膜科学与技术杂志2020年第4期
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- 部分氟化嵌段型阴离子交换膜的制备
- 本工作以接枝α,α’-二溴对二甲苯的氟化芳香族链段作为大分子引发剂，在链的末端引发烯烃聚合，合成了三嵌段聚合物。然后在脂肪族链段接枝季铵型侧链进行功能化，制备出部分氟化的嵌段型阴离子交换膜。表征结果显示，由于嵌段间的亲疏水性差异，膜内形成明显的微相分离。其中，膜FPAE-PVBC-QA-20 (IEC=1.51 mmol/g) 在80 °C下离子电导率达到87.8 mS/cm；浸泡于80 °C、2 mol/L NaOH溶液中500 h后仍保留74.5 %的离子电导率，具有良好的耐碱性；单电池功率密度达到了131.7 mW/cm2。
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- PVDF中空纤维膜在DEA溶液中的自发浸润动力学研究
- 基于醇胺溶液在疏水膜上的吸附入侵机理，采用表面张力-接触角和黏附张力法并结合吸附方程测得了二乙醇胺（DEA）分子在聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维疏水膜壁上的吸附量，发现其固液界面上的吸附速率极其缓慢。进而明确了液气相压差在自发浸润过程中起到的重要作用，提出了多层三相接触线的观点，并辅以浸润实验进行验证。通过膜孔中侵入溶液的平均质量法计算出了DEA溶液在PVDF中空纤维膜孔道中的平均接触角，发现其十分接近于90°。并利用膜的渗入方程与MATLAB模拟算法相结合，建立了膜的自发浸润动力学模型，与浸润实验结果具有良好的吻合性。
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- 基于平行因子分析的藻菌共生膜污染机制研究
- 本研究基于不同藻菌共生体系（微藻-真菌、微藻-细菌）处理畜禽养殖废水，采用死端过滤的超滤杯实验测试不同体系（A:纯微藻体系；B：微藻-真菌体系；C：微藻-细菌体系）混合液在超滤过滤中的污染状况，研究膜污染形成机制。实验结果表明，B、C组的通量衰减速度明显低于A组，A组膜污染模型以标准堵塞和滤饼层为主，然而B、C组膜污染与标准堵塞，中间堵塞和滤饼层模型均有很高的拟合度。A组混合液粒径在1-30 μm范围内比B和C组占比更多，在30-1000 μm范围分布较少，导致膜孔堵塞更快，形成的滤饼层更为紧密，膜污染更严重。膜清洗液EEMs平行因子分析法结果表明膜面有机污染物主要为色氨酸和酪氨酸类蛋白质。B和C组藻菌共生作用大大减少了EPS类物质的产量，尤其是色氨酸类蛋白质，从而减轻了膜污染状况。
