2025年纳滤膜分离技术综述VIP免费

学校代码：__11059__学号：130005HefeiUniversity下游解决技术XIAYOUCHULIJISHU论文题目：纳滤膜分离技术综述学位类别：本科学科专业：生物技术作者姓名：方婷导师姓名：于宙完毕时间：.5.11纳滤膜分离技术综述摘要：纳滤技术是一种介于超滤和反渗入之间的新型分离技术，本文介绍了纳滤膜的特性及其独特的分离特点，高分子纳滤膜的几个重要制备办法的制备原理、制备要点，综述了纳滤膜的特点,涉及纳米级孔径,膜体带有电性基团,操作压力低,对二价和高价离子的截留率极高。介绍了纳滤膜在食品中以及水解决中的应用。核心词:膜分离；纳滤膜；分离机理；水解决；食品应用纳滤膜最早出现于20世纪70代末是介于超滤膜和反渗入膜之间的压力驱动膜，曾被称为低压反渗入膜、疏松反渗入膜等，是近年来国际上发展较快的新型膜分离技术。纳滤膜在应用中含有两个明显特点：（1）物理截留或截留筛分效果。能截留相对分子质量200~，分子大小约为1nm的溶解组分；（2）荷电性。对无机盐有一定的截留率其中对单价离子的截留率较低，对二价及多价离子的截留率则较高[1]。一、纳滤膜分离介绍1、纳滤膜定义纳滤膜早期称为“低压疏松型反渗入膜”，是80年代初继典型的反渗入复合膜之后开发出来的[2]。其精确的定义到现在为止，学术界还没有一种统一的解释，这里暂体现以下:孔径范畴介于1~5nm，操作压力不大于1.5MPa，截留分子量界限200~1000Dalton。对二价及多价离子有很高的去除率，达90%以上，对单价离子的截留率不大于80%。纳滤膜的一种很大特性是膜本体带有电荷，这是它在很低压力下仍含有较高脱盐性能且截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要因素[3]。2、纳滤膜的特点2.1不同价态离子截留效果不同。对单价离子的截留率低，对二价和多价离子的截留率明显高于单价离子。对阳离子的截留率根据H+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+，，Cu2+的次序递增；对阴离子的截留率根据NO-3，Cl-，OH-，SO2-4，CO2-3的次序递增。2.2离子截留受共离子影响。在进行同种离子分离时，有相等的共离子价数，膜对离子的截留率随共离子半径变小而减小，随共离子价数增大而增高。2.3较强抵抗蛋白质、油、疏水型胶体及其它有机物的污染，与RO，NF相比含有水通量大、操作压力低的特点。与MF，NF相比截留分子量界限更低，能有效去除如致突变物、农药等微量有机物、消毒副产物的前驱物等许多中档分子量的溶质。3、纳滤膜分离机理：纳滤类似于反渗入和超滤，均属于压力驱动的膜过程，但其传质机理却有所不同。普通认为，超滤膜由于孔径较大，传质过程重要为孔流形式，而反渗入膜普通属于无孔致密膜，溶解－扩散的传质机理能成功解释其截留性能。而纳滤膜普通是荷电型膜，其对无机盐的分离不仅受化学势控制，同时也受电势梯度的影响，对中性不带电荷的物质（如葡萄糖、麦芽糖等）的截留则是由膜的纳米级微孔的分子筛效应引发的，但其确切传质机理至今尚无定论。在膜的研制过程中，人们总是但愿能定量地预测膜的性能。由于这不仅能使现存的设备优化，并且能拓宽膜的应用范畴。但是由于纳滤膜的孔径处在纳米数量级，由此产生的问题就是应当将纳滤膜描述成有孔膜还是无孔膜。若描述成有孔膜，则需要描述溶质在仅比水分子大几倍的微孔中的传质过程，且在此状况下，用来描述宏观现象的流体动力学等理论与否合用还是个问题。如果描述成无孔膜，但它的真实孔径又比反渗入膜大，用反渗入的溶解－扩散理论来描述它必定不适宜。另外纳滤膜多为荷电膜，电势梯度的影响不容无视。因此说，纳滤膜过程是个非常复杂的过程。但到现在为止，从人们对荷电溶质以及中性溶质在纳滤膜中传质的大部分研究成果来看，纳滤膜应当有诸多纳米级的毛细管通道。3．1膜过程的不可逆热力学模型对于液体膜分离过程，其传质现象普通用非平衡热力学模型来表征。纳滤膜分离过程与微滤、超滤、反渗入膜分离过程同样，以压力差为驱动力，其通量能够由非平衡热力学模型建立的现象论方程式来表征，方程式中的系数被称为膜的特性参数，膜特性参数能够通过关联膜过滤实验数据求得，如可根据纯水透过实验数据拟定膜的纯水透过系数。根据膜对单组分溶质的截留率随溶剂透过通量变化的实验...