表面活性剂液膜萃取过程的乳液溶胀(Ⅰ)——载体对乳液溶胀的影响

研究了载体对乳液溶胀的影响。发现膜相中存在载体时使界面张力降低,说明载体能吸附于界面。表面活性剂和载体在界面的竞争吸附是影响乳液溶胀的关键因素。本研究表明,液膜的夹带溶胀随膜相中载体浓度的增大而减小,而渗透溶胀则随之而加剧。提出了估算溶胀率的修正方程,用修正方程对膜相存在载体时的乳液夹带溶胀率进行了估算,计算值与实验数据吻合良好。     

表面活性剂液膜萃取过程的乳液溶胀(Ⅱ)——乳液溶胀的抑制

探讨了抑制乳液溶胀的途径。着重研究了迄今尚未充分讨论的外水溶质对乳液溶胀的影响。结果证实,外水相中的电解质或葡萄糖能抑制夹带溶胀,并使渗透溶胀率降低。研究了溶剂和温度对溶胀的影响。提出了计算渗透溶胀的修正数学模型,计算值与实验值相符。     

粘度对表面活性剂液膜溶胀的影响

从实验和理论两方面探讨了粘度对液膜夹带溶胀及渗透溶胀的影响.当乳状液粘度超过50mPa·s时,夹带溶胀随乳状液粘度的增加而降低.膜相粘度的增加会导致渗透溶胀的减少.并提出了各粘度区估算溶胀率的数学模型,且模型值和实验数据吻合良好.     

乳化液膜提取柠檬酸及其溶胀的研究

本文研究了采用Ｗ／Ｏ型乳化液膜提取水溶液中的柠檬酸，同时研究了柠檬酸提取过程中水的传质行为（乳液溶胀）。考察了表面活性剂、载体、反萃剂Ｎａ２ＣＯ３、柠檬酸浓度对柠檬酸传质和乳液溶胀的影响。实验结果表明：萃取率随载体和内相试剂浓度的增加而增加；当载体和初始柠檬酸浓度较高时，乳液更易于溶胀，由此得出了除渗透压造成的乳液溶胀外，溶质与载体形成的络合物也能促成乳液的溶胀。提出了分离浓缩柠檬酸的最佳乳液配方     

液膜夹带溶胀发生与消除

本文讨论了液膜夹带溶的发生机理与消除方法，证明在界面上表面活性剂分子吸附速度的大小是液膜夹带深胀大小的原因，吸附速度与所采用的表面活性剂有关，并提出了液膜夹带溶胀的常用消除方法。     

乳状液膜提取青霉素及其溶胀的研究

采用W／O型乳状液膜提取模拟发酵液中的青霉素,考察膜相添加剂、表面活性剂、载体、解析剂Na2CO3浓度、搅拌速度对青霉素传质和液膜溶胀的影响。以span80为表面活性剂、三辛胺为流动载体、液体石蜡为膜相添加剂、煤油为膜溶剂组成的乳状液膜体系。结果表明：青霉素提取率随表面活性剂和载体浓度的增加而明显增加。但表面活性剂浓度增加使液膜易产生再乳化,而再乳化和搅拌是夹带溶胀产生的主要原因;水的渗透(渗透溶胀)随载体和内相NaCO3浓度升高而增加。液膜溶胀是影响液膜技术工业化应用的关键因素之一。适宜的液膜配方和操作条件,有利于控制液膜溶胀,增加青霉素的提取率。在本研究中,青霉素的提取率最高可达91．5％,液膜溶胀率为16％。     

(W/O)/W表面活性剂液膜体系的溶胀现象——(Ⅰ)表面活性剂的界面吸附和乳化溶胀

本文提出了表面活性剂在液膜膜相中有效浓度的概念并推导了其计算公式.通过大量实验和理论分析,探讨了乳化溶胀的产生机理,提出了界面湍动-乳化的机理模型,并据此导出了估算乳化溶胀率的数学模型.模型预测值和实验数据吻合很好.     

(W/O)/W表面活性剂液膜体系的溶胀现象——(Ⅰ)表面活性剂的界面吸附和乳化溶胀

本文提出了表面活性剂在液膜膜相中有效浓度的概念并推导了其计算公式.通过大量实验和理论分析,探讨了乳化溶胀的产生机理,提出了界面湍动-乳化的机理模型,并据此导出了估算乳化溶胀率的数学模型.模型预测值和实验数据吻合很好.     

OP-10/异戊醇/煤油/NaOH微乳液体系萃取钼(Ⅵ)的研究

采用电导率法研究了OP-10/异戊醇/煤油/NaOH水溶液微乳液体系的性质,并以此微乳液体系为油相,以TOA为载体研究了萃取水溶液中钼(Ⅵ)的工艺条件。实验结果表明:异戊醇和OP-10的最佳比例为1∶1时,该微乳液体系具有最大溶水量;拟三元相图表明该微乳液体系的稳定区域与NaOH浓度关系不大;外水相中加入一定量的NaCl可有效避免萃取过程中液膜的溶胀与破裂;当外水相中HCl浓度为0.05mol/L、膜相中TOA浓度为0.04mol/L、内水相中NaOH浓度为0.04mol/L时,微乳液体系对钼的单级萃取率可达98%。     

W/O/W乳液的渗透溶胀

<正>W/O/W或/O/W/O多重乳状液是一种复分散体系.早在1925年它就被人们所发现.直到最近,由上人们发现它可广泛用于液膜分离技术、固定化酶、体内解毒以及控制释放等领域,因而对多重乳状液的研究工作越来越受到重视.对于乳液溶胀,至今尚未有过系统的研究报道.根据分析及实验结果,溶胀是由渗透与夹带两个因素引起的.本文建立了W/O/W乳液的渗透溶胀模型,并通过实验研究了影响溶胀的因素.     

乳化液膜萃取乳酸稀溶液过程中的渗透溶胀及模拟

根据膜相中载体萃取的机理,指出载体在萃取溶质后形成的络合物具有一定的亲水性．采用气相色谱法,分别对含有表面活性剂和载体的膜相在与乳酸溶液接触后的溶水率进行了测定,结果发现其溶水率远高于与无溶质的外相水接触后的膜相溶水率．所以渗透溶胀进人内相的水除表面活性剂分子结合的迁移外还有载体-溶质络合物结合水．从而提出了实际萃取过程中乳化液膜渗透溶胀的反应-溶解-扩散机理,并提出了相应的数学模型,经与实验数据比较,结果吻合较好．     

聚醚共聚酰胺(PEBA)膜的溶胀和渗透汽化行为研究

用涂布法制备出PEBA均质膜,分别测试了膜在纯醋酸正丁酯、水以及醋酸正丁酯稀水溶液中的溶胀率,并考察了浸泡时间、温度和溶液浓度对溶胀率的影响;结果表明:PEBA膜在水中溶胀很小,对醋酸正丁酯具有优先吸附能力;溶胀率随浸泡时间的延长、浸泡液浓度和温度的升高而逐渐上升。渗透汽化实验表明膜对醋酸正丁酯的良好选择性,膜的渗透通量和分离因子随着浓度的增加而增加,渗透通量随着温度的升高而增加,但分离因子随温度的升高而减小;当原料液浓度为0.6%(wt)时,醋酸正丁酯的渗透通量为143.9g·m-2·h-1,分离因子达到236.9。     

液膜分离技术脱除废水中的醋酸——外相边界层及膜相扩散控制模型

本文导出了无再分散、无内循环、乳液滴直径均匀的液膜系统中的扩散控制模型。此模型同时考虑了外相边界层及膜相传质阻力。采用摄动法求得了非线性方程组的近似解。解中所含参数M,代表外相边界层中的传质阻力与乳液滴内最大传质阻力之比。当M等于零时,此解与渐进前沿模型的解相同。实验数据与模型计算值能很好吻合。通常,零级解(即拟稳态解)即可描述液膜传质。乳液溶胀可分为渗透溶胀与夹带溶胀。渗透溶胀速率随表面活性剂及内相试剂浓度的增加而增加。多次聚结再分散及增加搅拌强度加速了夹带溶胀。当内相试剂浓度较高时,渗透对溶胀的影响较大。本文提出了夹带溶胀机理。     

T-154为载体的微乳液膜处理焦化厂含酚废水

研究了以T-154为载体的P204/煤油/NaOH微乳液膜配方及其稳定性。采用该液膜体系处理含酚废水,探讨了载体浓度、分离时间、乳水比、油相的重复使用次数等对除酚率的影响。结果表明,微乳液膜不仅稳定性好,分离速度快,除酚效率高,而且可自动破乳,油相可重复使用。当T-154在油相中的质量浓度为5%,分离时间为20m in,乳水比为1∶4,废水的pH值为5时,一次性除酚率达99.95%。将该微乳体系用于处理某焦化厂中高浓度的含酚废水,一次性除酚率均高于97%,且对高浓度含酚废水的除酚效果更佳。     

蒙脱石的溶胀、蒙脱石-水悬浮液及悬浮乳液的流变特性

采用水悬浮法对蒙脱石原土进行钠离子交换反应和提纯处理得到纯度较高的钠型蒙脱石。研究了钠型蒙脱石在水中的溶胀行为。用MC-1粘度仪研究了蒙脱石-水悬浮液的流变特性,考察了蒙脱石的固相含量、在水中的溶胀时间以及电解质对悬浮液流变行为的影响。研究发现：当固相含量较低（≤3．0％,质量分数,下同）时,悬浮液为Newton流体,随着蒙脱石含量的提高（≥5．0％）,悬浮液由Newton流体向假塑性流体转变。根据蒙脱石含量的不同,蒙脱石在水中的溶胀剥离需要数小时到数十小时不等,而超声波分散处理使蒙脱石溶胀剥离的时间缩短到10min左右。向蒙脱石-水悬浮液中加入电解质NaCl会导致蒙脱石的片层聚并在一起并形成网络结构,悬浮液的粘度特别是在低剪切速率下的粘度有数倍的增加。对不同固-液分散相比例的悬浮乳液的流变性能测定表明：蒙脱石片层双电层与乳液液滴的双电层之间存在相互作用,导致悬浮乳液产生独特的粘度变化。     

半纤维素/碳纳米管复合凝胶的溶胀性能

采用 (NH4)2S2O8-Na2SO3为引发剂体系,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为交联剂,利用自由基聚合法成功制备了半纤维素/碳纳米管复合凝胶。用SEM对凝胶的结构形态进行了研究分析;研究了单体比例、碳纳米管含量和pH值对凝胶溶胀率的影响;并应用溶胀动力学方程对试验数据进行拟合。研究结果表明：半纤维素/碳纳米管复合凝胶的溶胀率随着甲基丙烯酸/半纤维素比例的增加而减小,随着碳纳米管含量的增加而减小;pH≤11时随pH值的增加而增大,pH>11时随pH值的增加而减小。拟合结果表明整个溶胀过程符合Schott二级动力学模型。     

微乳液膜萃取L-谷氨酸的研究

用NaOH皂化HA/煤油溶液能形成稳定的微乳液。通过该微乳液对L-谷氨酸水溶液进行萃取实验。结果表明,该微乳液萃取L-谷氨酸的最佳工艺条件为:萃取时间20 m in,油相中HA的浓度为1.0 mol/L,乳水比(体积比)为1∶4,外水相pH值为3,L-谷丙氨酸的一次性萃取率可达89.33%。微乳液膜具有稳定性好、无明显溶胀和泄漏、萃取效率高、可自动破乳且油相可重复使用等优点。     

渗透汽化过程中膜的溶胀行为研究

以壳聚糖和硫酸交联壳聚糖膜为研究对象,详细考察了两种膜在乙醇──水体系中的溶胀特性．实验发现,在溶胀过程中存在强烈的耦合效应．为了分析溶胀过程中的耦合效应,定义了组分在膜中的活度与体积分率的关系,同时,建立了溶胀过程参考态的概念,用以描述单个组分与膜之间相互作用对活度系数的贡献．在溶胀过程中,组分的活度系数相对于参考态活度系数的差异反映了膜内组分间耦合效应的影响．水的溶胀特性基本受控于水与膜之间的相互作用关系,对于乙醇而言,其溶胀特性强烈地受水在膜中溶胀特性的影响．     

内标法研究Winsor Ⅲ型微乳液的醇分布及其增溶参数

利用气相色谱内标法,测量了不同微乳体系形成WinsorⅢ型微乳液时,正丁醇在油相和水相的体积分布,根据测量结果,对增溶参数的计算进行了修正。研究发现,对于单一阴离子或阴/阳离子复配表面活性剂微乳体系,形成WinsorⅢ微乳时的平衡油相中只含有正辛烷和正丁醇,未检测到水,平衡水相中只含有水和正丁醇,未检测到正辛烷;正丁醇在平衡油相中的体积分数较大,均在11%—12%之间变化,正丁醇在水相中的体积分数较小,在单一表面活性剂微乳体系中维持在1%—2%,而在复配表面活性剂微乳体系中则在2%—4%。修正后的最佳增溶参数SP**较原来增加,最大增幅达15%,最佳盐度S**有所减小,最大减幅为5%,且在最佳盐度条件下对应的界面膜中,随着正丁醇和表面活性剂的摩尔比nA/nS增加,微乳液的增溶能力也随之增强。     

几种煤的溶胀动力学研究

测定了不同溶胀时间下胜利煤、H煤和神华煤在九江循环溶剂中的的溶胀度,研究了这三种煤在常压下溶胀动力学行为,胜利煤、神华煤和H煤的平衡溶胀度(溶胀4 h)分别为1.068,1.054和1.162,胜利煤和神华煤约35 min达到溶胀平衡,H煤约20 min即达到溶胀平衡,开发了一种新的溶胀动力学模型--吸附溶胀动力学模型,按二级动力学方程对煤粒的溶胀行为进行描述,并利用文献查得的Suuberg法动力学方程分析可知,胜利煤、H煤和神华煤在九江溶剂中的扩散主要是Case-Ⅱ扩散,经比较可知,吸附溶胀法较Suuberg法能更好地描述煤的溶胀行为.