大黄素等天然药物的纳滤行为

以NF270纳滤复合膜对几种不同分子量的天然药物(如大黄素、咖啡因)进行了纳滤行为研究,并考察了操作压力、浓度、pH、离子浓度等因素对纳滤膜截留行为的影响.结果表明,NF270纳滤复合膜截留分子量在300左右(例如对相对分子质量为270.23的大黄素几乎100%截留,对相对分子质量较小的咖啡因截留率小于60%);随着pH的增大,纳滤膜对大黄素的截留率稍有下降,对其他三种药物的截留率略有升高;改变溶液的离子浓度,纳滤膜的截留率和通量均下降.选择适宜的操作条件可以实现天然药物的提取、分离和浓缩.     

纳滤膜对邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯截留行为的研究

采用聚酰胺复合纳滤膜(BDXN-90)处理地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP),研究了有机物、离子强度等因素对其截留行为的影响;探讨了在有机物共存的条件下,纳滤膜截留DEHP的机理.结果表明:BDXN-90纳滤膜能有效截留地表水中微量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,其截留率在98%以上,并且长时间运行稳定;膜过滤过程中,刚开始由于DEHP与膜表面之间的吸附截留率较高,当吸附趋于饱和截留率下降,最后随着膜污染的逐渐形成导致膜通量下降和截留率上升;影响截留行为的主要因素是离子强度和有机物:离子强度中和膜表面静电将膜基质压实,有机物与膜表面产生吸附导致膜污染.     

天然原水中DOM对纳滤膜的污染分析及过滤特性研究

实验研究了天然原水中溶解性有机物(DOM)对纳滤膜污染特性的影响.原水中的DOM分离得到相对分子质量小于100 000、小于50 000、小于30 000、小于10 000和小于3 000的亲水性和疏水性有机物,对其进行纳滤膜过滤试验.结果表明,疏水性有机物组分对纳滤膜造成的通量衰减程度和衰减速率均高于相同分子质量区间的亲水性有机物组分;亲水性有机物组分对膜通量影响较大的物质为小分子有机物,疏水性有机物组分对膜通量影响较大的物质为大分子有机物;有机物的亲疏水性和相对分子质量大小均会影响纳滤膜对有机物的截留率.     

纳滤膜材质对高含盐体系中有机物截留性能的影响研究

为获得纳滤膜材质对高含盐体系中有机物截留性能的影响规律,采用截留分子量相近的有机纳滤膜和陶瓷纳滤膜对模拟高含盐体系中有机物的截留性能进行研究比较,考察运行时间、盐浓度、跨膜压差、有机物浓度等因素对截留效果的影响.结果表明,两种纳滤膜运行30 min后截留性能即可稳定;随着盐浓度的增加,膜的渗透通量和膜对有机物的截留率都下降,其中陶瓷纳滤膜对有机物的截留效果优于有机纳滤膜;有机物浓度和跨膜压差对两种膜的截留性能影响较小.因此,在高含盐体系中,截留分子量相近的陶瓷纳滤膜相比于有机纳滤膜,前者具有更大的通量和更高的有机物截留率.     

染料的纳滤分离性能和机理

考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能,纳滤膜对染料溶液有很好的分离效果,其分离过程中筛分起主导作用;试验不同孔径的醋酸纤维素纳滤膜对萘系衍生物．以及不同材料的纳滤膜对相同分子量有机物的截留效果,其分离性能是由有机物性质和范德华引力共同作用的;分析磺化聚醚砜膜对有机物的截留和染料与膜材料界面力数据,结果表明纳滤膜分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的．     

对乳清的超滤渗透液进行纳滤脱盐的试验研究

采取超滤膜对乳清进行预处理,研究了不同操作条件下NF270纳滤膜的通量衰减规律以及对乳清中盐和乳糖的分离效果.结果表明:压力由0.4 MPa增加到0.6 MPa时,纳滤膜稳定通量增大,膜通量衰减加重.纳滤膜的盐截留率先下降后上升,乳糖透过率略有增加,增加压力有利于乳糖和盐之间的分离;当压力为0.6 MPa,转速为418.6r/min,在蛋白质的等电点pH值为4.8时,纳滤膜通量小且膜污染最为严重,此时盐截留率最低;pH值为3时所对应的膜通量与料液呈中性时相比,乳清通量增加,且通量衰减幅度小,此时盐截留率为30％,乳糖透过率达80％,因此酸性条件有利于提高通量及乳糖和盐之间的分离效果;提高膜表面的湍动程度时,膜通量增加且膜污染减弱,相应的纳滤膜的盐截留率较小,而对乳糖的透过率影响不明显.     

钠盐对纳滤处理染料废水的影响及膜污染分析

高含盐染料废水可以采用纳滤分离进行处理,盐浓度对纳滤过程有重要影响.本文使用陶瓷膜纳滤处理模拟含盐染料废水.分别配制染料(甲基橙,中性红和碱性品红)溶液100mg/L,混合不同的钠盐浓度(质量分数0.05%,0.1%,0.5%,1%,5%,10%),进行纳滤实验,考察盐浓度对染料截留率、渗透通量和盐截留率的影响.实验表明,在低盐情况下,随着盐浓度的增加,染料截留率减小,通量增加;盐浓度增加至高盐(1%)以上时,染料截留率增加,通量减小.考察了盐浓度对膜污染的影响,对纳滤过程进行膜阻力分析,发现盐浓度的增加会适当降低膜阻力,减小膜污染.     

结构调节分子对顺-(1,3,5)-胺基环己烷-均苯三甲酰氯复合纳滤膜性能的影响

以间苯二甲酰氯、4-哌嗪哌啶、3-[(2-氨基乙基)-二甲胺]丙烷-1-磺酸作为结构调节分子,分别考察了添加每种分子对顺-(1,3,5)-胺基环己烷-均苯三甲酰氯纳滤膜的水通量和盐截留率的影响.当添加间苯二甲酰氯时,膜的水通量下降.考察了顺-(1,3,5)-胺基环己烷-间苯二甲酰氯纳滤膜的性能,该膜水通量为2.7L/(m2·h·MPa),对盐的截留顺序为Na2SO4(92.3%)MgCl2(76.6%)NaCl(54.5%).当添加4-哌嗪哌啶时,膜的水通量增加.当添加3-[(2-氨基乙基)-二甲胺]丙烷-1-磺酸时,膜的水通量随其浓度增加呈先增大后减小的趋势.当添加少量结构调节分子时,各膜对Na2SO4的截留率都轻微下降;当添加量较多时,截留率下降幅度较大.     

纳滤去除水中布洛芬的研究

分别从污染物的纳滤过程、溶液性质以及预接触时间等因素探讨纳滤膜去除环境微污染物布洛芬(IBU)的性能.结果表明,随着pH的增大布洛芬水溶液在纳滤过程中的通量也随之增大,布洛芬的离子化程度逐渐增大,其与膜面负电荷的互斥作用也增强,布洛芬溶液的纳滤过程持续保持较高的截留性能;加入天然有机物(NOM)后,布洛芬溶液膜通量明显降低,截留率值增大,膜面对IBU的吸附量降低;预接触时间的增大,对IBU的纳滤过程起始通量影响较大,膜面对IBU的累积吸附量变化并不大.     

聚砜纳滤中空纤维膜去除内分泌干扰物双酚A

由本实验室自制等离子体改性聚砜纳滤中空纤维膜对内分泌干扰物双酚A溶液进行截留,通过改变溶液浓度、pH、操作压力以及离子强度等因素,经过长时间截留,观察聚砜纳滤中空纤维膜对双酚A溶液的截留率以及通量的变化,分析其作用机理,归纳出改变不同因素使得截留率及通量变化的规律,并研究了不同条件下原液浓度的变化.实验结果表明,聚砜纳滤中空纤维膜对双酚A有很强的吸附作用力,这种吸附力为去除双酚A的主要机理,且溶液为较高浓度,pH=6,压力为0.2MPa,低离子强度时去除率达到90%以上.在近中性条件下,吸附作用力在聚砜纳滤中空纤维膜去除双酚A过程中起主导作用,在较高pH条件下静电斥力发挥作用,离子强度的大小对吸附作用力影响不大.     

用鸡蛋清中的卵清蛋白测定常用超滤膜的切割分子量

提出了一种测定超滤膜切割分子量的简便方法,该法以鸡蛋清代替生化试剂作为标准分子量蛋白质,以卵清蛋白的截留率而不是截留率一分子量曲线作为判据来确定膜的切割分子量,切割分子量的确定范围为1万～6万．讨论了配制卵清蛋白溶液的适宜pH范围为10～11,实际使用质量分数为0．03％NaOH溶液即可;证明了用生化试剂和鸡蛋清配制的卵清蛋白溶液具有相同的分光光度性质,共享同一条浓度-吸光度工作曲线;阐明了比尔定律的适用范围,只需控制超滤前溶液的起始吸光度E。＝0．200左右就可用吸光度代替浓度计算膜对蛋白质的截留率;测定了不同鸡蛋中的卵清蛋白含量在10％～15％之间,同一只鸡蛋的蛋清中卵清蛋白的含量分布是相当均匀的;用已知切割分子量的膜测定了对卵清蛋白的截留率,并据此提出了确定切割分子量的判据;用细胞色素C的截留率证明了本法的适用性;还证明了用0．03％NaOH溶液配制的卵清蛋白溶液可在4～5℃下存放2～3周．     

膜法纯化液相沉淀法合成的纳米Fe2O3水合物

采用超滤膜分离技术纯化由液相沉淀法合成的纳米氧化铁水合物,考察超滤膜材质及截留分子量(MWCO)、膜分离过程操作参数对透过通量大小及稳定性的影响;并研究膜污染机制及相应的清洗方案.结果表明,纯化效果好、效率高,且污染膜易于清洗,可重复使用,膜法纯化不失为一有效的纯化新途径.     

BSA法测定超滤膜截留率的不确定度评定

截留性能是超滤膜重要的性能指标,截留率和切割分子量又是表征超滤膜截留性能的主要技术参数。基于GB/T 32360-2015《超滤膜测试方法》,依据JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》,以牛血清白蛋白(BSA-67000)为标准物质,建立截留率测试结果的不确定度评定数学模型,全面分析不确定度来源,评定超滤膜截留率测试结果的不确定度。结果表明:BSA-67000的多分散系数(Mw /(Mn)为1.101,GPC谱图呈现单峰形式,结构明确、分子量分布窄,完全满足测试需要。对该结果进行了不确定度评定,当包含因子k=2,置信水平为95%时,扩展不确定度为7.86%,测试结果的不确定度主要来源于测试液取样、重复性测试和BSA-67000的紫外分光光度法测定。     

聚乙二醇法测定超滤膜截留率的不确定度评定

截留率和切割分子量是表征超滤膜截留性能的主要技术参数。以聚乙二醇-20000为标准物质,建立截留率测试结果的不确定度评定数学模型,分析不确定度来源,评定超滤膜截留率测试结果的不确定度。结果表明,PEG-20000的多分散系数(Mw/Mn)为1.005,优于标准中对截留测试标准物质的分子量分布系数小于1.8的要求,GPC谱图呈现单峰形式,符合PEG结构明确、分子量分布窄的特点,完全满足测试需要,标准测试曲线线性好、相关系数R2大于0.999;通过重复性实验,测定了超滤膜对PEG-20000的截留率为93.04%,对该结果进行了A类和B类不确定度评定,当包含因子k=2、置信水平为95%时,扩展不确定度为2.90%。     

荷正电聚四氟乙烯复合纳滤膜的制备及表征

以聚四氟乙烯(PTFE)平板膜为基膜,对其进行亲水改性后,以支化聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)为主要单体,通过界面聚合制备了荷正电聚四氟乙烯复合纳滤膜。采用红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜和固体表面Zata电位分析仪研究了复合纳滤膜的表面化学结构、微观形貌和荷电特性,结果表明,在亲水PTFE基膜表面形成了致密的多层结构,复合纳滤膜在pH为中性的条件下呈现荷正电。通过优化制备条件,复合纳滤膜对MgCl_2溶液的截留率达到95.7%,水通量为13.47 L/(m~2·h)(测试液浓度1000 mg/L,操作压力0.4 MPa)。此外,测试复合纳滤膜对不同盐溶液的截留率大小顺序为MgCl_2(95.7%)MgSO_4(90.7%)Na_2SO_4(77.5%)NaCl(58.1%),对聚乙二醇(PEG)的截留相对分子质量为402。研究表明制备的复合纳滤膜在硬水软化领域具有潜在的应用价值。     

高通量聚丙烯腈超滤膜的研究

以聚丙烯腈（ＰＡＮ）为原料,二甲基乙酰胺（ＤＭＡＣ）为溶剂,研究了铸膜液组成和若干因素对膜性能的影响。选择适当的膜液组成和制膜条件,可制得截留相对分子质量为１５万（Ｒ＝９０％）,透水量达１５０％～２００ｍＬ（ｃｍ＾２·ｈ）的超滤膜。     

荷电聚砜中空纤维超滤膜的研究

以氯甲基化聚砜为原料，二甲基乙酰胺为溶剂，聚乙二醇为添加剂，研究了膜液组成和纺丝条件对膜性能的影响，选择适当的膜液组成和纺丝条件，可制得截留分子量为６万以上的中空纤维超滤膜，其截留率可达９０％以上，用ＣＭＰＳ中空纤维膜经三甲胺水溶液处理后，可制得季铵化聚砜中空纤维荷正电超滤膜。     

纳滤膜对水中酚类物质的截留率及其定量结构关系的研究

分别选用NF90,NF270和NF-纳滤膜测定了21种酚类物质的截留率,研究了纳滤膜对酚类物质的截留机理.试验结果表明,酚类物质的截留率受到酚类取代基位置和膜特性的影响:截留率从大到小的次序为邻位取代>间位取代>对位取代;孔径越小、荷电量越大的纳滤膜截留率越大.此外,在MATLAB6.5环境下,利用遗传算法(GA)结合偏最小二乘回归(PLS)和人工神经网络(ANN)建立了酚类化合物的截留率与其定量结构关系的模型,两种方法建立的模型的相关系数可分别达到0.886 9和0.993 7.进而结合定量构效关系模型,从有机物分子结构参数的角度分析了影响酚类物质截留率的因素,并对几种物质的截留率进行了有效的预测.从预测结果来看,GA-ANN模型的预测精度要好于GA-PLS模型.     

膜法染料废水处理试验研究

采用醋酸纤维素纳滤膜,对染料厂提供的高盐度、高色度、高CODCr的染料废水进行了处理试验研究。在纳滤膜对废水中染料的截留性能、废水中无机盐（NaCl）的透过性能、纳滤膜 对染料废水中不同分子量的有机物的截留性能、以及膜对染料废水的色度和CODCr的去除性能等方面作了详细的研究和讨论。初步的研究结果表明,纳滤膜技术能有效截留废水中的染料的有机物,而废水的无机盐则几乎100％透过膜,膜对废水的色度和CODCr的去除效果亦较佳,膜技术可有效实现对高盐度、高色度、CODCr的染料废水的处理。