水分子在陶瓷纳滤膜孔内的传递过程研究开题报告
2020-04-25 19:38:55
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.1引言 膜分离技术是兴起于20世纪末的新型分离技术,具有高效、节能、工艺简单、无污染等突出优点,目前已广泛应用于化工、轻工、电子、医药、食品、环保等行业中的分离过程,被认为是21世纪最具应用前景的高新技术之[1-2] 。
纳滤技术是介于超滤及反渗透之间的压力驱动型膜分离技术,具有膜技术节约能源及环境友好的特征,并对分子量处于20-10000 da的有机物分子具有较高的截留性,对一价离子及多价离子具有不同的分离选择性。
因此,纳滤技术可用于替代小分子物质的传统分离方法(如高效液相色谱法、蒸发结晶、真空浓缩、生物降解/化学氧化法等),在食品、医药、环保、水资源、化工等领域中具有良好的应用前景[3-5]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题的主要工作: 本课题将利用多种表征手段对不同材料的陶瓷膜的微观形貌、微结构等进行测试,获得关键的膜参数;在不同温度和压力下,测试不同孔径的陶瓷纳滤膜纯水渗透性,分析水的黏度对其纳滤传递过程的影响,并与已有传质模型进行对比,修正黏度因子。
现阶段进展: 1) 掌握已有的陶瓷膜渗透通量与膜微结构的关系模型; 2) 针对不同孔径同一材料以及不同材料同一孔径的陶瓷纳滤膜进行初期表征,通过膜管截留率计算膜管孔径,通过膜管通量数据分析其渗透性能。
研究手段(途径): 1) 结合已有文献研究限域传质时水分子结构及行为; 2) 初步研究现有的膜纯水渗透通量(j)与膜结构关系模型; 3) 实验改变温度/压力研究纯水渗透通量与纳滤膜微结构的关系; 4) 分析实验数据拟合水分子限域传质时黏度因子(μ)的修正参数。