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光热膜蒸馏水处理技术与应用研究进展
1
作者
蓝晓萌
王安琪
+2 位作者
丁明梅
孙敏
陈卫
《净水技术》
2024年第1期12-22,共11页
利用高效的水处理技术对海水、苦咸水脱盐淡化,以及将工业废水循环再利用,是解决水资源短缺及水污染问题的关键。目前应用较多的膜分离技术尚存在高能耗、低热效率、二次污染等问题。因此,新型的膜分离技术受到广泛关注。光热膜蒸馏技...
利用高效的水处理技术对海水、苦咸水脱盐淡化,以及将工业废水循环再利用,是解决水资源短缺及水污染问题的关键。目前应用较多的膜分离技术尚存在高能耗、低热效率、二次污染等问题。因此,新型的膜分离技术受到广泛关注。光热膜蒸馏技术具有热效率高、能耗低、零排放等特点,在海水淡化、水资源再利用等领域的应用已展现出良好前景。文章综述了光热膜蒸馏的基本过程和原理,光热膜材料的研发和光热膜蒸馏系统的设计研究进展,并对光热膜蒸馏的综合实际应用进行详细阐述。另外,还探讨了当前光热膜蒸馏技术的局限性及未来的挑战,以期为光热膜蒸馏系统的进一步发展及应用提供参考。
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关键词
水资源短缺
光热膜蒸馏
低能耗
零排放
原理
设计
应用
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职称材料
太阳能驱动膜蒸馏中光热疏水膜研究进展
2
作者
田海碧
于水利
+2 位作者
李平
宁荣盛
白成玲
《水处理技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期1-6,共6页
太阳能驱动膜蒸馏技术是目前膜蒸馏领域的研究热点,光热疏水膜的性能直接决定其光热转换效率和运行成本。本文综述了适用于太阳能驱动膜蒸馏技术的光热疏水膜制备方法及其脱盐效能;重点分析了不同种类光热疏水膜的渗透性能和光热转换性...
太阳能驱动膜蒸馏技术是目前膜蒸馏领域的研究热点,光热疏水膜的性能直接决定其光热转换效率和运行成本。本文综述了适用于太阳能驱动膜蒸馏技术的光热疏水膜制备方法及其脱盐效能;重点分析了不同种类光热疏水膜的渗透性能和光热转换性能;指出了光热疏水膜结构和性质对其SMD性能的影响,并提出了其优化策略。
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关键词
膜蒸馏
太阳能
光热疏水膜
脱盐
原文传递
光热膜蒸馏用光热转换材料的研究现状
3
作者
厉宗洁
王鑫慧
+3 位作者
贾梦格
孙晓斌
王树业
刘雍
《化工新型材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期61-64,70,共5页
面对全球淡水资源的短缺,光热膜蒸馏因具有能源环保可持续、低能耗、高截盐、不易结垢等优势成为极具吸引力的新型海水淡化技术,其渗透通量与膜的光热转换性能密切相关。介绍了以金属纳米材料、无机半导体材料、碳基材料、聚合物材料及...
面对全球淡水资源的短缺,光热膜蒸馏因具有能源环保可持续、低能耗、高截盐、不易结垢等优势成为极具吸引力的新型海水淡化技术,其渗透通量与膜的光热转换性能密切相关。介绍了以金属纳米材料、无机半导体材料、碳基材料、聚合物材料及其他材料为光热转换材料的光热膜蒸馏的研究进展,并指出光热膜蒸馏面临的主要挑战和对未来的展望。
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关键词
太阳能
光热转换
膜蒸馏
原文传递
基于静电纺丝双重负载聚苯胺的纳米纤维膜制备及其在废水处理中的应用
4
作者
朱建政
崔靖萍
+1 位作者
周岚
张国庆
《现代纺织技术》
北大核心
2024年第10期48-55,共8页
为了增强膜蒸馏对印染废水浓缩处理的效果,设计了双重负载聚苯胺纳米纤维膜,以提高废水蒸发浓缩的效率。首先在聚丙烯腈纺丝液中混合一定量纳米聚苯胺,利用静电纺丝制得聚苯胺掺杂纳米纤维膜,再通过表面接枝生长聚苯胺,形成双重负载聚...
为了增强膜蒸馏对印染废水浓缩处理的效果,设计了双重负载聚苯胺纳米纤维膜,以提高废水蒸发浓缩的效率。首先在聚丙烯腈纺丝液中混合一定量纳米聚苯胺,利用静电纺丝制得聚苯胺掺杂纳米纤维膜,再通过表面接枝生长聚苯胺,形成双重负载聚苯胺纳米纤维膜。结果表明:通过双重负载提高了纳米纤维膜载体中聚苯胺含量且增加了膜的比表面积,膜的光热转换效应也显著提高。一个太阳光强度下膜表面温度可在5 min内迅速升温至70℃以上,显示出极好的光热转换性能。水蒸发测试发现,在双重聚苯胺光热转换作用下,该膜最高水蒸发速率达到1.66 kg/(m^(2)·h)。最后针对染料废水进行了浓缩实验,连续14 d的实验表明该膜具有良好的使用稳定性,使用前后水蒸发速率仅降低5.6%。经测试,使用过的膜经过再生处理后水蒸发速率仍达到1.60 kg/(m^(2)·h),表现出良好的抗污染和循环使用性能。上述研究结果为膜蒸馏技术的发展提供了有意义的参考,有助于新型蒸馏膜材料的开发。
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关键词
静电纺丝
光热材料
聚苯胺
膜蒸馏
印染废水
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职称材料
光热膜蒸馏过程去除高盐有机废水中苯酚的性能研究
5
作者
石明浩
廖祥军
廖园
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期71-79,共9页
膜蒸馏技术对于非挥发性物质具有100%的理论截留率,但对于挥发性物质的截留效果不佳。本研究使用光热膜蒸馏技术,利用光能对膜表面进行原位加热,改善温差极化问题,提高水通量,降低苯酚/水透过比值.本工作通过喷涂法在聚四氟乙烯(PTFE)...
膜蒸馏技术对于非挥发性物质具有100%的理论截留率,但对于挥发性物质的截留效果不佳。本研究使用光热膜蒸馏技术,利用光能对膜表面进行原位加热,改善温差极化问题,提高水通量,降低苯酚/水透过比值.本工作通过喷涂法在聚四氟乙烯(PTFE)基膜上制备了碳纳米管(CNTs)复合膜.膜表面CNTs层赋予了复合膜优异的光吸收和光热转换性能,在全光谱范围内光吸收率可达90.64%.在1个太阳光强度下,膜表面温度可上升至(61±1)℃.在使用200 mg/L苯酚、3.5%(质量分数)NaCl溶液在35℃下作为进料液并施加1个太阳光辐射的光热膜蒸馏系统中,膜通量提高了34.4%,太阳能利用率为33.1%,同时盐的截留率始终大于99.9%.光热膜蒸馏对于高盐苯酚溶液中苯酚的分离效果相比传统膜蒸馏有明显提高:在进料液苯酚浓度为200 mg/L的条件下,施加1个太阳光强度后苯酚/水的透过比降低了35.2%.
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关键词
光热膜蒸馏
苯酚
复合膜
光热转换
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职称材料
陶瓷基碳纳米管复合膜的光热膜蒸馏性能研究
被引量:
2
6
作者
贾明娟
姬国钊
董应超
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期41-47,共7页
构筑新型光热多功能蒸馏膜界面具有重要的研究价值,本研究以氧化铝(Al2O3)陶瓷膜作为载体,通过原位化学气相沉积(CVD)过程制备了氧化铝-碳纳米管(Al2O3-CNTs)复合膜,复杂交错的CNTs网络结构同时为复合膜提供了较好的疏水性以及高效的光...
构筑新型光热多功能蒸馏膜界面具有重要的研究价值,本研究以氧化铝(Al2O3)陶瓷膜作为载体,通过原位化学气相沉积(CVD)过程制备了氧化铝-碳纳米管(Al2O3-CNTs)复合膜,复杂交错的CNTs网络结构同时为复合膜提供了较好的疏水性以及高效的光热转换性能.Al2O3-CNTs膜的氮气渗透性为1135.14 m^(3)/(m^(2)·h·MPa),水接触角达到171.0°,液体渗透压力为0.15 MPa.复合膜在模拟太阳辐照下辐照600 s后,表面温度升高至82.7℃,光吸收率最高可达66.2%.通过研究传统膜蒸馏及光热膜蒸馏性能,结果表明,在进料液温度为75℃,流速为60 r/min,进料液质量分数为3.5%NaCl溶液的情况下,相比于传统膜蒸馏过程,该复合膜在4 kW/m^(2)的模拟光照强度下,通量提升率为33.7%,太阳能利用效率达到22.7%,同时盐截留率(>99.8%)和渗透侧电导率(<60.0μS/cm)在运行过程中保持稳定,表明特殊设计的Al2O3-CNTs复合膜具有较好的光热膜蒸馏性能.
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关键词
陶瓷膜
碳纳米管
光热膜蒸馏
光热转换
脱盐
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职称材料
题名
光热膜蒸馏水处理技术与应用研究进展
1
作者
蓝晓萌
王安琪
丁明梅
孙敏
陈卫
机构
河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室
河海大学环境学院
出处
《净水技术》
2024年第1期12-22,共11页
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(522029211)。
文摘
利用高效的水处理技术对海水、苦咸水脱盐淡化,以及将工业废水循环再利用,是解决水资源短缺及水污染问题的关键。目前应用较多的膜分离技术尚存在高能耗、低热效率、二次污染等问题。因此,新型的膜分离技术受到广泛关注。光热膜蒸馏技术具有热效率高、能耗低、零排放等特点,在海水淡化、水资源再利用等领域的应用已展现出良好前景。文章综述了光热膜蒸馏的基本过程和原理,光热膜材料的研发和光热膜蒸馏系统的设计研究进展,并对光热膜蒸馏的综合实际应用进行详细阐述。另外,还探讨了当前光热膜蒸馏技术的局限性及未来的挑战,以期为光热膜蒸馏系统的进一步发展及应用提供参考。
关键词
水资源短缺
光热膜蒸馏
低能耗
零排放
原理
设计
应用
Keywords
water resource shortage
photothermal
membrane
distillation
(
pmd
)
low energy consumption
zero discharge principle
design
application
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
太阳能驱动膜蒸馏中光热疏水膜研究进展
2
作者
田海碧
于水利
李平
宁荣盛
白成玲
机构
同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室
上海污染控制与生态安全研究院
出处
《水处理技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期1-6,共6页
基金
国家自然科学基金项目(52170011)。
文摘
太阳能驱动膜蒸馏技术是目前膜蒸馏领域的研究热点,光热疏水膜的性能直接决定其光热转换效率和运行成本。本文综述了适用于太阳能驱动膜蒸馏技术的光热疏水膜制备方法及其脱盐效能;重点分析了不同种类光热疏水膜的渗透性能和光热转换性能;指出了光热疏水膜结构和性质对其SMD性能的影响,并提出了其优化策略。
关键词
膜蒸馏
太阳能
光热疏水膜
脱盐
Keywords
membrane
distillation
solar energy
photothermal
hydrophobic
membrane
desalination
分类号
TQ028.8 [化学工程]
原文传递
题名
光热膜蒸馏用光热转换材料的研究现状
3
作者
厉宗洁
王鑫慧
贾梦格
孙晓斌
王树业
刘雍
机构
天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室/纺织科学与工程学院
宇科(天津)新材料科技有限公司
出处
《化工新型材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期61-64,70,共5页
基金
国家自然科学基金项目(52203067)
中国博士后科学基金资助项目(2021T140419)。
文摘
面对全球淡水资源的短缺,光热膜蒸馏因具有能源环保可持续、低能耗、高截盐、不易结垢等优势成为极具吸引力的新型海水淡化技术,其渗透通量与膜的光热转换性能密切相关。介绍了以金属纳米材料、无机半导体材料、碳基材料、聚合物材料及其他材料为光热转换材料的光热膜蒸馏的研究进展,并指出光热膜蒸馏面临的主要挑战和对未来的展望。
关键词
太阳能
光热转换
膜蒸馏
Keywords
solar energy
photothermal
conversion
membrane
distillation
分类号
TK519 [动力工程及工程热物理—热能工程]
原文传递
题名
基于静电纺丝双重负载聚苯胺的纳米纤维膜制备及其在废水处理中的应用
4
作者
朱建政
崔靖萍
周岚
张国庆
机构
烟台市环境卫生管理中心
浙江理工大学材料科学与工程学院
浙江省现代纺织技术创新中心
出处
《现代纺织技术》
北大核心
2024年第10期48-55,共8页
基金
国家自然科学基金项目(22075252)。
文摘
为了增强膜蒸馏对印染废水浓缩处理的效果,设计了双重负载聚苯胺纳米纤维膜,以提高废水蒸发浓缩的效率。首先在聚丙烯腈纺丝液中混合一定量纳米聚苯胺,利用静电纺丝制得聚苯胺掺杂纳米纤维膜,再通过表面接枝生长聚苯胺,形成双重负载聚苯胺纳米纤维膜。结果表明:通过双重负载提高了纳米纤维膜载体中聚苯胺含量且增加了膜的比表面积,膜的光热转换效应也显著提高。一个太阳光强度下膜表面温度可在5 min内迅速升温至70℃以上,显示出极好的光热转换性能。水蒸发测试发现,在双重聚苯胺光热转换作用下,该膜最高水蒸发速率达到1.66 kg/(m^(2)·h)。最后针对染料废水进行了浓缩实验,连续14 d的实验表明该膜具有良好的使用稳定性,使用前后水蒸发速率仅降低5.6%。经测试,使用过的膜经过再生处理后水蒸发速率仍达到1.60 kg/(m^(2)·h),表现出良好的抗污染和循环使用性能。上述研究结果为膜蒸馏技术的发展提供了有意义的参考,有助于新型蒸馏膜材料的开发。
关键词
静电纺丝
光热材料
聚苯胺
膜蒸馏
印染废水
Keywords
electrospinning
photothermal
materials
polyaniline
membrane
distillation
dye wastewater
分类号
TS101.3 [轻工技术与工程—纺织工程]
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职称材料
题名
光热膜蒸馏过程去除高盐有机废水中苯酚的性能研究
5
作者
石明浩
廖祥军
廖园
机构
中加水与环境安全联合研发中心
南开大学沧州渤海新区绿色化工研究院
出处
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期71-79,共9页
基金
南开大学沧州渤海新区绿色化工研究院培养基金项目(20220142)。
文摘
膜蒸馏技术对于非挥发性物质具有100%的理论截留率,但对于挥发性物质的截留效果不佳。本研究使用光热膜蒸馏技术,利用光能对膜表面进行原位加热,改善温差极化问题,提高水通量,降低苯酚/水透过比值.本工作通过喷涂法在聚四氟乙烯(PTFE)基膜上制备了碳纳米管(CNTs)复合膜.膜表面CNTs层赋予了复合膜优异的光吸收和光热转换性能,在全光谱范围内光吸收率可达90.64%.在1个太阳光强度下,膜表面温度可上升至(61±1)℃.在使用200 mg/L苯酚、3.5%(质量分数)NaCl溶液在35℃下作为进料液并施加1个太阳光辐射的光热膜蒸馏系统中,膜通量提高了34.4%,太阳能利用率为33.1%,同时盐的截留率始终大于99.9%.光热膜蒸馏对于高盐苯酚溶液中苯酚的分离效果相比传统膜蒸馏有明显提高:在进料液苯酚浓度为200 mg/L的条件下,施加1个太阳光强度后苯酚/水的透过比降低了35.2%.
关键词
光热膜蒸馏
苯酚
复合膜
光热转换
Keywords
photothermal
membrane
distillation
phenol
composite
membrane
light-heat conversion
分类号
TQ028.8 [化学工程]
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职称材料
题名
陶瓷基碳纳米管复合膜的光热膜蒸馏性能研究
被引量:
2
6
作者
贾明娟
姬国钊
董应超
机构
大连理工大学环境学院
出处
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期41-47,共7页
基金
国家重点研发专项项目(2019YFA0705803)
国家自然科学基金项目(21876020,52070033)
企业横向课题(HX20190810)。
文摘
构筑新型光热多功能蒸馏膜界面具有重要的研究价值,本研究以氧化铝(Al2O3)陶瓷膜作为载体,通过原位化学气相沉积(CVD)过程制备了氧化铝-碳纳米管(Al2O3-CNTs)复合膜,复杂交错的CNTs网络结构同时为复合膜提供了较好的疏水性以及高效的光热转换性能.Al2O3-CNTs膜的氮气渗透性为1135.14 m^(3)/(m^(2)·h·MPa),水接触角达到171.0°,液体渗透压力为0.15 MPa.复合膜在模拟太阳辐照下辐照600 s后,表面温度升高至82.7℃,光吸收率最高可达66.2%.通过研究传统膜蒸馏及光热膜蒸馏性能,结果表明,在进料液温度为75℃,流速为60 r/min,进料液质量分数为3.5%NaCl溶液的情况下,相比于传统膜蒸馏过程,该复合膜在4 kW/m^(2)的模拟光照强度下,通量提升率为33.7%,太阳能利用效率达到22.7%,同时盐截留率(>99.8%)和渗透侧电导率(<60.0μS/cm)在运行过程中保持稳定,表明特殊设计的Al2O3-CNTs复合膜具有较好的光热膜蒸馏性能.
关键词
陶瓷膜
碳纳米管
光热膜蒸馏
光热转换
脱盐
Keywords
ceramic
membrane
carbon nanotubes
photothermal
membrane
distillation
photothermal
conversion
desalination
分类号
TQ028.8 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光热膜蒸馏水处理技术与应用研究进展
蓝晓萌
王安琪
丁明梅
孙敏
陈卫
《净水技术》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
太阳能驱动膜蒸馏中光热疏水膜研究进展
田海碧
于水利
李平
宁荣盛
白成玲
《水处理技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
3
光热膜蒸馏用光热转换材料的研究现状
厉宗洁
王鑫慧
贾梦格
孙晓斌
王树业
刘雍
《化工新型材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
4
基于静电纺丝双重负载聚苯胺的纳米纤维膜制备及其在废水处理中的应用
朱建政
崔靖萍
周岚
张国庆
《现代纺织技术》
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
5
光热膜蒸馏过程去除高盐有机废水中苯酚的性能研究
石明浩
廖祥军
廖园
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
6
陶瓷基碳纳米管复合膜的光热膜蒸馏性能研究
贾明娟
姬国钊
董应超
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
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