条件下得到1.6的单价阴离子去除选择性。同时,在相同条件下,ACS膜的单价阴离子去除选择性为1.4。     

基于二苯并-18-冠-6基体改性的K+选择性离子交换膜的制备及性能研究

基于18-冠-6醚环腔体可与K⁺形成1∶1型稳定的络合物,通过掺杂的方式将4,4'-二氨基-二苯并-18-冠-6（A18C6）引入离子交换膜基材料中并成膜,然后利用1,3,5-苯三甲酰氯（TMC）对A18C6分子进行交联固定,制得一系列改性阳离子交换膜。通过改变A18C6的含量和TMC的反应时间来调控阳离子交换膜的基体结构,系统考察了改性膜在K⁺/Mg²⁺、K⁺/Na⁺ 和K⁺/Li⁺的二元体系中对K⁺的电渗析选择性。研究结果表明,在电流密度为5.0 mA·cm^-2的条件下,最优膜M-A18C6-10%-T30在K⁺/Mg²⁺和K⁺/Li⁺体系中对K⁺的选择性（P_{\mathrm{M}{\mathrm{g}}^{\mathrm{2}+}}^{{\mathrm{K}}^{+}}=\mathrm{6.96},P_{\mathrm{L}{\mathrm{i}}^{+}}^{{\mathrm{K}}^{+}}=\mathrm{3.73}）高于商业的单价选择性阳离子交换膜CIMS（P_{\mathrm{M}{\mathrm{g}}^{\mathrm{2}+}}^{{\mathrm{K}}^{+}}=\mathrm{5.36}）。A18C6的掺杂引入不仅提高了膜基体的致密性（孔径筛分效应）,也为K⁺在膜基体中的传输提供了新的离子传输通道（离子-偶极作用）。     

铜合金卫浴五金铸件低压铸造工艺数值模拟

低压铸造是铜合金卫浴五金件主要成形工艺之一,利用ProCAST专业铸造模拟软件,研究了铜合金卫浴五金件低压铸造充型和凝固过程,获得了该产品低压铸造过程温度场、流场.模拟结果显示,初始方案在铸件关键部位将产生明显的缩孔、缩松现象.根据模拟结果和理论分析,改进初始工艺方案,并对改进后的工艺方案重新进行数值模拟.结果表明,改进后工艺方案明显减少缩孔缩松缺陷;将改进后的工艺方案投入试生产,产品抽检结果与模拟结果基本吻合.     

海产养殖常用药物三氯异氰尿酸的光化学降解行为

[目的]含氯杀菌剂是渔业生产中广为应用的水体消毒药剂,光化学降解是其在水中分解的主要途径和速率限制步骤之一。研究典型海产养殖药物的光化学降解行为,有助于保证其施用效果及降低海产品农残。选择海产养殖常用药物三氯异氰尿酸(TCCA),在不同的光照强度下测定其反应速率。选择较优的光照条件,在不同的pH值、不同的温度条件下,通过离子色谱法对水中各时间段的氯离子浓度进行测定,研究其水中光化学降解行为。[结果]不同的光照强度和条件下,TCCA中氯离子解离速度变化较为明显,且解离速度随波长的增加而减小。紫外光照射条件下,酸性溶液抑制解离,碱性溶液促进解离;温度升高有利于药物的降解。TCCA的降解基本符合一级动力学,且时段不同反应速率常数不同。[结论]水产养殖的用药杀菌过程中,应该尽量使水质保持中性。对于海产养殖而言,由于通常情况下海水的pH值显弱碱性,所以在使用药物时应尽量在晴天使用,此时的光照效果及紫外强度均较大,这样既能使药物完全发挥效果也会使药物尽快解离。     

逆向电渗析法海水盐差能发电工艺研究

采用逆电渗析法技术对反渗透浓排水进行浓差发电,考察了浓溶液和稀溶液的浓度比、浓溶液与稀溶液流向、离子交换膜类型、反渗透浓海水和模拟海水等对逆电渗析发电装置功率密度的影响。结果表明:在其它条件相同情况下,随着溶液的浓度比增加,功率密度也随之增加;低面电阻高渗透选择性的离子交换膜具有高的功率密度;采用并流的方式所得到的功率密度比错流的高;反渗透浓海水中的多价离子对逆电渗析海水盐差能发电功率密度有一定的影响。     

电渗析用季铵化聚氯乙烯均相阴离子交换膜的制备

以1-甲基咪唑(N-MI)为季铵化试剂一步法对聚氯乙烯(PVC)功能化改性,并制备了均相PVC阴离子交换膜,避免了传统阴离子交换膜制备过程中的氯甲基化步骤。通过对比研究,优化后的PVC-N-MI-5表现出较好的综合性能。离子交换容量和迁移数分别高达2.89 mmol·g~(–1)和98.4%;吸水率和溶胀率分别为4.24%和0.21%,低于商业JAM-5阴离子交换膜(4.87%和3.33%);脱盐率、电流效率以及能耗分别为98.38%、55.8%和5.1 kW·h·(kg NaCl)~(–1),可与商业JAM-5(93.0%、55.2%和4.6 kW·h·(kg NaCl)~(–1))相比较。低廉的原料与简便的制备过程以及相对良好的电渗析应用性能,表明所制备的PVC-N-MI-5具有一定的应用前景。     

不同侧链BPPO阴离子交换膜的制备及其抗污染性能

采用含有不同碳链长度的4-乙基吡啶、3-丁基吡啶与3-己基吡啶,通过亲核取代反应分别对溴化聚苯醚（BPPO）进行季铵化,制得三种阴离子交换膜（QBPPO-1、QBPPO-2、QBPPO-3）并对其电化学性能、脱盐性能以及抗污染性能进行了研究。实验结果表明随着吡啶环上烷基碳链的增长,制得的离子交换膜的离子交换容量呈现下降趋势,由1.92 mmol/g降至1.34 mmol/g,而膜面电阻逐渐增加,由2.99 Ω·cm²增加到10.59 Ω·cm²;在电渗析实验中,与商业日本Fuji阴离子交换膜相比,本实验制备的三种离子交换膜均呈现出较高的脱盐率;在污染实验中,随着高分子骨架侧链碳链的增长,离子交换膜在污染实验中的的转折时间逐渐变短,抗污染能力下降;计算模拟结果表明疏水作用在有机污染物（十二烷基苯磺酸钠）与离子交换膜内高分子骨架侧链的亲和相互作用中占有重要地位。     

膜分离技术在农药工业清洁生产中的应用概况

综述了膜分离技术在农药工业清洁生产中的应用.重点论述了在农用抗生素、草甘膦、亚氨基二乙酸生产过程中,应用膜分离技术替代传统分离,可提高产品质量、收率,降低成本,大幅度地减少污染,实现清洁生产.     

海洋资源开发高级专门人才培养实验教学方法探索——以膜集成分离技术为例

专业实验是考查学生掌握理论知识程度及为本科毕业论文的开展奠定基础的一个重要实践教学环节。依托传统优势,着眼于学科交叉,在海洋技术专业实验中开设集成膜分离技术实验,是必要的和可行的。教学实践结果表明,集成膜分离技术实验有助于培养学生的能力,促进学生结合实际生产进行独立思维、团队协作和创新探索。     

膜集成技术在印染废水回用中的应用研究

采用膜集成技术对经生化处理法处理后的印染废水进行深度处理实验,结果表明:经超滤和反渗透膜处理后的出水水质稳定,废水回收率达到70%以上,化学需氧量(COD)去除率90%以上,脱盐率97%以上,完全可回用于高质量的印染生产线中,膜集成技术深度处理印染废水在工程上的应用是可行的.