膜科学与技术杂志2023年第1期
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- 面向膜蒸馏的全疏膜研究进展
- 膜蒸馏作为一种新兴的膜分离技术，在海水淡化和废水处理等方面受到了越来越多的关注。然而，在实际应用中，进料液中含有多种低表面能污染物，容易导致疏水膜润湿。近年来全疏膜因其能抵抗不同液体润湿，缓解膜蒸馏过程中的膜润湿问题而备受关注。本文简述了全疏膜性能的关键参数，具体介绍了纳米粒子掺杂膜、静电纺丝膜和Janus膜这三类常用的全疏膜的制备方法及其用于膜蒸馏的性能，提出全疏膜的设计策略与未来发展趋势。
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- 管状复合炭膜的制备及其气体渗透性能
- 以中空纤维陶瓷膜为载体，聚芳醚酮为聚合物前驱体，采用浸涂-相转化结合的方法制备复合炭膜，探讨了制膜工艺对复合炭膜结构及性能的影响。结果发现，铸膜液浓度和提拉速率对膜的完整性影响较大，在15%质量分数铸膜液和2cm/min提拉速率的条件下，可制备出表面膜层完整均一且兼具较高气体渗透通量的复合炭膜；通过控制制备前驱体膜过程中蒸发温度和蒸发时间，复合炭膜分离层缺陷大幅减少，气体分离选择性得到了显著提升。以15%铸膜液和2cm/min提拉速率，在60℃蒸发温度及10s蒸发时间的制膜工艺条件下制备出的复合炭膜，其O2/N2、CO2/N2和CO2/CH4分别为5.62、26.27、25.10，O2、CO2渗透通量分别可达252、1177GPU。
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- 陶瓷基金属有机框架MOF-801膜的制备及其性能
- 正渗透膜在分离领域方面展示出独特优势，发展高稳定的新型正渗透膜具有重要意义。提出了纳米晶种原位播种结合二次生长的制膜策略，制备了共生良好、高稳定的陶瓷基金属有机框架MOF-801纳米孔膜，采用扫描电镜（SEM），X射线衍射（XRD）和红外光谱对膜的形貌和结构进行分析表征，初步考察了以去离子水为进料液，1 mol/L NaCl溶液为汲取液条件下膜的正渗透性能。结果表明，在正渗透模式下，陶瓷基MOF-801膜不仅表现出高的水通量（13.9 L/（m2·h），而且具有较低的比盐通量（0.61 g/L）；在连续运行过程中，MOF-801膜渗透性能保持稳定。
