膜科学与技术杂志2025年第1期
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- 天然气膜法脱碳中节流降温及重烃污染研究
- ?膜法天然气脱碳过程中CO2从高压侧向低压侧大量渗透会形成Joule-Thomson效应而导致气体节流渗透降温现象的发生，同时所含重烃组分因浓度升高和降温导致的饱和蒸汽压降低等原因会对分离膜产生不同程度的污染，极端情况下甚至会直接导致膜组件失去分离性能.实验采用自制的聚酰亚胺中空纤维膜组件，研究了不同浓度CO2/N2混合气、进气压力、放空比等参数对气体节流渗透降温规律的影响，并考察了聚酰亚胺中空纤维膜在甲苯、正庚烷污染下膜组件分离性能的变化.实验结果表明，混合气中CO2浓度、进气压力、放空比的增大，均会加剧膜组件内的温降程度；分离膜被甲苯污染后气体渗透速率增大，被正庚烷污染后气体渗透速率下降，但气体选择性均下降.高温真空处理可以一定程度上消除污染的影响，部分恢复分离膜的性能.
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- β-CD改性PVD-FHFP复合聚乙烯凝胶聚合物电解质的性能
- 采用溶液浇铸法将含β-环糊精（β-CD）添加剂的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）浇涂于预处理的聚乙烯（PE）基体上，制备了PVDF-HFP/β-CD@PE复合凝胶聚合物电解质.利用SEM、FTIR、交流阻抗法、计时电流法等对凝胶聚合物电解质膜的表面形貌、结构等物理和电化学性能进行表征，探究了不同β-CD添加量对PVDF-HFP/β-CD@PE复合凝胶聚合物电解质的结构与电化学性能的影响.结果表明，当β-CD添加质量分数为5.0% 时，得到的复合凝胶聚合物电解质的离子电导率、锂离子迁移数和电化学稳定窗口分别为4.85×10-4 S/cm、0.77和5.2 V(vs Li+/Li)，以其组装的Li||LiFePO4电池的放电比容量为160.4 mAh/g，循环150圈仍保持稳定.
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- 基于纤维素纳米晶体界面聚合制备抗有机污染的高通量复合纳滤膜
- 为改善传统聚酰胺纳滤膜的渗透分离和抗污染性能，将亲水性纤维素纳米晶体 (CNCs)通过界面聚合反应引入纳滤膜聚酰胺层，制备了抗污染的纤维素纳米晶体复合纳滤膜 (TFN-25膜).利用扫描电镜、Zeta电位等手段对TFN-25膜进行表征，并研究CNCs对纳滤膜表面形貌、结构、渗透分离和抗污染性能的影响.结果表明，TFN-25膜表面形成了球状结构， 粗糙度增大，亲水性和电负性增强；在0.4 MPa的操作压力下，TFN-25膜的纯水通量为37.73 L/(m2·h)，Na2SO4截留率为96.67%；在21 h脱盐实验中保持良好的稳定性；TFN-25膜对腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠的通量恢复率分别为97.80%、85.05%和91.45%，抗污染性能有所提升.
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- pH对海藻酸钠膜污染的影响及热力学分析
- 滤膜技术以其操作简便和高效的分离能力，被认为是缓解全球水资源短缺问题的重要手段.然而，膜污染问题，尤其是由天然有机物（NOM）引起的膜污染，严重限制了该技术的广泛应用.为此，本研究选用海藻酸钠作为模型污染物，模拟了不同pH条件下的膜污染现象.死端过滤结果显示,当pH=3时，海藻酸钠的结垢现象最为严重，显著高于其他pH条件下的；随着pH升至7，膜污染显著减轻，比过滤阻力（SFR）下降了约77%.通过Zeta电位分析和接触角测定等方法表征了污染物的表面性质，并结合XDLVO理论进行界面热力学建模以深入探讨其潜在机制.结果发现，在不同pH环境下，污染物间的静电斥力以及污染物与膜之间的界面自由能变化是影响膜污染行为的关键.这些发现为深入理解膜污染问题提供了重要的理论支持，有望为膜污染控制策略的制定提供新的视角与思路.
