超濾膜孔徑均勻性控制技術

㈠ 探究水處理陶瓷膜制備與應用技術研究進展論文

探究水處理陶瓷膜制備與應用技術研究進展論文

膜技術被認為是21 世紀最優前景的水處理技術之一，膜材料技術、膜分離技術在近十幾年得到很大發展，在水處理領域得到了廣泛應用。水處理陶瓷膜的過濾、分離性能與膜孔徑大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切關系。陶瓷膜的活性分離層是顆粒以任意堆積方式形成的，孔隙率通常為30 ～ 35%，且曲折因子調控較為困難，陶瓷膜的水處理效能受到局限。研究陶瓷膜制備、修飾、工藝優化新技術以提高其過濾、分離、抗污染效能是水處理陶瓷膜領域的研究重點。

1. 水處理陶瓷膜制備技術

1.1 致孔劑制備技術

致孔劑是提高水處理陶瓷孔隙率簡單又經濟的方法，致孔劑可分為無機物和有機物兩類。無機致孔劑有碳酸銨、碳酸氫銨和氯化銨等高溫易分解的鹽類或無機碳如石墨、煤粉等;有機致孔劑主要包括天然纖維、高分子聚合物，如鋸末、澱粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 為膜基體，以膨潤土為燒結助劑，以玉米澱粉作為造孔劑通過擠出、交聯、乾燥、燒結等過程制備陶瓷膜。研究發現隨著澱粉含量的增加，Al2O3 支撐體的最大孔徑和平均孔徑均有所增大，陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

1.2 模板劑制備技術

模板劑可有效控制所合成材料的形貌、結構和大小，並制備出孔結構有序、孔徑均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板劑法具有豐富的選材和靈活的調節手段，採用模板劑法制備水處理陶瓷膜極具前景。Xia 等 以有機聚苯乙烯微球為模板劑，採用UV 聚合的方法制備出孔徑為100nm 的三維有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 為模板劑制備出具有三維有序大孔的金屬氧化物材料，其孔隙率范圍為66 ～ 81%。表面活性劑在溶液中可以形成膠束、微乳、液晶、囊泡等自組裝體，也常被用作自組裝技術中的有機物模板劑。利用表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨為模板劑可制備出有序的介孔分子篩MCM41，具有多種對稱性能的孔道，孔徑在2 ～ 50nm 的.范圍內。Choi 等以Tween80 為模板劑制備了具有梯度孔徑結構的TiO2-Al2O3 陶瓷膜，陶瓷膜的滲透性能大大提高。

1.3 纖維層積制備技術

陶瓷纖維材料在成膜過程中可以迅速在支撐體表面沉積搭橋，明顯減少了膜層的內滲，並且容易得到較高的孔隙率和比表面積，對膜材料滲透性能的提高具有顯著作用。Ke 等 以TiO2 纖維為原料，通過旋塗法制備出平均孔徑在50nm 的陶瓷纖維膜，對球形粒子截留率超過95%，膜通量在900Lm-2h-1 以上。

1.4 溶膠- 凝膠制備技術

溶膠- 凝膠技術主要是通過調整材料尺寸控制陶瓷膜分離層的分離精度。溶膠- 凝膠法可形成納米級別的溶膠，得到的陶瓷膜層孔徑小、孔徑分布窄，適用於高滲透選擇性的超濾膜和納濾膜的制備。Tsuru 等 利用聚合溶膠路線制備出平均孔徑0.7 ～ 2.5nm 的TiO2 納濾膜，對PEG 的截留分子量為500 ～ 000Da，對Mg2+ 的截留率為88%。

2. 水處理陶瓷膜修飾技術

2.1 化學氣相沉積修飾技術

採用化學氣相沉積法(CVD)在陶瓷膜表面沉積硅氧化物或金屬氧化物來改善陶瓷膜孔結構以及過濾性能，是一項非常有效的手段。Lin 等 採用CVD 技術對平均孔徑為4nm 的Al2O3 陶瓷膜進行修飾，制備出孔徑范圍為0.4 ～ 0.6nm 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高溫、真空的環境中進行，並且要求前驅物具有一定的揮發性。

2.2 原子層沉積修飾技術

原子層沉積技術(ALD)可將物質以單原子膜形式層層沉積在陶瓷膜表面，從而構建陶瓷膜表面微納結構。Li 等 在平均孔徑50nm 的陶瓷膜表面上通過原子層沉積氧化鋁層，通過控制原子層沉積次數來調控膜的平均孔徑，改性後陶瓷膜對BSA的截留率由2.9% 升至97.1%。

2.3 表面接枝修飾技術

表面接枝技術常被用來調控膜材料的表面性質，接枝過程將改變膜的孔結構，達到減小孔徑的目的。陶瓷膜表面一般會吸附水形成大量羥基，通過接枝有機硅烷的方法在介孔膜表面可以修飾一層有機分子層。通過調控接枝分子的鏈長與官能團等特性可以實現調控孔徑大小的目的，且能獲得特殊的表面性質。Singh 等 發現接枝硅烷偶聯劑可以使多孔陶瓷膜孔徑進一步變小。Cohen 等 將親水性PVP 接枝在陶瓷超濾膜表面上，改性後的膜孔徑減小，截留性能提高，抗污染性能得以改善，可用於油水分離。

3. 水處理陶瓷膜制備與修飾工藝優化

3.1 陶瓷膜材料、添加劑選取

水處理陶瓷膜的制備主要集中於原材料及燒結工藝，通過添加燒結助劑以降低燒結溫度、採用低成本易燒結原料以降低原料成本，以及利用先進的燒結工藝以達到低成本控制是陶瓷膜的研究重點。陶瓷膜制備過程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型燒結助劑。高嶺土、鉀長石等天然硅酸鹽黏土礦物在較低溫度下便能熔融形成液相，在顆粒間毛細管力的作用下潤濕並包裹膜材料基體顆粒，並將顆粒黏結起來，輔以多孔陶瓷膜良好的機械強度。氧化鈦、氧化鋯等金屬氧化物能與陶瓷膜基體形成多元氧化物固熔物而使燒結溫度下降，有利於陶瓷膜制備。

3.2 陶瓷膜燒制過程優化

多孔陶瓷膜必須經過多次燒結，存在燒結工藝周期長、能耗高的問題。除採用燒結助劑或採用易燒結材料以降低燒結溫度外，減少燒結時間或縮短制備周期也能達到降低燒結工藝成本的目的。在減少燒結時間方面，微波燒結技術是一種非接觸技術，熱通過電磁波的形式傳遞，可直達材料內部，最大限度地減少了燒結的不均勻性，可在縮短燒結時間的同時，降低燒結溫度。微波技術大多用於制備幾近緻密的陶瓷復合物，同時由於其可改善材料組織、提高材料性能，亦可用於多孔陶瓷復合物的制備。在縮短燒結周期方面，一些研究者借鑒低溫共燒陶瓷技術在多層結構陶瓷元器件封裝領域的成功應用，提出採用共燒結技術來減少燒結次數，從而降低燒結成本。

4. 結論

水處理陶瓷膜制備技術以提高陶瓷膜整體性能為目的，通過調控陶瓷膜微結構可實現陶瓷膜制備技術的突破。目前，致孔劑制備技術、模板劑制備技術、纖維層積制備技術、溶膠- 凝膠技術、固態粒子燒結技術等陶瓷膜制備技術已日益得到關注。水處理陶瓷膜制備技術研究將引領和推動陶瓷膜技術及產業的發展，緩解水廠升級改造、提升水質品質的瓶頸壓力。

㈡ 醋酸纖維素取代度的測定

液晶顯示屏(LCD)用三醋酸纖維素(TAC)薄膜的發展現狀與前景
醋酸纖維素擴散限制膜修飾葡萄糖生物感測器
類脂/醋酸纖維素復合吸附材料的制備與性能
醋酸纖維素吸附劑的制備及其性能表徵
三油酸甘油酯-醋酸纖維素復合膜萃取水體中痕量有機氯農葯的研究
低場脈沖核磁共振測定二醋酸纖維素絲束中油劑
三醋酸纖維素酯片基縮微膠片「醋酸綜合症」的監測及其保護對策
醋酸纖維素/聚乙烯基亞胺共混微孔濾膜對Cu~(2+)的吸附
高取代度高結晶度醋酸纖維素酯的制備與表徵
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二醋酸纖維素接枝聚酯的合成
醋酸纖維素(CA)共混超濾膜的研究現狀
聚氯乙烯/醋酸纖維素合金納濾膜材料的研製及其界面性能表徵
國產木漿合成煙用醋酸纖維素的研究
「醋酸纖維素改性技術與生產工藝研究」通過成果鑒定
鄰苯二甲酸醋酸纖維素的新應用
聚氯乙烯與醋酸纖維素共混體系相容性研究
煙用二醋酸纖維素絲束Φ54/350H紡絲系列技術研究及應用
煙用二醋酸纖維素絲束單絲截面異形度等影響因素的研究
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醋酸纖維素薄膜電泳法測定蛋白純度
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聚乙二醇/二醋酸纖維素共混物的相變行為
醋酸纖維素薄膜血清蛋白電泳透明技巧
原子吸收光譜法測定三醋酸纖維素膜中銅鐵
兩步法制備醋酸纖維素微濾膜的研究
~(13)C-NMR法研究醋酸纖維素的取代基分布
人血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳實驗方法的改進
薴麻/醋酸纖維素復合材料的制備和性能研究
快速血清蛋白醋酸纖維素膜電泳結果的計算設計及臨床應用
醋酸纖維素膜及其混合膜滲透氣化性能的研究——稀溶液粘度斜率系數的依賴性
醋酸纖維素固定化脂肪酶催化豬油合成單甘酯
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氣相色譜法檢測AB-8大孔吸附樹脂殘留物及醋酸纖維素膜截留殘留物的研究
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醋酸纖維素薄膜電泳常見差錯和失敗原因分析
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醋酸纖維素固定化醯化酶膜的研究
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我國醋酸纖維素市場前景廣闊
醋酸纖維素水分散體包衣制備硫酸沙丁胺醇控釋片(英文)

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動脈瘤栓塞劑醋酸纖維素的重新估價
醋酸纖維素聚合物(CAP)的理化性質-體外實驗
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醋酸纖維素薄膜固定GOD催化及影響因素研究
醋酸纖維素合金分離膜研究進展
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尿蛋白醋酸纖維素薄膜電泳法的臨床應用
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應用醋酸纖維素聚合物栓塞腦動靜脈畸形——臨床、放射學和組織學研究
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雞卵蛋白的醋酸纖維素薄膜電泳
血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳的若干問題及解決方法
利用氧、氮低溫等離子體對醋酸纖維素超濾膜進行表面改性的比較
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鹿鞭與牛鞭的醋酸纖維素膜電泳鑒別
鑭系(Eu~(3+),Tb~(3+))-β-二酮—醋酸纖維素熒光膜的制備與性質
醋酸纖維素超濾膜γ射線輻照改性
聚丙烯腈與二醋酸纖維素共混膜的研製
醋酸纖維素超濾膜低溫氧等離子體表面改性
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用DSC研究二醋酸纖維素溶致液晶的臨界溫度
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高吸水樹脂-醋酸纖維素膜包絡體控制釋放系統
CO_2/CH_4醋酸纖維素分離膜的制備
醋酸纖維素薄膜電泳分離測定ATP—2Na含量
煙用二醋酸纖維素絲束飛花的研究
用醋酸纖維素薄膜電泳分離LDH同工酶兩種電泳緩沖液的比較
醋酸纖維素－丙烯腈接枝改性反滲透干膜
快速醋酸纖維素薄膜蛋白電泳
殼聚糖／醋酸纖維素滲透汽化共混膜的研究Ⅰ．膜的制備及其滲透汽化性能
醋酸纖維素薄膜電泳在魚分類上的應用
高吸水醋酸纖維素膠囊膜的制備
大劑量鈷源輻照使醋酸纖維素膜改性的初探
對血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳的一點改進
醋酸纖維素板材製造
以醋酸纖維素吸水膠囊為載體制備固定化脲酶
醋酸纖維素膜為基礎的葡萄糖生物感測器的研製
醋酸纖維素／聚乙烯基吡咯烷酮共混體系的特殊相互作用表徵（Ⅱ）
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XD型醋酸纖維素膜包絡體的控制釋放特性
醋酸纖維素／聚乙烯基吡咯烷酮共混體系的相容性研究（Ⅰ）
自製醋酸纖維素薄膜技術介紹
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醋酸纖維素化學結構對反滲透膜性能的影響
醋酸纖維素—纖維素增強膜的結構特徵和分離性能
全息記錄新材料:重鉻酸鹽-三醋酸纖維素酯
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氰乙基醋酸纖維素反滲透膜鑄膜溶液的研究
用CO_2-CH_4體系評價不對稱醋酸纖維素膜的分離特性
高取代度氰乙基纖維素與三醋酸纖維素共混反滲透膜的研製
濕紡生產再生二醋纖煙用濾嘴絲束的研究 第1報 醋酸纖維素—丙酮溶液的流變性質
高取代度氰乙基纖維素與二醋酸纖維素共混超濾膜的研究
羥丙基醋酸纖維素反滲透膜
醋酸纖維素—纖維素增強膜的失水皺縮現象
醋酸纖維素化學結構對膜性能的影響
不對稱醋酸纖維素膜氣體滲透行為探討
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二醋酸纖維素和醋酸丁酸纖維素反滲透混合膜的研製
羥丙基醋酸纖維素的合成及其膜的反滲透性
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醋酸纖維素小孔徑超濾膜的研究
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鈦醋酸纖維素溶液結構及流變性
低壓二醋酸纖維素中空纖維反滲透組件
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鈦醋酸纖維素反滲透膜
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簡易敏感的尿蛋白醋酸纖維素薄膜電泳法
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醋酸纖維素膜上的蛋白質等電聚焦電泳
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醋酸纖維素和聚醯胺的復合絲——科姆巴連(КОМПАЛЕН)
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醋酸纖維素-鈦微孔體復合超濾膜傳質過程的研究
三醋酸纖維素中空反滲透絲液相共輻照接枝改性的研究
氰乙基醋酸纖維素膜材料及其反滲透膜問世
氰乙基醋酸纖維素膜的研製
用水合氧化鐵——醋酸纖維素反滲透復合膜從水溶液中分離稀土
三醋酸纖維素包埋產青黴素醯化酶的大腸桿菌細胞
醋酸纖維素膜上~(144)Ce的電遷移行為
HFM—1醋酸纖維素血液濾膜
應用醋酸纖維素薄膜電泳測定抗小鵝瘟血清球蛋白的電泳值與其抗體活性的關系
~3H液閃測量的醋酸纖維素薄膜法及其能譜分析
用醋酸纖維素固體徑跡探測器記錄輕粒子
薄層層析醋酸纖維素的制備
用二醋酸纖維素為載體固定化葡萄糖異構酶的研究
一種高靈敏度的醋酸纖維素固體徑跡探測器
多環芳烴測定方法的研究——Ⅰ.醋酸纖維素的研製
應用雙向和單向醋酸纖維素薄膜電泳分析尿中酸性氨基多糖
二醋酸纖維素-丙酮-甲醯胺三組份鑄膜液制膜的正交試驗
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血清脂蛋白醋酸纖維素薄膜電泳分析法的探討
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