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基于聚乙烯微孔膜的超滤膜制备与性能研究

石油化工 2024年

作者：钟天赵国珂张杨潘国元李煜刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司环境保护研究所

超滤膜能有效截留料液中的蛋白质、病毒、酶等大分子物质，在生物制药、食品工业、污水处理与资源化利用等行业有广泛的应用。为解决传统聚酯无纺布-亲水聚合物复合超滤膜成本昂贵、工艺复杂、国产化率不高的问题，探索以聚烯烃为原料... 详细信息

超滤膜能有效截留料液中的蛋白质、病毒、酶等大分子物质，在生物制药、食品工业、污水处理与资源化利用等行业有广泛的应用。为解决传统聚酯无纺布-亲水聚合物复合超滤膜成本昂贵、工艺复杂、国产化率不高的问题，探索以聚烯烃为原料制备超滤膜的潜在方法，通过乙烯-乙烯醇共聚物亲水改性和涂覆聚乙烯醇开发了一种基于商品聚乙烯微孔膜的超滤膜。实验结果表明，该超滤膜对1 g/L牛血清白蛋白水溶液具有86.96 L/(m2·h·MPa)的渗透通量，同时牛血清白蛋白的截留率可达98.63%。

关键词：膜分离超滤膜聚乙烯亲水改性聚乙烯醇

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MOFs膜在离子分离中的应用研究进展

化工新型材料 2024年第6期52卷 12-18,24页

作者：赵国珂张杨刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

金属有机框架(MOFs)材料在膜技术领域受到的关注日益增长,其规则且高度可调的亚纳米尺寸孔道结构、高孔隙率以及官能化修饰的灵活性,使MOFs膜在精细化离子筛分方面表现出良好的应用潜力。近年来,离子在MOFs多晶膜、MOFs混合基质膜和MOF... 详细信息

金属有机框架(MOFs)材料在膜技术领域受到的关注日益增长,其规则且高度可调的亚纳米尺寸孔道结构、高孔隙率以及官能化修饰的灵活性,使MOFs膜在精细化离子筛分方面表现出良好的应用潜力。近年来,离子在MOFs多晶膜、MOFs混合基质膜和MOFs通道膜体系内的选择性传输行为相继被报道,基于MOFs材料的结构-性能关系,通过可控设计以优化膜的选择性和稳定性取得了诸多进展。系统地梳理了上述MOFs膜的制备、离子选择性分离机理和优化思路,对比分析了其各自的特点和实际应用面临的挑战,基于此,提出MOFs膜在离子分离领域的潜在发展方向。

关键词：金属有机框架(MOFs) 膜材料膜分离离子分离

雾化辅助非溶剂诱导相分离法制备聚丙烯腈平板膜

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石油化工 2022年第12期51卷 1426-1431页

作者：王静潘国元赵国珂刘轶群北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 中国石化北京化工研究院北京100013

采用增加雾化预处理的步骤优化了传统非溶剂诱导相分离制膜方法,利用SEM以及接触角、平均孔径、体积孔隙率及纯水通量测试等方法对制得的聚丙烯腈(PAN)平板膜的微观形貌及性能进行表征。实验结果表明,雾化预处理的增加引起了PAN平板膜... 详细信息

采用增加雾化预处理的步骤优化了传统非溶剂诱导相分离制膜方法,利用SEM以及接触角、平均孔径、体积孔隙率及纯水通量测试等方法对制得的聚丙烯腈(PAN)平板膜的微观形貌及性能进行表征。实验结果表明,雾化预处理的增加引起了PAN平板膜微观结构变化,随着雾化预处理时间的延长,膜平均孔径由22.3 nm增至503.3 nm,孔隙率由49.3%增至77.9%;PAN平板膜表面的亲水性逐渐提高,接触角由58.6°降至29.1°,纯水通量由0.1 MPa下的627 L/(m^(2)·h)增至40kPa下的5 093 L/(m^(2)·h)。该方法是一种简单、快速、易于工业化制备、无需添加剂的膜微观结构调控方法。

关键词：雾化预处理非溶剂诱导相分离聚丙烯腈双连续网络孔结构

石墨烯基材料在CO_(2)分离膜领域的研究进展

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化工进展 2022年第11期41卷 5896-5911页

作者：赵国珂潘国元张杨于浩赵慕华唐功庆刘轶群中国石化北京化工研究院北京100013

节能高效的CO_(2)分离技术的开发具有重要的现实及长远意义,膜法CO_(2)分离在该领域备受关注,具有优异传质特性的新型分离膜材料对膜分离过程有决定性的影响。近年来,石墨烯及其衍生材料因独特的单原子层厚度、亚纳米级别的孔道结构以... 详细信息

节能高效的CO_(2)分离技术的开发具有重要的现实及长远意义,膜法CO_(2)分离在该领域备受关注,具有优异传质特性的新型分离膜材料对膜分离过程有决定性的影响。近年来,石墨烯及其衍生材料因独特的单原子层厚度、亚纳米级别的孔道结构以及优异的机械、化学和热稳定性,成为气体分离膜领域的研究热点,膜的加工难度、技术成本、大面积制备、工作稳定性等问题是限制其实际应用的关键因素。石墨烯基CO_(2)分离膜主要有三种形式:纳米孔石墨烯膜、层状结构氧化石墨烯膜、基于石墨烯及其衍生材料的混合基质膜。本文综述了石墨烯基CO_(2)分离膜领域的突破性研究进展,重点介绍了气体的跨膜传质机理和膜的构性关系,总结了膜性能的优化思路和原理,梳理了石墨烯基CO_(2)分离膜发展面临的挑战,提出了潜在的研究方向。分析表明,进行系统的理论研究,采用先进的表征手段,以建立膜构性关系的理论模型,指导膜结构设计是未来研究的重点。此外,进一步降低膜加工成本,充分研究膜在实际工作环境中的稳定性也至关重要。

关键词：二维材料二氧化碳分离界面调控混合基质膜

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界面聚合法制备耐酸纳滤膜的研究进展

水处理技术 2023年第11期49卷 1-7页

作者：赵国珂张杨潘国元刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

强酸性环境中的分离过程在实际的工业生产中十分常见,纳滤分离技术具有效率高、能耗低、安全环保等优点,但是以聚酰胺为分离层材料的商品纳滤膜在强酸性环境中将发生降解,截留性能显著恶化。总结了近年来采用界面聚合法制备耐酸复合纳... 详细信息

强酸性环境中的分离过程在实际的工业生产中十分常见,纳滤分离技术具有效率高、能耗低、安全环保等优点,但是以聚酰胺为分离层材料的商品纳滤膜在强酸性环境中将发生降解,截留性能显著恶化。总结了近年来采用界面聚合法制备耐酸复合纳滤膜的研究进展,主要包括聚磺酰胺类、聚(三嗪)胺类和聚脲类复合纳滤膜,深入讨论了上述膜材料耐酸性提升的机理,分析了耐酸膜材料的结构设计规律,在此基础上提出了该领域的核心问题和发展方向,旨在为高性能耐酸复合纳滤膜的开发提供有益参考。

关键词：耐酸复合纳滤膜膜分离界面聚合 pH稳定性

Graphene oxide quantum dots embedded polysulfone membranes with enhanced hydrophilicity,permeability and antifouling performance

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Science China Materials 2019年第8期62卷 1177-1187页

作者： Guoke Zhao Ruirui Hu Jing Li Hongwei Zhu State Key Lab of New Ceramics and Fine Processing School of Materials Science and Engineering Tsinghua University

Graphene oxide(GO) has been demonstrated to be an effective hydrophilic nanofiller to modify the polymeric membranes when forming a mixed matrix structure. GO quantum dots(QDs) are promising candidates to fully exert the rich oxygen containing functional groups due to their unique size induced edge effects. In this work, GO QDs modified polysulfone(PSF) ultrafiltration(UF) membranes were prepared by phase inversion method with various GO QDs loadings(0.1–0.5 wt.%). A proper amount of GO QDs addition led to a more porous and hydrophilic membrane structure. With 0.3 wt.% GO QDs, the membranes showed a60% increase in permeability(130.54 vs. 82.52 LMH bar^-1).The pristine PSF membranes had a complete cutoff of bovine serum albumin molecules and it was well maintained with GO QDs incorporated. The membranes with 0.5 wt.% GO QDs exhibited the highest flux recovery ratio of 89.7% and the lowest irreversible fouling of 10.3%(54.5% and 33.3% for the pristine PSF membranes). Our results proved that GO QDs can function as effective nanofillers to enhance the hydrophilicity, permeability and antifouling performance of PSF UF membranes.

关键词： graphene oxide quantum dots ultrafiltration membrane antifbuling

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界面聚合法制备气体分离膜的研发进展

膜科学与技术 2023年第1期43卷 174-180,192页

作者：唐安琪王玉杰魏昕赵国珂刘轶群中国石化北京化工研究院北京100013

气体分离膜在工业分离领域具有广泛的应用场合和广阔的应用前景.界面聚合法用料成本低、可设计性强,有利于实现高的气体渗透选择性能,是一种制备薄层复合气体分离膜的便捷方法.本综述系统介绍了界面聚合法在气体分离膜中的研发进展、现... 详细信息

气体分离膜在工业分离领域具有广泛的应用场合和广阔的应用前景.界面聚合法用料成本低、可设计性强,有利于实现高的气体渗透选择性能,是一种制备薄层复合气体分离膜的便捷方法.本综述系统介绍了界面聚合法在气体分离膜中的研发进展、现有研究对膜结构与制备工艺的优化手段,并对未来研究方向进行了展望.

关键词：气体分离界面聚合膜材料

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镁锂分离纳滤膜的研究进展

膜科学与技术 2023年第1期43卷 154-164页

作者：赵国珂潘国元张杨于浩赵慕华唐功庆刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

随着锂电池行业的快速发展和广泛应用,全球锂资源消耗量逐年增大,节能高效的提锂技术日益受到关注.Mg^(2+)和Li^(+)的分离是盐湖卤水提锂工艺中最具难度的环节,纳滤膜可有效降低盐湖卤水中的镁锂比,在盐湖卤水提锂领域具有良好的应用前... 详细信息

随着锂电池行业的快速发展和广泛应用,全球锂资源消耗量逐年增大,节能高效的提锂技术日益受到关注.Mg^(2+)和Li^(+)的分离是盐湖卤水提锂工艺中最具难度的环节,纳滤膜可有效降低盐湖卤水中的镁锂比,在盐湖卤水提锂领域具有良好的应用前景.本文总结了近年来商品纳滤膜用于镁锂分离的研究进展,梳理了操作参数对膜性能的影响,深入讨论针对镁锂分离的荷正电纳滤膜的设计与制备,在此基础上,提出该领域的核心问题和发展方向,旨在为推动膜法盐湖提锂的实际应用提供参考.

关键词：镁锂分离纳滤膜荷正电膜分离盐湖提锂

改革与创新：刘佛年的师范教育思想及其现实意义

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黑龙江教师发展学院学报 2025年第1期 1-7页

作者：陈云赵国权信阳学院教育学院

刘佛年是我国著名的教育家，终身从事教育工作，是一位把一生献给教育事业的人。他在长期的教育研究和教育实践中，形成了一套颇有特色、自成体系的师范教育思想，对师范教育办学方向、培养目标、课程体系等均有深刻的体悟与见解，对我... 详细信息

刘佛年是我国著名的教育家，终身从事教育工作，是一位把一生献给教育事业的人。他在长期的教育研究和教育实践中，形成了一套颇有特色、自成体系的师范教育思想，对师范教育办学方向、培养目标、课程体系等均有深刻的体悟与见解，对我国早期师范教育的发展与改革起到了重要的推动作用，对当今的师范教育改革发展仍具有重要的借鉴价值。

关键词：刘佛年师范教育思想现实意义