周挺进
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陈晓
,
陈日耀
,
郑曦
,
陈丽金
,
陈震
膜科学与技术
双极膜是一种新型的离子交换复合膜,因其具有操作简单、效率高、污染排放少等诸多优点,已在资源回收、污染控制与化学工程等诸多领域得到广泛应用,相关的研究也日趋活跃.目前国内外双极膜研究的热点是提高双极膜中间界面层的水解离效率,降低跨膜电压并拓展其应用领域.本文对近年来国内外有关双极膜的改性、应用及发展动向进行了介绍,并对双极膜的研究进行了展望.
关键词:
双极膜
,
改性
,
应用
,
最新进展
王文聪
,
杜伟
,
刘德华
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.01.018
在前期研究的基础上,使用双极膜电渗析系统(简称BMED)脱除1,3-丙二醇(PDO)发酵液中的有机盐和无机盐,脱盐率达到99％o以上时,单批次过程能耗为21.9 (W· h)/L发酵液,PDO回收率为96.1％.在此实验基础上进行了七个批次连续脱盐操作.实验结果表明,BMED受连续脱盐操作影响不大,每个批次PDO回收率在92.7％～96.8％之间;七个批次中,每升发酵液脱盐所需的总能耗从21.7W·h增加到了31.6W·h.此外,本实验中得到的碱室液经浓缩后被用于3L和5L的1,3-丙二醇发酵罐的pH调节,酸室液的主要成分丁二酸也被成功结晶回收.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
1,3-丙二醇
,
脱盐
高艳荣
,
王建友
,
刘红斌
膜科学与技术
采用国产双极膜、均相阴、阳离子交换膜交替排列构成的三隔室双极膜电渗析(BMED)构型,以NaCl为原料制备NaOH和HCl.研究了电流密度、原料液浓度和电极液浓度对BMED操作性能的影响,并对两种不同的均相阳膜进行了对比考察.结果表明:在电流密度30 mA/cm2,NaCl原料液浓度为1.5mol/L的条件下,实验范围内NaOH的收率可达80.19％,其收率和能耗随电流密度的增大而增加;电流密度恒定时,较高的原料液浓度利于保持更小的膜堆电阻,过程能耗相应降低;本实验条件下,极室Na2SO4溶液在1％～2％的低浓度范围内时,过程运行效果较3％～4％的高浓度更优.采取进一步向原料室持续补充10％NaCl的操作时,5h后产品NaOH浓度可提高至10％左右,较间歇式操作时的4％水平有显著提高.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
氢氧化钠
,
盐酸
陈晓
,
陈丽金
,
陈日耀
,
郑曦
,
陈震
高分子材料科学与工程
采用静电纺丝技术制备了聚丙烯酰胺(APAM)/壳聚糖(CS)-聚乙烯醇(PVA)纳米纤维双极膜(NFBPM),并用扫描电镜、接触角测定仪等对制备的双极膜进行了表征.研究结果表明,与用流延法制备的双极膜相比,采用静电纺丝法制备的APAM/CS-PVA NFBPM的纳米纤维阴、阳离子交换膜层的亲水性、离子交换容量、离子迁移性能等均得到提高,膜阻抗和槽电压明显降低.当电流密度为60 mA/cm2时,以其作为隔膜的电槽电压仅为6.1V,低于用流延法制备的APAM/CS-PVA双极膜(BPM)的电槽电压(8.6 V).
关键词:
静电纺丝
,
双极膜
,
壳聚糖
,
聚乙烯醇
,
聚丙烯酰胺
付丽丽
,
王玉红
,
高学理
膜科学与技术
琥珀酸作为一种重要的C4平台化合物,可以直接用于表面活性剂、离子螯合剂等化学产品的制备,其30多种衍生物具有更广阔的应用领域.鉴于双极膜电渗析能成功将琥珀酸钠转换成琥珀酸,对比研究了两种双极膜及两种离子交换膜提取琥珀酸的差异.研究结果表明,使用双极膜BPM-2时,琥珀酸回收率在90％以上,能耗在4 kW· h/kg以下,电流效率大于80％.此外,两种离子交换膜相比较,性能上没有太大差别.
关键词:
琥珀酸
,
双极膜
,
离子交换膜
,
电渗析
尚广浩
,
张贵清
,
高从堦
中国有色金属学报
采用双极膜电去离子技术(EDI-BP)处理低浓度模拟含镍废水，研究了Ni(OH)2沉淀产生的原因及消除措施。结果表明：沿膜器高度的电流密度分布不均匀；浓水室靠近产水出水端阴膜面产生的Ni(OH)2 沉淀由于局部Ni2+、OH?离子浓度过高造成。第一脱盐室进水端阳膜面产生的Ni(OH)2沉淀由水解离造成。采用降低原水pH、浓水pH等措施能够有效地避免沉淀的产生；在原水Ni2+浓度30 mg/L、流速0.317 cm/s、pH值2.77，浓水pH 1.18和电流密度9.5 mA/cm2的条件下进行浓缩试验，试验稳定运行285 h，得到的产水电导率约为1.5μS/cm，产水中未检测出Ni2+离子，浓水中Ni2+浓度可达2.7 g/L，浓缩倍数达90倍。
关键词:
电去离子
,
双极膜
,
镍
,
废水
,
沉淀
谢鸿芳
,
肖艳春
,
李少斌
,
周美珍
,
陈震
高分子材料科学与工程
将柔性链聚乙烯醇（PVA）分别与刚性链天然高分子海藻酸钠（SA）和壳聚糖（CS）共混,以增强其柔韧性及双极膜界面层的相容性。然后分别以纳米无机半导体材料和戊二醛为交联剂,对PVA/SA和PVA/CS进行改性,制备了PVA-mSA/mCS双极膜。测定了双极膜的J-V曲线、膜阻抗、接触角和溶胀度。以扫描电镜对PVA-ZnO-SA/mCS膜成分与形貌作表征,膜厚约121μm,中间界面层厚约5μm。电子能谱图表明氧化锌均匀分布在阳膜层中。实验结果表明,采用纳米ZnO改性后双极膜的亲水性增强,具有更强的中间界面层水解离能力,较小的工作电压和较低的膜阻抗,可以广泛应用于绿色化学和环境治理。
关键词:
掺杂
,
纳米无机材料
,
双极膜
,
改性
,
表征
王伟
,
傅荣强
,
刘兆明
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2017.01.017
采用装配自产双极膜和阳膜的两隔室双极膜电渗析装置,研究了将10％(质量分数)葡萄糖酸钠溶夜转化为葡萄糖酸的实验过程.双极膜电渗析过程可使葡萄糖酸钠溶液电导率降低到3 mS/cm,实现超过95％转化率;随着料液中葡萄糖酸钠浓度的逐渐降低,电流密度、电流效率、产酸量均逐渐下降,而产酸能耗逐渐升高.随着膜对电压的升高,电流密度和产酸量均增加,产酸能耗也增加;膜对电压分别为1.3、1.5和1.8V时对应的电流密度为206、278和340 A/m2,对应的产酸量为56、73和98 mol/(m2·h),对应的产酸直流能耗为48、55和62kW· h/kmol;膜对电压的升高导致了较低的资本支出和较高的运营支出,最佳的膜对电压取决于总支出的最小化;当采用膜对电压为1.5V时第1年的总支出最小,但随后年份中膜对电压1.3V时的总支出最小.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
葡萄糖酸
,
离子交换
范爱勇
,
高学理
,
付丽丽
,
杨洋
,
高从堦
膜科学与技术
采用三室型双极膜电渗析从琥珀酸钠制备琥珀酸,考察了电流大小对电渗析过程中操作电压、琥珀酸浓度、电流效率和能耗等技术指标的影响.在2.0A的最佳操作电流下,对1L浓度为0.5 mol/L的琥珀酸钠进行处理.实验结果表明:产生的琥珀酸质量浓度可达52.55 g/L,平均能耗为3.24 kW.h/kg,电流效率可达88％.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
琥珀酸
张鹏
,
彭勇
,
余立新
,
潘金杯
,
闫子璇
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.02.016
介绍了利用双极性膜电渗析法连续处理酚钠溶液使之转化为苯酚的工业实验情况,分别进行了长周期运行小试和扩大实验,长周期小试实验中膜面积为0.03 m2(膜的有效面积为0.014 7 m2)的膜器,运行1 000 h,考查各种实验参数及膜的耐久性.扩大实验中单张膜膜面积为0.5 m2.实验结果表明:酚钠转化率接近100%,电流效率大于50%;所得碱液浓度能保持在3%～6%,能够循环回碱洗工段使用.
关键词:
双极性膜
,
电渗析
,
苯酚
