陶瓷膜连续反应器的设计与工程应用

膜反应器是结合膜技术和反应器,将反应和分离两个单元操作耦合成为一个单元过程的系统,可简化流程、节约成本、提高产品质量并减少环境污染。本文就陶瓷膜连续反应器运行过程中存在的膜与反应过程优化、超细颗粒吸附、膜污染等关键问题作了阐述,并以重要的沉淀反应与非均相催化反应为对象,介绍了连续膜反应器的设计及工程应用进展。     

限域传质分离膜

阐述了限域传质分离膜的研究背景及现状,分析了该领域面临的关键科学问题及研究思路,介绍了我国在此领域的研究进展,并提出了未来的发展方向。     

多孔陶瓷膜反应器用于非均相超细纳米催化的研究进展(英文)

Heterogeneous catalysts with ultrafine or nano particle size have currently attracted considerable attentions in the chemical and petrochemical production processes, but their large-scale applications remain challenging because of difficulties associated with their efficient separation from the reaction slurry. A porous ceramic membrane reactor has emerged as a promising method to solve the problem concerning catalysts separation in situ from the reaction mixture and make the production process continuous in heterogeneous catalysis. This article presents a review of the present progress on porous ceramic membrane reactors for heterogeneous catalysis, which covers classification of configurations of porous ceramic membrane reactor, major considerations and some important industrial applications. A special emphasis is paid to major considerations in term of application-oriented ceramic membrane design, optimization of ceramic membrane reactor performance and membrane fouling mechanism. Finally, brief concluding remarks on porous ceramic membrane reactors are given and possible future research interests are also outlined.     

混合导体透氧膜材料的开发及应用

介绍开发的混合导体透氧膜材料ZrO2掺杂的SrFe0.6Co0．4O3-δ类钙钛矿型氧化物及Sr(Co，Fe，Zr)O3-δ系列钙钛矿型氧化物的晶体结构、氧渗透性能、稳定性，以及应用于甲烷部分氧化制合成气膜反应器的性能，并就今后研究开发方向作了探讨．     

钯/陶瓷膜催化剂的制备及其催化性能

采用硅烷偶联剂KH792对陶瓷膜表面进行改性,再利用浸渍还原法制备了钯/陶瓷膜催化剂,并以对硝基苯酚催化加氢为模型反应研究其催化性能,主要考察了制备参数对钯/陶瓷膜催化剂催化性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂的改性条件、钯盐溶液浸渍条件以及水合肼还原条件均显著影响钯/陶瓷膜催化剂的催化性能。合适的的制备条件为硅烷偶联剂KH792浓度0.2 g/L,改性时间8 h;钯浸渍溶液浓度0.040 mol/L,浸渍温度30℃,浸渍时间18 h;水合肼还原温度0℃,还原30 min。在该条件下制备的钯/陶瓷膜催化剂在对硝基苯酚催化加氢反应中具有较好的催化性能,其加氢速率达到17.2 mol/(h·m2)。     

PDMS/陶瓷复合膜用于正丁醇-水体系的渗透汽化分离

Pervaporation has attracted considerable interest owing to its potential application in recovering biobutanol from biomass acetone-butanol-ethanol (ABE) fermentation broth. In this study, butanol was recovered from its aqueous solution using a polydimethylsiloxane (PDMS)/ceramic composite pervaporation membrane. The effects of operating temperature, feed concentration, feed flow rate and operating time on the membrane pervaporation per-formance were investigated. It was found that with the increase of temperature or butanol concentration in the feed, the total flux through the membrane increased while the separation factor decreased slightly. As the feed flow rate increased, the total flux increased gradually while the separation factor changed little. At 40 C and 1% (by mass) butanol in the feed, the total flux and separation factor of the membrane reached 457.4 g•m2•h1 and 26.1, respec-tively. The membrane with high flux is suitable for recovering butanol from ABE fermentation broth.     

第九届国际膜与膜过程会议(ICOM 2011)回顾与展望

2011年7月23日至29日,国际膜与膜过程会议(ICOM 2011)在荷兰阿姆斯特丹市召开,来自世界各地的1000多名专家、学者齐聚一堂,分享其在膜科学领域的最新研究成果.本文简要介绍ICOM 2011国际会议的概况、膜领域的研究现状、热点领域及发展趋势,并阐述ICOM 2014即将在中国苏州召开的重要意义.     

一/二价离子分离膜材料研究进展

一/二价离子分离膜在能源存储和转换、污染监测和控制、清洁工业过程等领域发挥重要作用。本文旨在回顾近年来一/二价离子分离膜材料的研究进展,重点综述聚合物膜、混合基质膜及金属有机骨架和二维材料等新型膜用于一/二价离子分离的研究现状,深入讨论界面聚合、层层组装、沉积、共混等不同制备方法对膜微结构和分离性能的影响,探讨一/二价离子分离膜面临的主要挑战和未来研究方向。     

新型Al2O3掺杂的SrCo0.8Fe0.2O3-δ混合导体透氧膜材料的性能

采用固相反应法制备了Al₂O₃掺杂的SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ(SCFA)新型钙钛矿型混合导体材料.对材料进行的结构分析表明,Al³⁺离子进入SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ(SCF)晶胞间隙位,降低了材料的氧非化学计量系数,并有效提高了材料的结构稳定性;对不同厚度的SCFA3［Al₂O₃掺杂量为3%（质量）］片式膜的氧渗透性能测定结果表明,SCFA3膜的氧渗透过程受到表面交换过程和体扩散过程的共同影响,其临界厚度约为131.5 μm;二氧化碳热分解(TDCD)耦合甲烷部分氧化(POM)膜反应过程（反应温度1173 K）表明,Al₂O₃掺杂的SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ较SrCo_0.4Fe_0.2O_3-δ (SCFZ) 具有更加优异的稳定性.     

自组装普鲁士蓝膜修饰电极的制备及表征

通过静电自组装技术在Pt电极表面组装了不同层数的普鲁士蓝（PB）膜,得到了PB修饰的Pt电极。分别利用扫描电镜（SEM）和紫外-可见分光光度计（UV-Vis）表征膜的形貌及光学特性,并且采用循环伏安法（CV）测量膜修饰的Pt电极的循环伏安特性。结果表明：通过自组装技术可以制备出可控厚度的纳米尺度的PB膜修饰电极,膜的紫外吸收峰强度与组装层数符合线性关系,膜的组成同时含有可溶和不溶性PB,且循环伏安法所得到的峰电流正比于扫描速度的平方根以及PB的本体浓度,修饰电极具有好的电化学性能,可用于生物传感器。