染料分離有機納濾膜制備技術研究進展
發(fā)布時間:2021-11-18 18:47
粗染料純化與染料、印染廢水處理是染料工業(yè)的重中之重,兩者的根本目的都是實現(xiàn)染料與無機鹽的高效分離.利用納濾膜對染料高截留和對無機鹽低截留等特點,可以實現(xiàn)含鹽染料溶液的高效脫鹽濃縮.本文著重綜述了近年來研究者采用相轉化、多孔基膜表面改性、層層組裝和界面聚合等方法制備染料分離納濾膜所取得的研究進展,并對以上制膜方法存在的問題和適用的分離體系進行了深入分析.最后,基于目前納濾法純化染料及處理染料、印染廢水存在的問題,對染料分離納濾膜研究方向和發(fā)展前景進行了總結與展望.
【文章來源】:膜科學與技術. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
2001~2019年發(fā)表的染料分離納濾膜的論文數(shù)量
表面接枝能夠將特定基團或納米粒子以化學鍵的形式引入膜表面,這不僅解決了表面涂覆中涂覆層與基膜表面結合力弱的問題,而且接枝時間較短,克服了沉積時間過長的缺點.利用該方法制備的納濾膜可用于復雜環(huán)境下分離大分子量染料與無機鹽,但由于膜表面接枝位點分布不均,接枝不均和接枝率低成為了制約膜分離性能的主要問題.3 層層組裝
表2 多孔基膜表面改性制備用于染料分離納濾膜的單體及性能Table 2 The monomers and properties of nanofiltration membranes prepared by surface modification of substrates for dye separation 制膜方法 涂層/接枝單體 基膜 操作壓差/MPa 性能 出版年 水滲透系數(shù)/(L·m-2·h-1·MPa-1) 或水通量/(L·m-2·h-1) 染料截留率/% 無機鹽截留率/% 表面涂覆 沒食子酸改性 水解 0.2 51F 97.3%(M1B) <5%(NaCl) 2017[1] PEI HPAN 97.1(CR) PDA/PEI HPAN 0.4 262P >98%(DR23、RB2、RO16) <5%(Na2SO4和NaCl) 2017[35] PDA 水解HPAN 0.4 175P 98.6%(DR23)99%(CR)98.2%(RB2) <70%(Na2SO4)5.6%(NaCl) 2018[34] PEI/TA PES 0.4 406P 99.8%(CR) 2.2%(NaSO4)6.1%(NaCl) 2019[36] 鄰苯二酚/PEI PES 0.4 245P >98.5%(MB、RB和CR) 6.2%~42.9%(Na2SO4)2.1%~22.3%(NaCl) 2019[39] 表面接枝 對苯乙烯磺酸納 中空纖維超濾膜 0.3 150P 99.6%(DR80)99.8%(DY8)96.4%(AO10)94%(RO16) 1%~3%(NaCl) 2007[39] DMC、DADMAC sPPSU 0.5 140和90P 99.6%和99.9(SO) 92.8%和95.2(MgCl2) 2012[38] PEI PDA改性PES 0.2 14.4F 96.5%(M1B)74.3%(OGⅡ) 73.7%(MgCl2)<20%(Na2SO4) 2014[40] TiO2 - 1,6 - HDMI PES/β - 環(huán)糊精 0.2 30.5F 97.4%(CR)99.1%(MB) 3.8%(MgCl2)6.0%(Na2SO4) 2019[41] 注:M1B-亞甲基藍;CR-剛果紅;DR23-直接紅23;RB2-活性藍2;RO16-活性橙;MB-甲基藍;RB-活性黑;DR80-直接紅80;DY8-直接紅8;AO10-酸性橙10;RO16-還原16;SO-番茄紅;OGⅡ-橙GⅡ表面涂覆法可以根據(jù)實際分離需求選擇多種功能性聚合物,能夠有效提高膜的分離性能和抗污染性能等,但涂覆層與基膜之間的相互作用往往只有靜電黏合或氫鍵作用,結合力較弱,在復雜的分離條件下往往會造成分離層缺陷甚至脫落,引起膜性能嚴重下降[37],因此利用表面涂覆法制備的納濾膜一般適用于處理酸堿度不高、分離環(huán)境簡單的含鹽染料溶液.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抗污染高分子納濾膜研究進展[J]. 劉興,鄧慧宇,段龍繁,張小廣,邦宇,陳慶春,那兵. 膜科學與技術. 2018(05)
[2]納濾膜的制備技術[J]. 張菁,張慶印,王澤瑞. 現(xiàn)代化工. 2018(04)
[3]膜分離技術在印染行業(yè)清潔生產中的應用[J]. 周謹. 水處理技術. 2011(01)
[4]膜分離技術在染料行業(yè)中的應用[J]. 蔡惠如,高從堦. 膜科學與技術. 2002(02)
本文編號:3503419
【文章來源】:膜科學與技術. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
2001~2019年發(fā)表的染料分離納濾膜的論文數(shù)量
表面接枝能夠將特定基團或納米粒子以化學鍵的形式引入膜表面,這不僅解決了表面涂覆中涂覆層與基膜表面結合力弱的問題,而且接枝時間較短,克服了沉積時間過長的缺點.利用該方法制備的納濾膜可用于復雜環(huán)境下分離大分子量染料與無機鹽,但由于膜表面接枝位點分布不均,接枝不均和接枝率低成為了制約膜分離性能的主要問題.3 層層組裝
表2 多孔基膜表面改性制備用于染料分離納濾膜的單體及性能Table 2 The monomers and properties of nanofiltration membranes prepared by surface modification of substrates for dye separation 制膜方法 涂層/接枝單體 基膜 操作壓差/MPa 性能 出版年 水滲透系數(shù)/(L·m-2·h-1·MPa-1) 或水通量/(L·m-2·h-1) 染料截留率/% 無機鹽截留率/% 表面涂覆 沒食子酸改性 水解 0.2 51F 97.3%(M1B) <5%(NaCl) 2017[1] PEI HPAN 97.1(CR) PDA/PEI HPAN 0.4 262P >98%(DR23、RB2、RO16) <5%(Na2SO4和NaCl) 2017[35] PDA 水解HPAN 0.4 175P 98.6%(DR23)99%(CR)98.2%(RB2) <70%(Na2SO4)5.6%(NaCl) 2018[34] PEI/TA PES 0.4 406P 99.8%(CR) 2.2%(NaSO4)6.1%(NaCl) 2019[36] 鄰苯二酚/PEI PES 0.4 245P >98.5%(MB、RB和CR) 6.2%~42.9%(Na2SO4)2.1%~22.3%(NaCl) 2019[39] 表面接枝 對苯乙烯磺酸納 中空纖維超濾膜 0.3 150P 99.6%(DR80)99.8%(DY8)96.4%(AO10)94%(RO16) 1%~3%(NaCl) 2007[39] DMC、DADMAC sPPSU 0.5 140和90P 99.6%和99.9(SO) 92.8%和95.2(MgCl2) 2012[38] PEI PDA改性PES 0.2 14.4F 96.5%(M1B)74.3%(OGⅡ) 73.7%(MgCl2)<20%(Na2SO4) 2014[40] TiO2 - 1,6 - HDMI PES/β - 環(huán)糊精 0.2 30.5F 97.4%(CR)99.1%(MB) 3.8%(MgCl2)6.0%(Na2SO4) 2019[41] 注:M1B-亞甲基藍;CR-剛果紅;DR23-直接紅23;RB2-活性藍2;RO16-活性橙;MB-甲基藍;RB-活性黑;DR80-直接紅80;DY8-直接紅8;AO10-酸性橙10;RO16-還原16;SO-番茄紅;OGⅡ-橙GⅡ表面涂覆法可以根據(jù)實際分離需求選擇多種功能性聚合物,能夠有效提高膜的分離性能和抗污染性能等,但涂覆層與基膜之間的相互作用往往只有靜電黏合或氫鍵作用,結合力較弱,在復雜的分離條件下往往會造成分離層缺陷甚至脫落,引起膜性能嚴重下降[37],因此利用表面涂覆法制備的納濾膜一般適用于處理酸堿度不高、分離環(huán)境簡單的含鹽染料溶液.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抗污染高分子納濾膜研究進展[J]. 劉興,鄧慧宇,段龍繁,張小廣,邦宇,陳慶春,那兵. 膜科學與技術. 2018(05)
[2]納濾膜的制備技術[J]. 張菁,張慶印,王澤瑞. 現(xiàn)代化工. 2018(04)
[3]膜分離技術在印染行業(yè)清潔生產中的應用[J]. 周謹. 水處理技術. 2011(01)
[4]膜分離技術在染料行業(yè)中的應用[J]. 蔡惠如,高從堦. 膜科學與技術. 2002(02)
本文編號:3503419
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