刘文峰
,
杨凤林
,
柳丽芬
,
叶茂盛
,
付志敏
,
肖振华
,
孟军
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2009.01.003
采用离散数据分析方法-斜率变点分析法对无反冲洗条件下超滤短期运行时的膜通量进行分析,得出起滤膜污染过程中的"临界时间",从而在理论上指导超滤运行过程中的最佳在线反冲洗周期;随后对超滤在不同反冲洗周期运行的过程进行试验验证,结果发现最佳反冲洗周期与超滤"临界时间"保持一致,实验结果支持了这种确定在线反冲洗周期的方法,该方法对超滤的实际应用具有一定意义.
关键词:
超滤
,
在线反冲洗
,
反冲洗周期
,
斜率变点分析
闫晗
,
柳丽芬
,
杨凤林
,
张扬
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.05.018
应用动态膜技术回收半导体厂晶片切割废水,研究了动态膜的形成条件及其水处理效果.通过恒压过滤形成动态膜:恒压过滤压差5 kPa,曝气强度10 L/min,过滤高浓度(TS＝1 800 mg/L)含硅废水,形成了均匀而阻力较小的动态膜;之后在一定的过滤运行条件下,研究膜过滤低浓度晶片切割废水的运行周期和水处理效果:要处理的废水TS(总固形物)=40mg/L,恒速过滤滤速为0.6 m/d,曝气量为15 L/min.结果表明:该动态膜可保护基膜不被污染,维持较长的过滤周期,稳定运行时间达260～360 h.膜过滤单元中的TS(总固形物)可被浓缩达到1 200 mg/L.动态膜对原水浊度、TS的去除效果很好,产水水质稳定,浊度为0.14NTU,TS几乎为0,SDI15为0.5,电导率为12μS/cm,满足反渗透深度处理的进水要求.当压力上升至14 kPa时,排出浓缩液、用产水冲刷清洗基膜表面的滤饼层,以回收高纯硅,同时基膜经过擦洗后通量可以完全恢复.
关键词:
动态膜
,
微滤
,
半导体废水
,
硅回收
林阳
,
柳丽芬
,
杨凤林
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.05.006
亲水性膜材料及其功能化是膜材料和膜污染控制的研究热点.金属膜通量高,压降小,且导电性好,适合作为阴极膜耦合生物产电和膜分离,构建新型水处理系统.通过不锈钢网上原位生长MnO2、电聚合形成聚吡咯(PPy)等方法,对商品不锈钢网进行了改性.结果表明,该改性方法不仅缩小了不锈钢网孔径,达到更高的过滤精度,而且还提高了不锈钢网复合膜作为阴极的生物电化学系统的产电性能,使构建的耦合膜生物反应器和生物电化学产电的废水处理系统的水处理效率和产电性能均得到显著提高.研究还发现,使用活性炭与其组合,形成更高活性的复合阴极,能进一步提高耦合体系的产电性能,使系统最大产电功率密度达到1.9W/m3,出水水质也得到改善.
关键词:
不锈钢网
,
膜改性
,
生物电化学
,
膜生物反应器
,
废水处理
邵冰
,
柳丽芬
,
杨凤林
膜科学与技术
采用多巴胺自聚合原理生成聚多巴胺,通过聚多巴胺对PVDF膜进行共混改性,制得聚偏氟乙烯/多巴胺(PVDF/PDA)共混膜.采用SEM、纯水和酵母悬浊液超滤杯恒压过滤测试以及抗污染能力测试等对共混膜的结构和性质进行考察,同时探讨了不同共混浓度及不同PDA添加量对膜抗污染能力的影响.PDA添加量为0.3％(质量分数)时,纯水通量从PVDF对照膜的56.19 L/ (m2·h)提高至69.63L/ (m2 ·h).通过重复过滤实验考察共混膜的抗污染能力,结果表明,加入PDA后共混膜的抗污能力有很大提高,PVDF对照膜的一次和二次通量恢复率仅为68.5％和56.4％,而PDA改性后的共混膜通量恢复率均在90％以上.
关键词:
多巴胺
,
聚偏氟乙烯
,
共混膜
,
抗污染能力
,
亲水性
孙立坤
,
柳丽芬
,
杨凤林
膜科学与技术
利用聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯胺(PVAm)的混合溶液,经刮膜、干燥和交联固定化处理,改性廉价涤纶滤布制备复合膜.亲水性PVA的羟基和PVAm的氨基被用来提高复合膜的亲水性和抗污染能力.考察了改性涤纶制备复合膜过程中PVA/PVAm共混比例、交联时间、交联剂用量、涂膜厚度以及涂膜次数对复合膜抗污染性能和渗透通量的影响.结果表明:当m(PVA)∶m(PVAm) =1∶1、交联时间为45 min、交联剂质量分数为0.2％、涂膜厚度为100μm且涂膜交联2次制备的复合膜的抗污染性能最好.
关键词:
PVA
,
PVAm
,
抗污染
,
复合膜
柳丽芬
,
孙梦君
,
杨凤林
影像科学与光化学
用浸渍、烧结方法制备了不锈钢网(3×15cm)负载催化剂:由溶胶-凝胶法制备含(400目)电气石粉的二氧化钛催化剂,并与直接混合电气石粉、P-25TiO2的复合负载催化剂进行对照;利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征催化剂结构;研究了催化剂在反应器(14L)中由20W紫外杀菌灯照射下先催化氧化去除气相甲苯污染物的效果.结果表明,在制溶胶过程中添加微米级电气石粉,得到催化剂粒径较小,其负载量和催化活性均有提高,平均催化比活性达到1.90mg·m-2·min-1或0.11mg·g-1·min-1,该催化剂在静态条件下反应4h,对初始浓度为180mg·m-3和70mg·m-3的甲苯去除率分别达到87%和82%;而同样的高初始浓度下,负载P-25仅可去除21%甲苯,复合负载P-25、电气石可去除58%甲苯,其催化比活性达到1.35mg·m-2·min-1或0.18mg·g-1·min-1.
关键词:
微米级电气石粉
,
TiO2
,
光催化
,
甲苯
索静
,
柳丽芬
,
杨凤林
催化学报
以 P123 为软模板, 在 200 ℃ 采用水热法合成了 BiVO4 粉体, 再用浸渍法制备 Cu 改性 BiVO4 催化剂, 然后通过硅溶胶将其分散负载于金属不锈钢丝网上. 考察了催化剂负载量和 Cu 复合量对该样品在可见光下催化氧化去除气相甲苯效能的影响. 结果表明, 催化剂涂覆两层(负载量约为 2～2.2 mg/cm2, 以 SiO2, BiVO4 和 Cu 计), Cu 复合量为 5.0%时活性最高, 反应 5 h 后, 对初始浓度为 80 mg/m3 左右的甲苯最高去除率由纯 BiVO4 的 34% 提高到 90%. 采用 X 射线衍射、扫描电镜、X 射线光电子能谱和紫外-可见光谱等表征手段对催化剂的结构性质进行了表征. 结果表明, Cu 的复合使可见光吸收带发生红移, 吸收强度也有较大幅度的提高.
关键词:
铜
,
钒酸铋
,
光催化剂
,
可见光
,
甲苯
,
降解
于婷婷
,
柳丽芬
,
杨凤林
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62556-1
电化学或光电化学半导体催化剂广泛应用于降解污水中的有机与无机污染物,有望实现低能耗且高效的污染物降解.目前,已有多种异质结半导体光催化剂的研究报道,并且大多数的研究结果显示催化剂活性有明显提高,但仍存在着光激发后电子与空穴的复合问题.光电化学系统的构建可减少电子与空穴的复合,因光催化阳极与光催化阴极之间费米能级的不同,在两极之间形成异质结,产生内电场,自生偏压驱动电子流动.已有诸多研究报道将TiO2催化剂与g-C3N4复合形成异质结,提高光催化活性.由于g-C3N4(~–1.12 eV vs.NHE)导带位置相比于TiO2(~–0.2 eV vs.NHE)更负,因此在两者之间可形成内部偏压,驱动电子由g-C3N4转移至TiO2.WO3/W导带位置(~+0.2 eV vs.NHE)比TiO2与g-C3N4更正,因此自生内偏压促进电子由阳极流动至阴极.我们研究组发展了一种在无光条件下的自偏压电化学燃料电池系统,异质结间的电子流动可活化氧气产生自由基,自由基可用于阳极污染物的降解,但阴极未降解污染物.本文在上述研究基础上,应用TiO2/g-C3N4异质结与WO3/W分别作为阳极与阴极催化剂,构建自偏压催化燃料电池系统,在无光条件下催化阳极与阴极之间自发电子转移,活化氧气产生自由基,同时实现低能耗阳极室内污染物如罗丹明B和三氯生的氧化,且电子用于阴极室内硝态氮的还原.通过在空气中原位加热与氧化钨丝制得WO3/W阴极,由扫描电镜图可知在钨丝表面形成三氧化钨纳米粒子,此结构增大了催化剂的表面积以及催化剂与电解液的接触面积,有利于电荷转移.用循环伏安曲线(CV)与电流时间曲线(I-t)表征了电极的电化学性质.CV测试结果表明,相比于硫酸钠电解液,WO3/W阴极在含有硝态氮的电解液中存在还原峰,且紫外照射比无光条件下的电流略大,说明此电极在无光条件下可用于还原硝态氮,有光更利于激发催化剂产生电子与空穴降解和去除污染物.在硫酸钠电解液中,无光照条件下(同室),I-t曲线表明TiO2/g-C3N4相比于WO3/W电极可产生更大电流,因此选择TiO2/g-C3N4作为阳极,WO3/W作为阴极.在含污染物电解液中,无光照条件下,Pt片作为对电极时(同室),I-t曲线中的电流在曝气时比未曝气时小,说明电极上产生的部分电子用于活化氧气产生自由基,因此转移到外电路的电子减少,电流变小;相反,当TiO2/g-C3N4阳极置于阳极室,WO3/W阴极置于阴极室时(两室),阳极鼓入空气,阴极曝氮气时,电流比两室均未曝气时大,说明此系统有利于电子产生与转移,用于氧化还原去除污染物.相比于传统方法,此系统通过阳极室内曝空气与活化分子氧形成自由基,无需外加偏压,在有光与无光条件下,均可实现对阳极室与阴极室内不同污染物的同时去除或降解,同时提出了此系统中的降解机理.
关键词:
自偏压系统
,
异质结
,
无光照
,
低能耗
,
污染物降解
