液相扩散系数与浓度的单参数关联

提出一个液相扩散系数与浓度的单参数关联方程，参数与温度关系不明显，对３８个二元体系的５８６个实验数据点关联结果较好，平均偏差为１．４２％。     

用改进的Eyring方程推算无限稀释扩散系数

在Ｅｙｒｉｎｇ绝对速率理论的基础上，提出一个关联扩散自由体积的关系式，从而得到改进的扩散系数计算方程，可从纯物质粘度推算无限稀释扩散系数，方程不含任何待定参数。对８２个各类体系共３３２点扩散系数数据，计算平均相对偏差为１２．１％，而Ｗｉｋｅ－Ｃｈａｎｇ方程对同样体系的计算偏差为１４．８％，Ｓｉｄｄｉｑｉ－Ｌｕｃａｓ方程的偏差为１２．３％。     

不同孔径陶瓷膜硅烷改性及油水分离性能研究

具有低表面能的疏水陶瓷膜常用于含水油液分离,而渗透通量的提高是提升膜分离过程经济性的关键.本文通过有机硅烷接枝改性制备疏水陶瓷膜,研究硅烷改性对不同孔径陶瓷膜结构及油水分离性能的影响。以孔径为1 000 nm、100 nm、10 nm的3种陶瓷膜为研究对象,考察不同孔径陶瓷膜硅烷化改性前后膜表面微观形貌、润湿性及渗透阻力的变化,评价3种孔径疏水陶瓷膜在溶剂、酸碱等环境下的稳定性,并将3种孔径硅烷改性的陶瓷膜用于油包水乳液分离.结果表明,孔径越小的膜硅烷化改性后渗透阻力增幅越大,尤其是当孔径达到10 nm,改性前后渗透阻力相差近3倍;原膜孔径对改性膜润湿性影响不大,且均表现出良好的耐溶剂性、耐酸碱性.低压高流速的操作方式有利于提高改性膜通量;对于水含量1 000μL/L的W/O乳液,3种改性膜对水的截留率均超过93%,渗透液水含量低于70μL/L,其中1 000 nm改性膜通量最高,达375 L/(m²·h),而10 nm膜更不易被污染;对于水含量10%(体积分数)的W/O乳液,1 000 nm改性膜污染非常严重,通量迅速下降为14.1 L/(m²     

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.     

镍/陶瓷复合膜的制备及表征

采用镍盐浸渍-液相化学还原法对氧化铝支撑体进行镍活化,再采用化学镀制备得到镍/陶瓷复合膜.采用XRD,SEM-EDS及气体渗透等方法表征镍/陶瓷复合膜的表面微结构、形貌及分离性能.结果表明:采用镍活化-化学镀过程可成功制备厚度较均匀的镍/陶瓷复合膜,在渗透压差0.08 MPa、室温的条件下,H2/N2分离因子为3.8.     

陶瓷膜-生物反应器处理生活污水的研究

用陶瓷微滤膜组装的膜生物反应器 ,在低流速下对生活污水进行处理。选择了适宜膜孔径的微滤膜 ,制定了一套有效的陶瓷膜恢复方法。在膜面流速为 1 .6m/s,操作压差为 0 .1 MPa条件下 ,研究了絮凝剂加入对过程稳定通量的影响。结果表明 :无絮凝剂时膜稳定通量为 89.2 L· m- 2 · h- 1· MPa- 1,易引起多通道的堵塞。添加不同量 Fe Cl3絮凝剂后 ,膜稳定通量分别提高了 1 2 2 .9%、2 38.0 %。     

浸浆制备过程中载体微结构及涂膜工艺参数对膜厚度的影响

以“浸浆”成型法制备α-Al₂O₃陶瓷膜过程为研究对象,提出以载体的纯水渗透性能关联载体的微结构参数来预测载体对膜厚度的总体影响的方法.实验考察了涂膜工艺参数（浸浆时间和流动速度）以及载体纯水渗透性能对膜厚度的影响.结果表明：浸浆时间越长,所形成的膜层厚度越厚且膜厚度与浸浆时间的1/2次方呈正比.而当载体孔道被完全充满后,膜厚度随着时间延长而下降;在制膜液进入载体和脱离载体过程中,膜厚度首先随着制膜液的流动速度的2/3次方线性增长,当流动速度超过一定值后,膜厚度不再变化;载体的渗透性能越优越,越有利于膜厚的形成,且膜厚度与载体的纯水渗透通量呈线性关系.     

双层陶瓷膜共烧结制备过程中的应力分析

依据“受限烧结”理论,分析计算刚性支撑体上单层陶瓷膜在烧结过程中受到的应力.结果表明：单层膜在受限烧结过程中受到来自支撑体的拉应力作用,导致烧结推动力较自由烧结时降低,所需要的烧结温度比无支撑材料的烧结温度高.对于α-Al₂O₃单层膜和ZrO₂单层膜,分别计算其在受限烧结过程中受到的推动力,通过与膜层强度相关联,确定各自合适的烧结温度分别为1350和1180℃.进一步采用层状材料的共烧结应力模型计算双层膜在共烧结过程中顶层ZrO₂膜对底层α-Al₂O₃膜的压应力,当底层α-Al₂O₃膜的厚度为15μm时,顶层ZrO₂膜厚度需大于10μm,压应力的促进作用才能实现ZrO₂/α-Al₂O₃双层膜在1200℃下共烧结.     

光催化膜反应器用于亚甲基蓝的降解

研究了催化剂颗粒粒径对降解速率的影响,并将催化反应分离技术相结合,开发了光催化膜反应器。利用该反应器对亚甲基蓝进行降解的结果表明,亚甲基蓝可被很快地降解,而悬浮在反应液里的催化剂颗粒同时可被有效地分离回收并连续在反应器里使用。     

聚合物强化陶瓷膜处理低浓度重金属废水

采用三种孔径分别为200 nm、50 nm和20 nm的陶瓷膜,以聚丙烯酸为络合剂,含Cu2+废水作为模拟废水,研究聚合物强化膜分离处理低浓度重金属废水的过程.重点考察运行时间、跨膜压差、聚合物/金属离子质量浓度比P∶M值及pH对渗透通量和重金属离子截留率的影响.研究表明,控制合适的条件,陶瓷微滤膜和超滤膜对Cu2+均达到99.8%的截留率,且能得到较高的渗透通量.