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Chinese Journal of Chemical Engineering 2017年第9期25卷 1176-1181页

作者： jiangnan shen Zhendong Hou Congjie Gao Center for Membrane Separation and Water Science & Technology Zhejiang University of Technology

Bipolar membrane electrodialysis(BMED) has already been described for the preparation of quaternary ammonium hydroxide. However, compared to quaternary ammonium hydroxide, di-quaternary ammonium hydroxide has raised great interest due to its high thermal stability and good oriented *** order to synthesize N,N-hexamethylenebis(trimethyl ammonium hydroxide)(HM(OH)_2) by EDBM,experiments designed by response surface methodology were carried out on the basis of single-factor experiments. The factors include current density, feed concentration and flow ratio of each compartment(feed compartment: base compartment: acid compartment: buffer compartment). The relationship between current efficiency and the above-mentioned three factors was quantitatively described by a multivariate regression model. According to the results, the feed concentration was the most significant factor and the optimum conditions were as follows: the current efficiency was up to 76.2%(the hydroxide conversion was over 98.6%), with a current density of 13.15 m A·cm^(-2), a feed concentration of 0.27 mol·L^(-1) and a flow ratio of 20 L·h^(-1):26 L·h^(-1):20 L·h^(-1):20 L·h^(-1) for feed compartment, base compartment, acid compartment, and intermediate compartment, respectively. This study demonstrates the optimized parameters of manufacturing HM(OH)_2 by direct splitting its halide for industrial application.

关键词： Di-quaternary ammonium hydroxide Bipolar membrane electrodialysis Response surface methodology N,N-hexamethylenebis(trimethyl ammonium hydroxide)

Separation of mixed salts(Cl-/SO42-) by ED based on monovalent anion selective membranes

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2019年第4期27卷 857-862页

作者： Jiefeng Pan Wei Zhang Huimin Ruan jiangnan shen Congjie Gao Center for Membrane Separation and Water Science & Technology Ocean College Zhejiang University of Technology Hangzhou 310014 China Huzhou Institute of Collaborative Innovation Center for Membrane Separation and Water Treatment Zhejiang University of Technology 1366 Hongfeng Road Huzhou 313000 China

The industrial products or wastewater rich in the mixed salts(Cl-/SO4^2-) not only causes the environmental damage, but also induces waste of resource. In this study, an ED stack with monovalent selective AEMs and conventional CEMs was employed to separate the Cl-and SO42-from simulated wastewater. The effect of current density and mass fraction percentage was investigated in order to optimize the experimental conditions during ED process. It was found that at a concentration ratio between NaCl and Na2SO4 of 95/5(wt%/wt%) and a current density of40 m A·cm^-2, a current efficiency of 72%, an energy consumption of 1.6 k W·h·kg^-1 Na Cl and a Cl-/SO4^2-concentration(67.5/3.5 g·L^-1) were obtained. Hence, it is appropriate and effective to separate Cl-and SO42-by ED using the monovalent selective AEMs.

关键词： Electrodialysis Separation of the mixed salts Monovalent selective AEMs Ion separation

Keeping Pace with Economic Development and Improving Professional Education Level——Endeavors of Marine Science Education to actively adjust to National Strategy and Local Economy

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Keeping Pace with Economic Development and Improving Profess...

用于喷墨印花染料纯化的自组装GO/TiO2复合纳滤膜的制备

The 2011 International Conference on Advanced Materials and Information Technology Processing(AMITP 2011)

作者： Ganning Zeng Fang Wang Ning Ai jiangnan shen College of Chemical Engineering and Materials Science Zhejiang University of Technology State Key Laboratory of Satellite Ocean Environment Dynamics College of Foreign Languages Zhejiang University of Technology

Taking "Introduction to Oceanography" as an example, which is the basic course and opened in the colleges covering the major of marine science, this paper discusses how to take the initiative to adapt to the national strategic plan and local economic development in the process of basic education of marine science. According to China's current situation of the marine industry structure, this paper presents that the interface between marine science education and the secondary industry should be strengthened, meanwhile the integration among the basic courses and the actual production and the scientific research should be focused on. Colleges covering the major of marine science should take the initiative to explore training modes to enhance the qualities of talents of different level, and to carry out featured training based on their own characteristics of personnel positioning.

关键词： Keeping Pace with Economic Development and Improving Professional Education Level Endeavors of Marine Science Education to actively adjust to National Strategy and Local Economy

来源： cnki会议评论

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化工学报 2020年第3期71卷 1352-1361页

作者：徐燕青李文飞吴梦瑶沈江南浙江工业大学化工学院浙江杭州310014 浙江工业大学膜分离与水科学技术中心浙江杭州310014

数码喷墨打印技术对墨水高纯度和低含盐量要求,不断促使染料纯化技术的开发与研究。基于氧化石墨烯(GO)/纳米二氧化钛(TiO2)自组装的纳滤膜材料的开发,探究了纳米TiO2颗粒尺寸和与GO共混比例,所获最优GO/TiO2复合纳滤膜中TiO2颗粒尺寸为... 详细信息

数码喷墨打印技术对墨水高纯度和低含盐量要求,不断促使染料纯化技术的开发与研究。基于氧化石墨烯(GO)/纳米二氧化钛(TiO2)自组装的纳滤膜材料的开发,探究了纳米TiO2颗粒尺寸和与GO共混比例,所获最优GO/TiO2复合纳滤膜中TiO2颗粒尺寸为60 nm,与GO共混比例为1∶1。其纯水通量为10.69 L/(m2·h·bar),对NaCl和Na2SO4的截留分别为12.6%和15.7%,对铬黑T、刚果红和考马斯亮蓝R的截留均高于99%。采用自制的连续恒容渗滤装置对粗品墨水进行染料脱盐浓缩的实验,所获染料的浓度由最初的2.0 g/L浓缩至9.74 g/L,NaCl和Na2SO4浓度则由起始10 g/L分别下降至5.3 mg/L和11 mg/L,满足数码印花对墨水高纯度以及低盐度的要求。

关键词： GO/TiO2复合膜分离纳米粒子连续恒容渗滤纳滤

碳纳米管-聚偏氟乙烯共混超滤膜的制备及性能研究

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水处理技术 2012年第2期38卷 41-44,48页

作者：吕寅俞昌朝沈江南杭州临安自来水有限公司浙江临安311300 浙江工业大学化材学院浙江杭州310014

采用硫酸、硝酸混酸改性多壁碳纳米管(MWNTs),将改性的MWNTs分散于1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中,再与聚偏氟乙烯(PVDF)的NMP溶液混合,采用浸没相转化法制备MWNTs-PVDF复合超滤膜,考察了制膜条件对膜结构和性能的影响。结果表明,当铸膜液中M... 详细信息

采用硫酸、硝酸混酸改性多壁碳纳米管(MWNTs),将改性的MWNTs分散于1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中,再与聚偏氟乙烯(PVDF)的NMP溶液混合,采用浸没相转化法制备MWNTs-PVDF复合超滤膜,考察了制膜条件对膜结构和性能的影响。结果表明,当铸膜液中MWNTs的质量分数到达0.09%、凝胶浴温度达到30℃时,纯水通量最大;随着预蒸发时间的延长,纯水通量下降;铸膜液溶解温度在40～80℃时,所制膜的纯水通量也随溶解温度的升高而增加。

关键词：多壁碳纳米管聚偏氟乙烯相转化亲水性

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能

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化工学报 2006年第1期57卷 169-174页

作者：沈江南吴礼光张林陈欢林高从堦浙江大学材料与化工学院国家液体分离膜工程技术研究中心国家液体分离膜工程技术研究中心浙江杭州310012

采用水溶液沉淀法合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和丙烯腈(AN)的共聚物,用红外光谱、黏度法和X射线衍射分析了聚合物的结构.实验考察了反应条件对共聚物结构的影响.在此基础上,通过溶液浇注法制备了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和丙烯... 详细信息

采用水溶液沉淀法合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和丙烯腈(AN)的共聚物,用红外光谱、黏度法和X射线衍射分析了聚合物的结构.实验考察了反应条件对共聚物结构的影响.在此基础上,通过溶液浇注法制备了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和丙烯腈(AN)的共聚物膜,研究了聚合物膜的CO2、CH4渗透性能.结果表明,由于共聚物中含有能与CO2进行可逆反应的叔胺基,共聚物膜表现出较好的CO2渗透性和CO2/CH4选择性,如在25℃、压力为1140Pa时,CO2的渗透速率可达3.53×10-12cm3(STP).***-1,CO2/CH4的理想分离因子达到104.5.利用膜吸附CO2和CH4后红外光谱的变化,分析了膜对CO2的促进传递机理.

关键词：促进传递叔胺二氧化碳

4,4'-二叠氮二苯乙烯-2,2-二磺酸钠的应用及发展前景

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化工进展 2019年第4期38卷 1804-1814页

作者：朱佳杰刘元伟沈江南高从堦浙江工业大学海洋学院膜分离与水科学技术中心浙江杭州310014 滨州学院化工与安全学院山东滨州256600

4,4'-二叠氮二苯乙烯-2,2-二磺酸钠(DAS)是一种带有磺酸基团的芳香类双叠氮化合物。分子中的叠氮基既可在Cu(Ⅰ)催化的点击化学反应体系中与端炔基形成三唑结构,也能在紫外辐射条件下于两端生成高活性氮宾自由基并插入聚合物链段。本文... 详细信息

4,4'-二叠氮二苯乙烯-2,2-二磺酸钠(DAS)是一种带有磺酸基团的芳香类双叠氮化合物。分子中的叠氮基既可在Cu(Ⅰ)催化的点击化学反应体系中与端炔基形成三唑结构,也能在紫外辐射条件下于两端生成高活性氮宾自由基并插入聚合物链段。本文简单介绍了DAS参与的点击化学反应,简述了DAS的光化学交联原理及其相较于其他化学交联剂的优点,重点论述了近些年DAS在光刻、电池隔膜、分子印迹、医用材料、药物缓释和离子交换膜等领域相关的研究应用及发展前景。此外,提出将DAS与石墨烯、金属有机框架材料(MOF)、聚电解质及脂肪族聚合物等结合应用;设计与DAS结构相似的新型叠氮类分子;深入地探究光化学反应机理;实现叠氮基团的选择性插入等是未来研究的重要趋势。

关键词： 4,4’-二叠氮二苯乙烯-2,2-二磺酸钠点击化学光化学稳定性离子交换

不同侧链BPPO阴离子交换膜的制备及其抗污染性能

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化工学报 2021年第3期72卷 1732-1741页

作者：刘元伟董晨初廖俊斌王超陈权沈江南浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310014 滨州学院化工与安全学院山东省工业污水资源化工程技术研究中心山东滨州256600

采用含有不同碳链长度的4-乙基吡啶、3-丁基吡啶与3-己基吡啶,通过亲核取代反应分别对溴化聚苯醚(BPPO)进行季铵化,制得三种阴离子交换膜(QBPPO-1、QBPPO-2、QBPPO-3)并对其电化学性能、脱盐性能以及抗污染性能进行了研究。实验结果表... 详细信息

采用含有不同碳链长度的4-乙基吡啶、3-丁基吡啶与3-己基吡啶,通过亲核取代反应分别对溴化聚苯醚(BPPO)进行季铵化,制得三种阴离子交换膜(QBPPO-1、QBPPO-2、QBPPO-3)并对其电化学性能、脱盐性能以及抗污染性能进行了研究。实验结果表明随着吡啶环上烷基碳链的增长,制得的离子交换膜的离子交换容量呈现下降趋势,由1.92 mmol/g降至1.34 mmol/g,而膜面电阻逐渐增加,由2.99Ω·cm^(2)增加到10.59Ω·cm^(2);在电渗析实验中,与商业日本Fuji阴离子交换膜相比,本实验制备的三种离子交换膜均呈现出较高的脱盐率;在污染实验中,随着高分子骨架侧链碳链的增长,离子交换膜在污染实验中的的转折时间逐渐变短,抗污染能力下降;计算模拟结果表明疏水作用在有机污染物(十二烷基苯磺酸钠)与离子交换膜内高分子骨架侧链的亲和相互作用中占有重要地位。

关键词：溴化聚苯醚阴离子交换膜电渗析抗污染

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反电渗析盐差发电功率密度的实验研究

水处理技术 2017年第11期43卷 45-48页

作者：阮慧敏马晓姣沈江南浙江工业大学海洋学院浙江工业大学膜分离与水科学技术中心浙江杭州310014

反电渗析(RED)盐差发电是一种无污染的、可持续的技术。在探究功率密度测试方法的基础上,用电化学工作站计时电位法测定了RED膜堆的放电性能,分别考察了浓淡盐水进料方向、料液循环、进料流速以及膜种类对RED功率密度的影响。结果表明,... 详细信息

反电渗析(RED)盐差发电是一种无污染的、可持续的技术。在探究功率密度测试方法的基础上,用电化学工作站计时电位法测定了RED膜堆的放电性能,分别考察了浓淡盐水进料方向、料液循环、进料流速以及膜种类对RED功率密度的影响。结果表明,浓淡盐水均从膜堆下方进料、进出料液不循环、增大进料流速均有利于功率密度的输出。用商业阴离子交换膜(AEM-type1)的膜堆输出的最大功率密度为1.69 W/m^2,优于用自制膜(AEM2)的膜堆(1.38 W/m^2),但商业膜的价格远高于自制膜。自制有低电阻的RED离子交换膜有更好的应用前景。

关键词：反电渗析盐差能功率密度电化学工作站

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电渗析用阴离子交换膜抗有机污染的调控

膜科学与技术 2017年第6期37卷 114-120页

作者：潘杰峰谭瑞卿丁金成沈江南浙江工业大学膜分离与水科学技术中心杭州31000 浙江工业大学膜分离与水处理协同创新中心湖州研究院湖州313000

随着电渗析技术在各种水体系中的广泛应用,电渗析膜污染问题正逐渐被提上日程.国内外的科研工作者也针对污染现象本身进行了深入的研究和探索.其污染现象主要分为无机污染和有机污染,现存的已经工业化的解决方法,如倒极电渗析、酸碱洗涤... 详细信息

随着电渗析技术在各种水体系中的广泛应用,电渗析膜污染问题正逐渐被提上日程.国内外的科研工作者也针对污染现象本身进行了深入的研究和探索.其污染现象主要分为无机污染和有机污染,现存的已经工业化的解决方法,如倒极电渗析、酸碱洗涤等,主要对象是无机污染而无法解决有机污染问题.针对有机污染问题(主要存在于阴离子交换膜上),科研工作者们正着力研发抗有机污染型阴离子交换膜.经过几十年的研发,已经取得了阶段性的成果.本文在总结前人关于阴离子交换膜污染机理的基础上,着重概括和阐述国内外抗污染阴离子交换膜的最新研究进展.

关键词：阴离子交换膜膜污染抗污染膜改性电渗析