陶瓷超滤膜在右旋糖酐分离中的应用

本文采用自制的陶瓷超滤膜分离右旋糖酐,研究了操作参数如压力、温度、膜面流速和料液浓度等对陶瓷超滤膜分离右旋糖酐的影响,并对操作参数进行了优化.所用陶瓷超滤膜材料为氧化锆,切割分子量约为2 700,纯水渗透率约为375L/(m~2·h·MPa).研究表明,增大操作压力,膜通量以及右旋糖酐的截留率均有所增加.当操作压力增加至0.3 MPa时,右旋糖酐与果糖的分离因子最大,二者的分离效果最好.温度变化时,膜通量随温度的升高而升高,但右旋糖酐的截留率随温度的上升而下降.适当增大膜面流速有利于增大膜通量和右旋糖酐的截留率.此外,还考察了陶瓷超滤膜在右旋糖酐分离纯化过程中的稳定性.当料液浓度为60g/L时,陶瓷膜在连续12h的运行过程中,膜通量稳定在24L/(m~2·h)左右,分离因子稳定在11.5以上.陶瓷超滤膜在右旋糖酐分离方面展现了良好的应用前景.     

TiO_2生态陶瓷的制备及其抗菌性能

采用溶胶 -凝胶法制备TiO2 生态陶瓷。考察了溶胶浓度、有机添加剂以及涂层次数等因素对涂层质量的影响 ,并利用XRD、SEM及抗菌性能实验对其结构及性能进行了表征。结果表明 :在溶胶浓度为 0 .0 48mol·L-1,有机添加剂质量分数为 0 .112 % ,涂层次数为 3的条件下 ,所制备的TiO2 生态陶瓷具有良好的抗菌性能 ,其灭菌率达到 85 %     

嵌段共聚物模板法制备La掺杂TiO2超滤膜

以钛酸四丁酯为Ti源, 氯化镧为La源, 采用嵌段共聚物模板法制备了La掺杂TiO₂超滤膜。通过动态热机械分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附脱附和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法, 考察了La掺杂对TiO₂凝胶的机械性能及其材料晶型、孔结构的影响。分析结果表明, La的引入显著提高了TiO₂凝胶的机械性能,避免了膜层在干燥阶段的开裂现象; 并有效抑制了晶粒增长和晶相转变, 使得锐钛矿相在800℃下仍能保持稳定。同时La的引入也提高了TiO₂材料的比表面积和孔隙率, 通过实验确定La掺杂量为0.74 g, 此时TiO₂溶胶的粒径分布最均一, 所得溶胶粒径为10 nm。采用该溶胶制备出的La-TiO₂超滤膜的孔径为2.3 nm, 而未掺杂时膜的孔径为2.7 nm。     

水相溶胶路线制备钇掺杂ZrO2纳滤膜及其分离性能研究

以氧氯化锆为前驱体, 采用环境友好的水相溶胶路线制备出完整无缺陷的管式钇掺杂的ZrO₂(YSZ)纳滤膜。并考察了溶胶粒径, 材料晶型与孔结构的关系。结果表明: 前驱体浓度越低, 所制备的溶胶粒径越小, 经400℃煅烧得到的粉末中单斜相含量越高, 堆积孔径增大; 向ZrOC₂O₄溶胶中添加8mol%钇, 有效抑制了ZrO₂四方相向单斜相的转变, 延缓晶粒生长, 同时防止膜层开裂。经纳滤测试表明, 实验制备的YSZ纳滤膜对PEG的截留分子量为860 Da, 纯水渗透率为200 L/(m²·h·MPa)。实验还详细考察了YSZ纳滤膜在pH=6, 压力0.8 MPa的条件下对NaCl、Na₂SO₄、CaCl₂和MgCl₂ 4种溶液的截留性能, 结果显示YSZ纳滤膜对0.005 mol/L CaCl₂和MgCl₂溶液的离子截留率分别达到65%和78%。     

陶瓷纳滤膜制备与应用研究进展

陶瓷纳滤膜以其优良的热稳定性、化学稳定性和机械强度等特性,在涉及高温、酸碱、有机溶剂等苛刻环境的过程工业领域具有广阔的应用前景。因此,陶瓷纳滤膜材料的制备研究已引起众多科研工作者的关注。本文综述了陶瓷纳滤膜在制备及应用方面的研究进展,着重介绍了溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、原子层沉积法及表面接枝等陶瓷纳滤膜制备方法。溶胶-凝胶法反应温度低、操作过程相对简单且精确可控,是目前国内外陶瓷纳滤膜制备的常用方法;化学气相沉积法及原子层沉积法则需借助气相化学反应在多孔基底表面进行材料沉积,从而修复缺陷,减小平均孔经;表面接枝技术可改变陶瓷膜表面亲疏水性,同时将陶瓷基膜孔径减小至纳滤范围。此外简单介绍了陶瓷纳滤膜的应用,并对未来陶瓷纳滤膜研究方向提出了建议,指出陶瓷纳滤膜微结构参数与分离性能之间的关系建立,以及探讨陶瓷纳滤膜在溶剂体系中的分离机理将成为今后一段时间内的研究热点。     

地下环境物流超深垃圾转运节点关键技术问题

超深地下垃圾转运站是城市地下环境物流系统的重要节点,其设计深度往往将超过50 m,由此带来了一系列复杂的岩土力学、工程力学和施工力学问题。本文阐述了转运站的概念设计和工作流程,综述了在上海地区典型软土地层进行转运站超深竖井设计施工的过程中可能会遇到的竖井周围岩土环境建模技术、竖井薄壁结构安全设计技术、竖井端部接头构造技术以及敏感环境下的竖井施工技术等关键技术问题。上述关键技术问题的分析对超深地下垃圾转运站的未来研究具有指导意义,是对现代城市大深度地下空间开发的一次有益探索。     

α-Al2O3小孔径超滤膜低温制备与性能研究

α-Al₂O₃以低廉的价格与优秀的性能成为制备陶瓷膜的经典材料,然而α-Al₂O₃需高温驱动相变,高温会导致晶粒的过度生长与孔隙的聚结,这不利于超滤膜的制备。为制备具有高选择性的α-Al₂O₃小孔径超滤膜,采用聚合溶胶路线,通过调节溶胶合成参数影响其热处理过程中的结构转化以促进α-Al₂O₃的低温制备。在950℃下煅烧的前驱体完全转变为α-Al₂O₃。通过考察涂膜时间提升膜面完整性并采用该热处理条件制备了具有超薄分离层的α-Al₂O₃超滤膜。该膜展现出良好的分离与渗透性能,并具有较好的重复性,截留相对分子质量约为75 kDa,渗透率约为250 L·m^-2·h^-1·bar^-1。     

烧结气氛对对称氧化钛膜微结构及表面性质的影响

The effects of sintering atmosphere on the properties of symmetric TiO2 membranes are studied with regard to sintering behavior, porosity, mean pore size, surface composition, and surface charge properties. The experimental results show that the symmetric TiO2 membranes display better sintering activity in the air than in argon, and the mean pore diameters and porosities of the membrane sintered in argon are higher than those of the membrane sintered in the air at the same temperature. The surface compositions of the symmetric TiO2 membrane sintered in the air and in argon at different temperatures, as studied by X-ray photoelectron spectroscopy, are discussed in terms of their chemical composition, with particular emphasis on the valence state of the titanium ions. The cor-relation between the valence state of the titanium ions at the surface and the surface charge properties is examined. It is found that the presence of Ti3+, introduced at the surface of the symmetric TiO2 membranes by sintering in a lower partial pressure of oxygen, is related to a significant decrease in the isoelectric point. TiO2 with Ti4+ at the interface has an isoelectric point of 5.1, but the non-stoichiometric TiO2-x with Ti3+ at the interface has a lower isoelectric point of 3.6.     

保温时间对低温烧成管式多孔陶瓷膜支撑体性能的影响

采用平均粒径为30μm的α-Al2O3和TiO2为原料,通过塑性挤出法制备出管式多孔支撑体.考察了支撑体在1 400℃保温不同时间烧成后的线性收缩、体积密度、孔结构、渗透性能和弯曲强度,并研究了支撑体的形成机理.结果表明:支撑体在1 400℃烧成时,Al2O3和TiO2反应生成Al2TiO5,该反应的进行程度对支撑体渗...     

湿化学法制备多通道ZrO_2超滤膜

采用孔径为200 nm的多通道ZrO2膜为底膜,利用湿化学法制备小孔径ZrO2超滤膜。结合N2吸附-脱附法和X线衍射分析,考察烧结温度对膜结构的影响,确定合适的烧结温度。通过扫描电镜(SEM)表征膜形貌,采用错流过滤考察膜的渗透和分离性能。结果表明:烧结温度为600℃时可以制备完整无缺陷的ZrO2超滤膜,所制备的超滤膜具有高纯水通量,截留相对分子质量(MWCO)为20 000,对相对分子质量为43 000卵清蛋白的截留率达到95%。