检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2025年第4期76卷 1711-1721页

作者：陶智能邱彤王保国清华大学化学工程系北京100084 膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

阴离子交换膜电解水(AEMWE)作为一项新技术,融合了碱性电解水(AWE)和质子交换膜电解水(PEMWE)的优点,兼具高性能和经济效益。基于国内相关研究较少及现有模型存在不足的现状,结合其他成熟的电化学模型(如AWE、PEMWE和燃料电池)和电化学... 详细信息

阴离子交换膜电解水(AEMWE)作为一项新技术,融合了碱性电解水(AWE)和质子交换膜电解水(PEMWE)的优点,兼具高性能和经济效益。基于国内相关研究较少及现有模型存在不足的现状,结合其他成熟的电化学模型(如AWE、PEMWE和燃料电池)和电化学原理,引入有效交换电流密度、气泡覆盖率以及电阻网络构建的修正因素改进交换电流密度和电极电阻的计算方法,由此建立一个精确且适用性强的半理论半经验AEMWE模型,并利用文献实验数据验证模型的准确性,最后使用模型对制氢重要变量进行灵敏性分析。结果表明,膜厚度、温度和交换电流密度是影响电解槽性能的主要因素,更薄的膜、更高的工作温度以及更高交换电流密度的电极材料是电解槽的发展趋势。

关键词：模拟再生能源制氢阴离子交换膜电解水

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高矿化度矿井水热法脱盐过程中硫酸钙的结垢趋势预测及验证

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化工学报 2025年第1期76卷 81-92,F0002页

作者：唐元晖柏元吉郭强何晓磊余立新林亚凯王晓琳北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室北京102209 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084 中国华能清洁能源研究院有限公司北京102209

高矿化度矿井水具有成分复杂、含盐量高、硬度大的特点,在热法脱盐过程中会产生以CaSO_(4)为主的无机垢。根据高矿化度矿井水的典型组成,配制含有Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)的模拟原料液,首先采用恒温溶解法,考察温度... 详细信息

高矿化度矿井水具有成分复杂、含盐量高、硬度大的特点,在热法脱盐过程中会产生以CaSO_(4)为主的无机垢。根据高矿化度矿井水的典型组成,配制含有Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)的模拟原料液,首先采用恒温溶解法,考察温度为40、50、60、70℃时CaSO_(4)在Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)体系的溶解度。结果表明:在40~70℃的范围内,CaSO_(4)的溶解度随温度的升高而减小,随MgCl_(2)浓度的增加而增大,随Na_(2)SO_(4)浓度的增加而减小。采用Oddo-Tomson饱和指数法,对CaSO_(4)在热法脱盐过程的结垢趋势进行预测,得到修正的饱和指数(SI)方程,该方程预测结果与65℃下CaSO_(4)在不锈钢管表面的结垢实验相吻合。且当饱和指数大于0.2时,Ca^(2+)-Mg^(2+)-Na^(+)-Cl^(-)-SO_(4)^(2-)体系中的CaSO_(4)晶体开始在不锈钢管表面析出,最后采用模拟高矿化度矿井水SA和SB的结垢实验说明本方法在实际矿井水应用的可行性和局限性。

关键词：高矿化度矿井水 CaSO_(4) 饱和指数结垢热法脱盐

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复合相分离法制备梯度孔聚4-甲基-1-戊烯中空纤维膜

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膜科学与技术 2025年第2期45卷 56-64,74页

作者：田野李沐霏林亚凯唐元晖汪林王晓琳赵志杰卢瑞瑶汤明胡声威冯可张筱帆清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084 化学工程与低碳技术全国重点实验室北京100084 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 安徽师范大学化学与材料科学学院芜湖241002 中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司北京102500

本文在聚4-甲基-1-戊烯(PMP)/肉豆蔻酸(MA)体系的基础上,添加水溶性无毒非溶剂PolarClean,使得PMP/MA/PolarClean体系发生复合相分离,成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的PMP中空纤维膜;系统地探究了MA/PolarClean配比,以及... 详细信息

本文在聚4-甲基-1-戊烯(PMP)/肉豆蔻酸(MA)体系的基础上,添加水溶性无毒非溶剂PolarClean,使得PMP/MA/PolarClean体系发生复合相分离,成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的PMP中空纤维膜;系统地探究了MA/PolarClean配比,以及PMP质量分数对中空纤维膜的形貌、强度、泡点、透气量等性能的影响。结果表明,当MA/PolarClean质量比为5∶1,且PMP质量分数为40%时,PMP中空纤维膜的综合性能与商品膜相仿,展现了良好的应用潜力。

关键词：聚4-甲基-1-戊烯中空纤维膜 PolarClean 复合相分离法梯度孔结构

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复合相分离法制备梯度孔聚4-甲基-1-戊烯中空纤维膜

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膜科学与技术 2025年

作者：田野李沐霏林亚凯唐元晖汪林王晓琳赵志杰卢瑞瑶汤明胡声威冯可张筱帆清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院安徽师范大学化学与材料科学学院中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司

本文在聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP)/肉豆蔻酸（MA）体系的基础上，添加水溶性无毒非溶剂-PolarClean，使得PMP/MA/PolarClean 体系发生复合相分离（Hybridinducedphaseseparation，HIPS），成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的... 详细信息

本文在聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP)/肉豆蔻酸（MA）体系的基础上，添加水溶性无毒非溶剂-PolarClean，使得PMP/MA/PolarClean 体系发生复合相分离（Hybridinducedphaseseparation，HIPS），成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的PMP中空纤维膜；系统地探究了MA/PolarClean配比，以及PMP浓度对中空纤维膜的形貌、强度、泡点、透气量等性能的影响。结果表明，当MA/PolarClean质量比例为5:1，且PMP浓度为40wt%时，PMP中空纤维膜的综合性能与商品膜相仿，展现了良好的应用潜力。

关键词：聚(4-甲基-1-戊烯) 中空纤维膜 PolarClean HIPS法梯度孔结构

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嵌段共聚物规整纳米多孔薄膜的制备与形貌调控

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高分子学报 2015年第4期25卷 466-474页

作者：刘圆圆唐鹤玮李倩王晓琳清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

通过结合嵌段共聚物自组装与非溶剂致相分离法,制备了上表面为高规整纳米直孔薄层,内部为双连续大孔支撑层的非对称薄膜结构,并考察了铸膜液浓度、溶剂挥发时间、凝固浴温度、刮膜厚度等因素对膜形貌的影响,实现对表面结构的有效调控.... 详细信息

通过结合嵌段共聚物自组装与非溶剂致相分离法,制备了上表面为高规整纳米直孔薄层,内部为双连续大孔支撑层的非对称薄膜结构,并考察了铸膜液浓度、溶剂挥发时间、凝固浴温度、刮膜厚度等因素对膜形貌的影响,实现对表面结构的有效调控.研究表明铸膜液浓度与挥发时间的影响有协同效应,随着铸膜液浓度的升高,规整表面孔结构所需的挥发时间减小.若铸膜液浓度不变,挥发时间的增大可使膜表面依次完成从非规整孔、规整柱状孔,再到层状孔的转变.凝固浴温度的降低有利于规整表面结构的形成.当刮膜厚度降低时,原有操作条件下的膜表面形貌形成规律将不再适用,为制备更薄的规整纳米多孔薄膜,需降低挥发时间或采用溶剂退火的方法,这一发现扩展了此类新型薄膜材料制备过程的可操作空间.

关键词：嵌段共聚物自组装非溶剂致相分离规整纳米多孔薄膜

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正渗透过程中水与溶质的传递现象

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化工学报 2014年第7期65卷 2813-2820页

作者：边丽霞方彦彦王晓琳清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

正渗透是一种利用渗透原理的新兴膜技术,近年来在国内外受到了广泛的关注。解析该过程中溶剂水的传递和驱动溶质的反向传递对其发展和应用至为关键。首先开展了两种膜的取向下,正渗透过程中的水通量和溶质反向摩尔通量的实验研究。当驱... 详细信息

正渗透是一种利用渗透原理的新兴膜技术,近年来在国内外受到了广泛的关注。解析该过程中溶剂水的传递和驱动溶质的反向传递对其发展和应用至为关键。首先开展了两种膜的取向下,正渗透过程中的水通量和溶质反向摩尔通量的实验研究。当驱动溶液在膜分离层侧时,水通量更高,而溶质反向摩尔通量更低,表明水的传递对溶质的反向传递有限制作用。而后分别考察了不同的单一溶质和二元混合溶质作为驱动溶质时,水和溶质的传递现象。当单一中性溶质或电解质作为驱动溶质时,水通量和溶质反向摩尔通量均随驱动溶液浓度的升高而增大;在相同操作条件下,驱动溶质的扩散系数越小,溶质反向摩尔通量越小;中性溶质与电解质混合溶液为驱动溶液时,溶质分子之间存在耦合传递效应。

关键词：正渗透水通量溶质反向摩尔通量传递现象

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阴离子交换膜电解水制氢稳态建模研究

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化工学报 2024年

作者：陶智能邱彤王保国清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室

阴离子交换膜电解水（AEMWE）作为一项新技术，融合了碱性电解水（AWE）和质子交换膜电解水（PEMWE）的优点，兼具高性能和经济效益。基于国内相关研究较少及现有模型存在不足的现状，结合其他成熟的电化学模型（如AWE、PEMWE和燃料电... 详细信息

阴离子交换膜电解水（AEMWE）作为一项新技术，融合了碱性电解水（AWE）和质子交换膜电解水（PEMWE）的优点，兼具高性能和经济效益。基于国内相关研究较少及现有模型存在不足的现状，结合其他成熟的电化学模型（如AWE、PEMWE和燃料电池）和电化学原理，引入有效交换电流密度、气泡覆盖率以及电阻网络构建的修正因素，以改进交换电流密度和电极电阻的计算方法。由此建立一个精确且适用性强的半理论半经验AEMWE模型，并利用文献实验数据验证模型的准确性。最后，使用模型对制氢重要变量进行灵敏性分析。结果表明，膜厚度、温度和交换电流密度是影响电解槽性能的主要因素，更薄的膜、更高的工作温度以及更高交换电流密度的电极材料是电解槽的发展趋势。

关键词：模拟再生能源制氢阴离子交换膜电解水

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热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物微孔膜——混合溶剂的选择

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膜科学与技术 2013年第1期33卷 27-32,43页

作者：周波林亚凯马文中田野王晓琳清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

研究了混合溶剂对热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜的影响,考察了不同非溶剂对ECTFE/癸二酸二丁酯(DBS)体系结晶趋势的影响.通过相容性分析及ECTFE微孔膜断面结构的观察,非溶剂亚磷酸三苯酯(TPP)的加入能使ECTFE/DBS... 详细信息

研究了混合溶剂对热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜的影响,考察了不同非溶剂对ECTFE/癸二酸二丁酯(DBS)体系结晶趋势的影响.通过相容性分析及ECTFE微孔膜断面结构的观察,非溶剂亚磷酸三苯酯(TPP)的加入能使ECTFE/DBS体系从固液相分离转变为液液相分离.当非溶剂与溶剂的质量比比例(TPP∶DBS)为4∶6时,可制得孔径均匀的双连续结构ECTFE微孔膜.此比例下的热力学相图显示,ECTFE/DBS/TPP三组分体系具有较宽的液液相分离区,该体系偏晶点所对应的ECTFE质量分数高达50%.

关键词：热致相分离法微孔膜乙烯-三氟氯乙烯共聚物混合溶剂

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PVDF中空纤维膜改性研究(2)表面接枝两性离子制备抗污染性电解质响应PVDF中空纤维膜

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膜科学与技术 2013年第1期33卷 33-38,61页

作者：李倩周波毕秋艳肖燕王晓琳清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

利用化学引发原子自由基聚合(ATRP)方法,将两性离子3(甲基丙烯酰胺)丙基二甲基(3磺丙)胺(MPDSAH)接枝于聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜外表面,获得具有抗污染性能的电解质响应膜(PVDF-g-polyMPDSAH).随着接枝量的增加,表面改性PVDF膜的亲... 详细信息

利用化学引发原子自由基聚合(ATRP)方法,将两性离子3(甲基丙烯酰胺)丙基二甲基(3磺丙)胺(MPDSAH)接枝于聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜外表面,获得具有抗污染性能的电解质响应膜(PVDF-g-polyMPDSAH).随着接枝量的增加,表面改性PVDF膜的亲水性提高,蛋白质吸附量减少.改性PVDF膜的在过滤实验中显示出较好的抗污染性能.PVDF-g-polyMPDSAH膜的蛋白质吸附量随着溶液中NaCl浓度的增加而大幅降低.Na+和Cl-渗入polyMPDSAH支链亦会屏蔽MPDSAH正负偶极的相互作用,导致polyMPDSAH溶胀堵塞膜孔,减小膜的渗透通量.因此,PVDF-g-polyMPDSAH表面与蛋白质的相互作用及其电解质响应性使膜的渗透性得到了智能化地控制.这为两性离子改性PVDF中空纤维膜在蛋白质分离和净化等生物医药领域提供了更广泛的应用前景.

关键词：两性离子聚偏氟乙烯膜抗污染性电解质响应性表面接枝

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正渗透膜的非平衡热力学膜特征参数解析

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膜科学与技术 2016年第4期36卷 75-83,118页

作者：边丽霞方彦彦王晓琳清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

基于非平衡热力学用3个独立的膜特征参数(纯水渗透系数,反射系数和溶质渗透系数)分析在水力学压力驱动和渗透压驱动膜过程中溶剂水和溶质的传递现象.为了考察这些膜特征参数在两种不同驱动力驱动的膜过程中的一致性,用不同的方法确定同... 详细信息

基于非平衡热力学用3个独立的膜特征参数(纯水渗透系数,反射系数和溶质渗透系数)分析在水力学压力驱动和渗透压驱动膜过程中溶剂水和溶质的传递现象.为了考察这些膜特征参数在两种不同驱动力驱动的膜过程中的一致性,用不同的方法确定同一张正渗透膜分离层的膜特征参数.首先,通过几种中性溶质在水力学压力驱动膜过程中的截留率确定膜特征参数.其次,使用相同的中性溶质作为渗透压驱动膜过程中的驱动溶质,通过实验得到溶剂水的体积通量和溶质的摩尔通量,结合通量数据和非平衡热力学模型,再次得出这几种溶质的膜特征参数.结果表明,两种方法得到的膜特征参数一致性较好.这有助于进一步理解渗透压驱动膜过程中的传递现象,以及它与水力学压力驱动膜过程的差别.

关键词：非平衡热力学正渗透膜膜特征参数传递现象渗透压驱动膜过程

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