染料分离有机纳滤膜制备技术研究进展
发布时间：2021-11-18 18:47
粗染料纯化与染料、印染废水处理是染料工业的重中之重,两者的根本目的都是实现染料与无机盐的高效分离.利用纳滤膜对染料高截留和对无机盐低截留等特点,可以实现含盐染料溶液的高效脱盐浓缩.本文着重综述了近年来研究者采用相转化、多孔基膜表面改性、层层组装和界面聚合等方法制备染料分离纳滤膜所取得的研究进展,并对以上制膜方法存在的问题和适用的分离体系进行了深入分析.最后,基于目前纳滤法纯化染料及处理染料、印染废水存在的问题,对染料分离纳滤膜研究方向和发展前景进行了总结与展望.
【文章来源】：膜科学与技术. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
2001～2019年发表的染料分离纳滤膜的论文数量
表面接枝能够将特定基团或纳米粒子以化学键的形式引入膜表面,这不仅解决了表面涂覆中涂覆层与基膜表面结合力弱的问题,而且接枝时间较短,克服了沉积时间过长的缺点.利用该方法制备的纳滤膜可用于复杂环境下分离大分子量染料与无机盐,但由于膜表面接枝位点分布不均,接枝不均和接枝率低成为了制约膜分离性能的主要问题.3 层层组装
表2 多孔基膜表面改性制备用于染料分离纳滤膜的单体及性能Table 2 The monomers and properties of nanofiltration membranes prepared by surface modification of substrates for dye separation 制膜方法 涂层/接枝单体 基膜 操作压差/MPa 性能 出版年 水渗透系数/(L·m-2·h-1·MPa-1) 或水通量/(L·m-2·h-1) 染料截留率/% 无机盐截留率/% 表面涂覆 没食子酸改性 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] 邻苯二酚/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 对苯乙烯磺酸纳 中空纤维超滤膜 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 - 环糊精 0.2 30.5F 97.4%(CR)99.1%(MB) 3.8%(MgCl2)6.0%(Na2SO4) 2019[41] 注:M1B-亚甲基蓝;CR-刚果红;DR23-直接红23;RB2-活性蓝2;RO16-活性橙;MB-甲基蓝;RB-活性黑;DR80-直接红80;DY8-直接红8;AO10-酸性橙10;RO16-还原16;SO-番茄红;OGⅡ-橙GⅡ表面涂覆法可以根据实际分离需求选择多种功能性聚合物,能够有效提高膜的分离性能和抗污染性能等,但涂覆层与基膜之间的相互作用往往只有静电黏合或氢键作用,结合力较弱,在复杂的分离条件下往往会造成分离层缺陷甚至脱落,引起膜性能严重下降[37],因此利用表面涂覆法制备的纳滤膜一般适用于处理酸碱度不高、分离环境简单的含盐染料溶液.
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗污染高分子纳滤膜研究进展[J]. 刘兴,邓慧宇,段龙繁,张小广,邦宇,陈庆春,那兵. 膜科学与技术. 2018(05)
[2]纳滤膜的制备技术[J]. 张菁,张庆印,王泽瑞. 现代化工. 2018(04)
[3]膜分离技术在印染行业清洁生产中的应用[J]. 周谨. 水处理技术. 2011(01)
[4]膜分离技术在染料行业中的应用[J]. 蔡惠如,高从堦. 膜科学与技术. 2002(02)
本文编号：3503419
【文章来源】：膜科学与技术. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
2001～2019年发表的染料分离纳滤膜的论文数量
表面接枝能够将特定基团或纳米粒子以化学键的形式引入膜表面,这不仅解决了表面涂覆中涂覆层与基膜表面结合力弱的问题,而且接枝时间较短,克服了沉积时间过长的缺点.利用该方法制备的纳滤膜可用于复杂环境下分离大分子量染料与无机盐,但由于膜表面接枝位点分布不均,接枝不均和接枝率低成为了制约膜分离性能的主要问题.3 层层组装
表2 多孔基膜表面改性制备用于染料分离纳滤膜的单体及性能Table 2 The monomers and properties of nanofiltration membranes prepared by surface modification of substrates for dye separation 制膜方法 涂层/接枝单体 基膜 操作压差/MPa 性能 出版年 水渗透系数/(L·m-2·h-1·MPa-1) 或水通量/(L·m-2·h-1) 染料截留率/% 无机盐截留率/% 表面涂覆 没食子酸改性 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] 邻苯二酚/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 对苯乙烯磺酸纳 中空纤维超滤膜 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 - 环糊精 0.2 30.5F 97.4%(CR)99.1%(MB) 3.8%(MgCl2)6.0%(Na2SO4) 2019[41] 注:M1B-亚甲基蓝;CR-刚果红;DR23-直接红23;RB2-活性蓝2;RO16-活性橙;MB-甲基蓝;RB-活性黑;DR80-直接红80;DY8-直接红8;AO10-酸性橙10;RO16-还原16;SO-番茄红;OGⅡ-橙GⅡ表面涂覆法可以根据实际分离需求选择多种功能性聚合物,能够有效提高膜的分离性能和抗污染性能等,但涂覆层与基膜之间的相互作用往往只有静电黏合或氢键作用,结合力较弱,在复杂的分离条件下往往会造成分离层缺陷甚至脱落,引起膜性能严重下降[37],因此利用表面涂覆法制备的纳滤膜一般适用于处理酸碱度不高、分离环境简单的含盐染料溶液.
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗污染高分子纳滤膜研究进展[J]. 刘兴,邓慧宇,段龙繁,张小广,邦宇,陈庆春,那兵. 膜科学与技术. 2018(05)
[2]纳滤膜的制备技术[J]. 张菁,张庆印,王泽瑞. 现代化工. 2018(04)
[3]膜分离技术在印染行业清洁生产中的应用[J]. 周谨. 水处理技术. 2011(01)
[4]膜分离技术在染料行业中的应用[J]. 蔡惠如,高从堦. 膜科学与技术. 2002(02)
本文编号：3503419
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