微滤膜开题报告

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混凝-PAC吸附-微滤工艺处理膜反洗水及膜污染的研究的开题报告

混凝-PAC吸附-微滤工艺处理膜反洗水及膜污染的研究的开题报告

混凝-PAC吸附-微滤工艺处理膜反洗水及膜污染的研究的
开题报告
一、研究背景和意义
膜技术是一种高效、环保的水处理工艺,但是膜工艺在长时间的运行中,难以避免产生膜污染问题,其中反洗水是产生膜污染的重要因素之一。

反洗水含有较高浓度的污染物,直接排放会对环境造成污染,同时也会影响膜的使用寿命。

因此,研究反洗水的处理方法,对于实现膜工艺的可持续发展具有重要意义。

二、研究目的和内容
本研究旨在探索一种新型的反洗水处理方案,即混凝-PAC吸附-微滤工艺处理膜反洗水及膜污染。

具体研究内容如下:
1.探究混凝、PAC吸附和微滤等工艺在膜反洗水处理中的适用性和效果,并进行单独和联合处理实验。

2.研究不同混凝剂、PAC吸附剂和微滤膜的最佳组合条件,以达到处理效果的最优化。

3.研究处理过程中的关键参数(如pH值、溶液浓度、操作时间等)对处理效果的影响,确定最佳操作条件。

4.对处理后的反洗水进行水质分析,评估处理后水质是否能够达到排放标准,同时对处理前后的膜进行对比分析,评估处理对膜的恢复效果。

三、论文结构及预期成果
本论文将包括以下章节:绪论、文献综述、理论分析、实验研究、结果分析和结论。

预期成果包括:
1.深入了解新型的反洗水处理方案,并探究其处理效果和影响因素。

2.探索处理方案的最佳组合条件,为反洗水处理提供指导。

3.通过实验分析,筛选出合适的处理方案,达到降低环境影响、提高膜工艺利用率的目的。

4.提供一种新型的膜反洗水处理方案,为膜技术的可持续发展提供参考。

超滤膜在污水处理中的应用 开题报告

超滤膜在污水处理中的应用 开题报告

毕业设计(论文)开题报告题目名称:超滤膜在污水处理中的应用学生姓名专业化工工艺班级一、前言水是一切生命赖以生存,社会经济发展不可缺少和不可替代的重要自然资源和环境要素。

但是,现代社会的人口增长、工农业生产活动和城市化的急剧发展,对有限的水资源及水环境产生了巨大的冲击。

在全球范围内,水质的污染、需水量的迅速增加以及部门间竞争性开发所导致的不合理利用,使水资源进一步短缺,水环境愈加恶化,严重地影响了社会经济的发展,威胁着人类的福祉。

目前“水”存在的两大主要问题:水资源短缺;水污染严重。

超滤在污水处理中应用将在一定程度上解决水污染的问题。

与传统分离方法相比,超滤技术具有以下特点:1. 滤过程是在常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。

2. 滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需添加化学试剂,无污染,是一种节能环保的分离技术。

3. 超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。

4. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。

5. 超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。

对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。

二、国内外研究综述超滤膜的产生及其我国发展的情况l861年,由Schmidt所完成第一次超滤试验中,采用是天然膜材料一牛心包膜,其制膜材料完全是天然成分。

1865年Fick用硝酸纤维制备成人工“超滤”半透膜,国外在1936年第一次把纤维素及其衍生物膜用于超滤,但在较长时期内并没有形成工业化生产。

1963年,Michaels开发出不同孔径不对称CA(醋酸纤维)膜,基于CA物化性质限制,1965年开始,不断有新品种高聚物超滤膜问世,并很快商品化。

在1965~1975期间,超滤膜得到大发展,膜从CA膜扩大到PS(聚砜)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PAN(聚丙烯腈)、PEC(聚醚砜)和尼龙等多种材料超滤膜。

微滤膜技术及应用研究

微滤膜技术及应用研究

微滤膜技术及应用研究微滤膜技术及应用研究导语:随着科技的不断进步和社会的快速发展,人们对水资源的需求越来越高。

然而,现实情况是,水资源的供应并不足够满足人们的需求,而且水资源中还存在着大量的污染物。

因此,为了解决这一问题,微滤膜技术应运而生。

本文将介绍微滤膜技术的原理和应用,并对其进行深入研究。

一、微滤膜技术的原理微滤膜技术是一种利用微孔膜在压力驱动下对水进行过滤的技术。

微孔膜通常由聚合物材料制成,具有微米级孔径。

在水处理过程中,通过施加压力,水中的溶质、悬浮物和微生物等被滤除,而水分子则可以通过滤膜,从而得到纯净的水。

微滤膜技术的原理基于三种过滤机制:隔离作用、惯性作用和电脱离作用。

首先是隔离作用,微滤膜的孔径可以选择性地阻止大颗粒的离子、胶体和浑浊物进入滤液中,从而实现了物质的分离。

接下来是惯性作用,当水通过微滤膜时,颗粒物由于惯性而沉积在膜表面,从而实现了对颗粒物的过滤。

最后是电脱离作用,微滤膜的表面通常带有静电荷,可以吸附带电的颗粒物,从而实现对微生物等离子的过滤。

二、微滤膜技术的应用1.饮用水处理饮用水中可能存在各种有害物质,如细菌、病毒、重金属等,这些物质对人体健康有害。

微滤膜技术可以有效去除这些有害物质,提供安全可靠的饮用水。

2.工业废水处理工业废水中通常含有大量的悬浊物、油脂、重金属等有害物质,对环境造成严重污染。

微滤膜技术可以对工业废水进行高效过滤,达到排放标准,并回收可重复利用的水资源。

3.海水淡化海水淡化是指将咸水转化为淡水的过程。

传统的海水淡化方法通常消耗大量能源,而微滤膜技术可以高效地去除海水中的离子和溶解物,从而实现能源的节约和环境的保护。

4.超滤领域微滤膜技术是超滤膜技术的一种重要形式。

超滤技术通常应用于药品、食品、化妆品等领域,用于去除颗粒物、细菌、病毒等物质,保障产品的质量和安全。

5.生物医疗微滤膜技术在生物医疗领域也有重要的应用。

例如,用于血液净化、细胞培养、药物递送等方面,可以提高疗效、减少副作用,并确保手术的成功率。

研究性开题报告范文制作简易净水器

研究性开题报告范文制作简易净水器

研究性开题报告范文制作简易净水器1. 引言随着环境污染问题的日益严重,人们对水质的要求也越来越高。

因此,净水器成为现代家庭必备的家电之一。

然而,市面上的净水器种类繁多,价格参差不齐,给一些经济条件较差的家庭带来了一定的压力。

为了解决这一问题,我们决定研究并制作一款简易净水器,以满足一般家庭基本的饮用水需求。

2. 目标与原理我们的研究目标是设计一款简易净水器,具备以下特点:•制作成本低•操作简单方便•滤水效果好•能够去除水中的有害物质原理:我们借鉴了传统的净水器过滤原理,采用多道过滤方式实现水质的净化。

具体过滤步骤如下:1.预处理:将水中的大颗粒杂质去除,如泥沙、悬浮物等,常见的方法有过滤网。

2.活性炭过滤:将水中的余氯、异味去除,常用的材料是活性炭,可以吸附水中的有害物质。

3.纤维滤芯过滤:使用纤维滤芯去除水中的微小颗粒、病菌等,提高水质的透明度和安全性。

4.紫外线杀菌:使用紫外线对水中的细菌、病毒进行杀菌,避免传染疾病。

5.活性炭再过滤:使用活性炭再次过滤水质,确保水的口感和安全性。

3. 材料与制作过程3.1 材料•容器:选择一个适当的容器,如塑料桶、玻璃瓶等,用于存放净化后的水。

•过滤器:包括过滤网、活性炭、纤维滤芯等,在市场上均可购买到。

•紫外线灯:用于杀菌的紫外线灯,需要注意选择合适功率和尺寸的灯管。

3.2 制作过程1.将容器清洗干净,并确保没有杂质。

2.将过滤器逐一放入容器中,按照预处理、活性炭、纤维滤芯和活性炭再过滤的顺序放置。

3.将紫外线灯安装在容器的一侧,并确保灯管与水不直接接触。

4.为净水器设计一个水流的流向,如在容器的底部设置进水口,在顶部设置出水口。

5.连接进水管和出水管,确保水能够顺利地进入过滤器并流出。

6.启动净水器,按照指示进行操作,如开启紫外线灯的开关。

7.等待一段时间,让净水器完成过滤和杀菌的作用。

8.检查出水口的水质,并与进水口的水质进行对比,判断净水器的效果。

MBR微滤膜的污染机理及化学清洗研究开题报告

MBR微滤膜的污染机理及化学清洗研究开题报告

MBR微滤膜的污染机理及化学清洗研究开题报告一、选题的背景MBR微滤膜技术是水处理领域的一种新兴技术,可用于各种水处理和废水处理系统中。

MBR微滤膜不仅具有高效处理、节能环保等优点,而且可以有效地将污染水质净化成高品质的水源。

然而,MBR微滤膜也存在一些问题,其中最严重的就是污染问题。

随着运行时间的增加,MBR微滤膜的运行效果将会受到影响,需要进行清洗和维护。

因此,研究MBR微滤膜的污染机理及化学清洗方法对于在实际应用中保证MBR微滤膜的高效处理具有重要的意义。

二、选题的意义目前,MBR微滤膜的应用得到了广泛的关注和研究。

但是,在MBR 微滤膜的实际应用过程中,由于废水的复杂性和微生物的污染,膜表面会产生许多不同形式的污染物,如有机物、生物膜、有机胶体和无机盐等。

这些污染物会导致膜的堵塞、损坏,从而影响MBR微滤膜的运行效果。

而化学清洗则是一种最常用的方法,用于清除MBR微滤膜上的污染物,以恢复膜的通量和净化效果。

因此,研究MBR微滤膜的污染机理及化学清洗方法,有助于提高MBR微滤膜的再生能力和延长使用寿命,从而实现MBR微滤膜的高效净化处理。

三、研究内容和方法本研究旨在探讨MBR微滤膜的污染机理及化学清洗方法。

具体的研究内容和方法如下:1.对MBR微滤膜污染机理进行研究通过实验方法,针对常见的有机物和无机盐等污染物进行模拟污染,探究各种污染物对膜的影响、膜的污染机理以及膜的清洗特性等方面的问题。

2.研究MBR微滤膜的化学清洗方法在深入了解膜污染机理的基础上,研究相应的清洗方法,比较不同清洗剂的效果,并针对不同的污染类型和程度,选择合适的清洗剂和清洗方式,以达到清洗效果最佳且清洗剂对膜性能不产生负面影响的目的。

四、研究的预期目标通过对MBR微滤膜的污染机理及化学清洗方法的研究,预期可达到以下目标:1.深入了解MBR微滤膜的污染机理,为其后续的清洗方法提供理论基础。

2.研究适合不同类型的污染物的清洗方法,使清洗效果最佳且不对膜性能产生不利影响。

微滤膜分离试验

微滤膜分离试验

实验五微滤膜分离试验一、实验目的1、了解熟悉微过滤膜分离的工艺过程;2、了解膜分离技术的特点;3、通过微滤膜分离试验的操作,学会微滤膜过滤设备的使用方法和操作过程,提高实验技能;二、膜分离技术原理膜分离技术是近几十年迅速发展的一种新型、高效、低能耗的分离技术。

膜分离法是利用天然或人工合成的高分子薄膜/无极陶瓷薄膜/金属膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组份或多组分的溶质与溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法,膜分离法可以用于液相和气相。

对于液相分离可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的溶液体系。

膜分离包括反渗透、电渗析、超过滤、微孔过滤等种类,其中微孔过滤膜分离技术是应用最广的膜分离技术,它具有无相态变化、设备简单、分离效率高、占地面积小、操作方便、能耗极小、适应性强等特点,在废水处理等领域有广阔的应用前景。

膜分离技术的原理是依靠膜这种多空过滤材料的拦截性能。

用压力做推动力;来进行分离的。

微滤膜的分离范围为0.1~10µm,主要用于颗粒物的去处、除菌、澄清、清除、有用物质的回收等。

下图是微滤膜分离过程原理图:图 1 微滤膜分离范围和原理示例图三、试验流程简述微滤膜分离流程过程比较简单,料液通过微滤泵,送入膜分离单元,料液在膜的表面被分成两部分,一部分是透过液,一部分是截留物,通常来说,透过液为所需要的产品。

图2 为微滤膜微滤膜实验设备流程简图。

图 2 微滤膜分离试验流程图1 料液储槽2 给料泵3 保护液储槽4 转自流量计5 微滤膜组建6 转子流量计7 透过液储槽四、实验操作步骤图3 实验设备控制面板1、先配置FeCl3料液,方法如下:取FeCl3物料约2g,溶于1000ml 水中,待完全溶解后用预先配置好的NaOH溶液滴定至出现红棕色止,将溶液转移至料液储槽中,并补充水分至储槽的~2/3容积处,备用。

2、微滤设备的电源线与220V的交流电源接上。

3、检查所有的阀门,保证阀门1、阀门2、阀门3、阀门4为打开状态(必须检查这一点,否则容易损坏泵),其他阀门均为关闭状态。

超滤微滤膜分离实验报告

超滤微滤膜分离实验报告

超滤微滤膜分离实验报告
超滤和微滤是常用的膜分离技术,可以将溶质和溶剂分离开来。

超滤
是通过压力差将大分子物质和水分离开来,而微滤是通过滤网将大分子物
质滤掉。

本次实验旨在探究超滤和微滤的原理及其应用。

实验材料与方法:
材料:蛋白酶胰酶液、超滤膜和微滤膜。

方法:
1. 在2个应用超滤的实验管中各加入1ml含蛋白酶胰酶的液体;
2.各管盖上超滤膜,用放置于等温区的膜分离设备应用压力将溶剂透
过膜向下渗透;
3. 在2个应用微滤的实验管中各加入1ml含蛋白酶胰酶的液体;
4.各管盖上微滤膜,用放置于等温区的膜分离设备应用压力将溶剂透
过膜向下渗透;
5.通过分析分离前和分离后的溶液,比较超滤和微滤分离效果的差异。

结果:
在超滤实验中,分离后的液体中含有蛋白质,而微滤实验中的分离后
液体中则不含蛋白质。

结论:
超滤和微滤都是膜分离技术,其差异在于应用的膜的孔径大小。

超滤
和微滤的分离效果也不同,具体应根据需要选择不同的技术应用于不同的
场合。

超滤适用于分离分子量较大的物质,例如蛋白质、多糖等,而微滤适用于分离颜料、细菌等较小分子量的物质。

此外,超滤和微滤还有一定的应用限制,例如超滤膜容易被堵塞,需要定期清洗换膜,而微滤膜则较容易损坏,需要小心使用。

总之,超滤和微滤均具有其独特的分离效果和应用范围,在实际应用中应当注重选择合适的技术,以达到最佳的分离效果。

开题报告

开题报告

新型分离技术开题报告——《膜技术·超滤》关键词:膜技术超滤课题研究经济效益前景一文献简述与调研报告1 课题的背景膜是具有选择性分离功能的材料。

利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。

它与传统过滤的不同在于膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。

膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜同时,膜技术在日常生活中也日益显示出它的重要作用和光明前景。

以饮用水为例,自从人们发现自来水含有三卤甲烷、农药、洗涤剂以及自来水管、水塔的二次污染后,就开始用反渗透膜制备纯净水。

但是由于纯净水制作成本较高,而且在去除水中有害物质的同时,也把对人体有益的无机盐剔除掉了。

于是,人们又用纯膜装置生产出具有矿泉水和纯净水两者优点的、具有生物活性的、可直接生饮的过滤水。

而超滤膜技术既可除去水中病菌、病毒、热源、胶体、COD等有害物质,又可透析对人体有益的无机盐,已广泛应用于牛奶脱脂、果汁浓缩、黄酒纯化、白酒陈化、啤酒除菌、味精提纯、蔗糠脱色、氨基酸浓缩、酱油除菌等生产中,而且还广泛应用于医疗针剂水、输液水、洗瓶水、外科手术洗洁水的制备。

因其克服了蒸馏水中含有细菌尸体的缺点,且具有生物活性,所以更有利于病人恢复健康而备受医学界推崇。

超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。

以大分子与小分子分离为目的,膜孔径在20-1000A°之间。

中空纤维超滤器(膜)具有单位溶器内充填密度高,占地面积小等优点。

在超滤过程中,水溶液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的溶剂(水)及小分子溶质透水膜,成为净化液(滤清液),比膜孔大的溶质及溶质集团被截留,随水流排出,成为浓缩液。

超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。

溶质仅在膜表面有限沉积,超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡,且通过清洗可以恢复。

超滤起源于是1748年,Schmidt用棉花胶膜或璐膜分滤溶液,当施加一定压力时,溶液(水)透过膜,而蛋白质、胶体等物质则被截留下来,其过滤精度远远超过滤纸,于是他提出超滤一语,1896年,Martin制出了第一张人工超滤膜,其20世纪60年代,分子量级概念的提出,是现代超滤的开始,70年代和80年代是高速发展期,90年代以后开始趋于成熟。

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武汉工业学院毕业论文开题报告题目 CA超滤膜的制备及其在胶原蛋白分离中的应用姓名刘宇恒学号 0 9 0 2 0 2 2 1 7专业班级化工 092 班指导老师李云雁开题日期 2013 年 3 月 1 日开题报告1、综合本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义。

随着科学技术的发展,“膜”这个新名词已经越来越多地在科研、生产和科技文献中出现。

尽管想象起来,膜不过是一层极微的薄片,但是它的威力却惊人之大,神通无比,因此其应用领域日趋广泛。

膜技术是当代最先进的化工分离技术之一。

膜技术最初主要是应社会对水资源的要求而产生的。

目前,膜技术作为优先发展的高新技术已成为一项重要的化工单元操作,它以其高效、节能和工艺简单等特点正在取代一些旧的单元操作.膜技术在节能、水资源开发、环保、化工等方面具有相当强的技术优势。

如果说18世纪电器改变了整个工业过程,那么20世纪膜技术将改变整个社会面貌。

在日本,膜技术被列为21世纪的基盘技术进行研究与开发.在21世纪的多数工业中,膜分离技术扮演着战略的角色.世界著名的化学与膜专家黎念之博士说过,“要想发展化工,就必须发展膜技术,谁掌握了膜技术,谁就掌握了化工的未来”。

另外,膜技术在膜反应器中的催化转化方面也具有广阔的发展前景.不同的膜分离技术,根据其机理可应用于不同的化工领域[1]。

超滤(ultrafiltration,简称UF)是一种根据被分离物质分子量差异进行分离的膜过程。

通常认为超滤过程是一个与膜孔径大小相关的筛分过程,膜两侧的压力差为推动力,超滤膜为分离介质。

即在一定压力下,当溶液流经膜表面时,由于组分分子大小与膜孔的差异,只有那些分子直径远小于超滤膜孔径的组分比如水、无机盐及小分子物质等在膜两侧压差的作用下透过超滤膜层达到透过侧;而悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质被截留,达到溶液净化、分离与浓缩的目的。

超滤的应用范围为截留分子量500~500000道尔顿。

超滤膜领域取得了很大的突破应用也极其广泛,基本上涉及过滤的行业都可以用到过滤设备。

超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

醋酸纤维素(CA)由于其来源广、价格低、亲水性好、成孔性好、稳定、成膜工艺简单且膜性能良好而成为超滤膜的主要材料。

所以CA超滤膜在各个方面的应用非常的非常广泛。

胶原蛋白是一种具有生理功能的天然蛋白质,广泛存在于动物皮肤、肌腱和其他结缔组织中。

胶原具有独特的生理功能,如具有低免疫原异性、良好的生物相容性、抗氧化性、生物可降解性等,因此其应用领域较广,涉及食品、化妆品、医药等各个行业刚。

目前对猪肉皮、猪蹄、牛蹄筋、鱼鳞、还有软骨等物质中胶原蛋白的提取利用最常见。

鱼鳞是生产水产胶原蛋白的重要原料来源之一[2]。

鱼鳞中还含有约30%灰分,主要为羟基磷灰石,以及少量的碳酸钙﹑磷酸镁﹑磷酸钠等无机盐,这些盐类在胶原蛋白提取过程中会大量溶解在酸性的提取液中,如不加以去除,将导致最终产品的灰分指标偏高,影响产品质量。

目前国内外在鱼鳞胶原蛋白生产过程中对盐类的去除多在提取过程之前,采用酸将不溶性盐转化为可溶性盐加以去除,但这一工艺提取周期长,目标产物得率低。

采用酸性溶液加热提取的方法,将盐溶解过程与胶原蛋白提取过程合并,有利于目标产物的大量﹑快速提取。

对于胶原蛋白提取液中存在的大量无机盐,可利用胶原蛋白与无机盐分子量的显著差异,采用超滤技术进行脱除。

许多研究者报道,超滤可作为蛋白质分离纯化过程中的一步,主要用作蛋白质的回收、浓缩和脱盐。

如果选择条件合适、操作正确,蛋白质的回收率可达80%,稀蛋白质经超滤浓缩可使其浓度达到50%。

Ku等[3]用截流分子量为30kDa的超滤膜对淀粉废水中的蛋白进行回收,可使蛋白质回收率达82.8%。

应用超滤对蛋白质样品进行浓缩与脱盐时,最主要是根据样品分子量、分子形态及溶液的性质选择膜的类型、规格、截留分子量和滤水速度。

Amdinos[4]应用超滤浓缩水解酶液;Taylot等[5]利用中空纤维超滤膜浓缩蛋白质沉淀悬浮液,达到浓缩目的;Noordman等[6]采用超滤技术对蛋白质浓缩和脱盐,考察了不同离子强度和pH 值对操作过程的影响;郭立新等[7]在丙种球蛋白制品的生产过程中采用超滤技术用于蛋白质的脱醇和浓缩;冯彪等[8]采用超滤技术对酪蛋白酶解液进行浓缩分离,分析超滤过程中操作压力、料液pH值、料液浓度等因素对膜透过速率的影响;杨国龙等[9]采用平板聚醚砜膜包浓缩大豆蛋白提取液得到膜分离大豆浓缩蛋白,冷冻干燥得到淡黄色的粉末状大豆浓缩蛋白,回收率大于90%,蛋白质含量大于72%,并从理论上得出采用全回流超滤浓缩大豆蛋白提取液所得浓缩蛋白质的蛋白含量,对实际生产具有指导意义;石旗红Lz6J针对海蜇胶原蛋白提取中存在的问题制定了一系列的措施,采用超滤浓缩纯化工艺,得到分子量在10~30万道尔顿的胶原蛋白,截留率达95%~98%,并有效地回收蛋白酶,使反应体系循环使用,得到的胶原蛋白纯度较高;另外,李燕等[10]分别采用盐析、超滤等方法分离纯化胶原蛋白粗提物,结果证明超滤法能更有效地分离纯化胶原蛋白,且大大地提高了胶原蛋白的得率。

超滤技术还用于蛋白质的分级分离,这方面的报导也较多。

Higuchi等[10]应用超滤分离其化学修饰性质相似的蛋白;马培松掣[11]进行了平板式膜分离免疫球蛋白的研究;以上这些应用在分离分子量相差较大的产品取得了良好的分离效果。

另外,对于分子量小于3kDa的产品性能还有除热原作用。

张惠新等[12]对中空纤维超滤膜去除细菌内毒素效果进行了研究。

一次超滤,就可以使热原水平达标,对产品无任何污染,并且对产品的吸附小,不会影响产品的收集。

Robitatue等[13]还用超滤进行肌红蛋白的浓缩,使产品可达检测要求。

综上所述,超滤是集蛋白质浓缩和分离为一体的一种纯化方法,在大规模蛋白质纯化工艺中是许多纯化方法不可取代的。

2、研究的基本内容,拟解决的主要问题:研究的基本内容:CA超滤膜的制备方法的探讨;CA超滤膜在分离蛋白质上的运用拟解决的主要问题:⑴解超滤膜的相关知识⑵得基本的制膜方法⑶会用超滤膜的过滤方法3、实验步骤、方法及措施:实验步骤及方法:3.1 实验部分3.1.1. 实验原料及仪器表3-1制备所需的化学试剂Table.3-1 Chemicals for membrane preparation试剂规格生产厂家醋酸纤维素工业纯国药集团化学试剂有限公司N,N-二甲基甲酰胺分析纯国药集团化学试剂有限公司丙酮分析纯国药集团化学试剂有限公司牛血清蛋白生化试剂M w=67 000 国药集团化学试剂有限公司磷酸二氢钠分析纯国药集团化学试剂有限公司磷酸氢二钠分析纯国药集团化学试剂有限公司表3-2 实验仪器与设备Table.3-2 Equipment used in experiments设备名称仪器型号生产厂家杯式超滤器MSC300ml 上海万资实业有限公司磁力加热搅拌器ETS-D4 IKA公司电子天平BS4202S Sartorious紫外-可见分光光度计TU-1901 北京普析通用仪器有限公司电动搅拌器JJ-1.60W 上海浦东物理光化学仪器厂千分尺0-25mm 哈尔滨量具刃具集团有限责任公司扫描电子显微镜Quanta 200 Philips FEI公司3.1.2 CA膜的制备采用浸没沉淀相转化成膜工艺制备超滤膜,其步骤是:现将一定质量的高分子聚合物溶于有机溶剂中配置铸膜液,然后将铸膜液在玻璃板上刮成一定厚度的初生太液膜,初生太液膜在特定的环境中经短暂的诱导分相后随即浸入到非溶剂凝结浴中,初生太液膜在非溶剂中脱除溶剂固化得到超滤膜。

在研究中CA超滤膜的具体制膜过程如下所述:⑴铸膜液的配制:在混合溶剂体系二甲基乙酰胺中溶解一定量的CA,在40℃下机械搅拌8h至CA充分溶解;⑵脱泡:将铸膜液在45℃下静置12h,脱除铸膜液中的气泡得到均匀透明的均相铸膜液;⑶刮膜:将已配置好的铸膜液流延于表面洁净6×10cm普通玻璃的一端,匀速平拉玻璃棒至玻璃般的另一端,在玻璃板上刮出约240µm厚的初生太液膜;玻璃板和刮刀在刮膜之前用无水乙醇擦洗;⑷凝胶固化:初生太液膜刮制后在空气中蒸发40s后立即浸入凝结浴中,相转化凝固成膜,固化后的膜继续浸在凝胶浴中浸泡12h以上,再用去离子水彻底清洗固化的膜,然后湿态保存。

3.1.3 CA 膜的性能测试和表征本文中的超滤膜的透过性试验杯式超滤器中进行,整套实验装置如图3-1所示。

超滤杯的直径约为90mm ,有效膜面积为38.5cm 2,将制备好的膜剪裁为直径约为90mm 的样品后置于超滤杯中进行测试。

CA 膜在经行超滤测试之前先在0.15MPa 压力下用去离子水预压0.5h ,然后在0.1MPa 压力下进行通透性实验。

膜的厚度用千分尺来测量。

3.1.3.1 纯水通量纯水通量是单位面积上,单位时间内透过水的体积。

按下式计算:J W =tA V W ∆ (公式3-1) 式中J W 是纯水的通量;V W 为透过水的体积(ml );△t 为收集透过一定量纯水所需要的时间(min );A 为有效膜面积(cm 2)。

3.1.3.2截留率试验用牛血清蛋白(0.1%)的磷酸盐缓冲液(0.05M ,PH7.2)为标准物质来来测定所制备膜的截留性能。

在所有的试验中,原料液的浓度均保持一致。

用UV-9001紫外可见光光度计测定波长为280nm 处原料液和透过液的吸光度。

截留率按公式3-2计算:R =(1-fP C C )×100% (公式3-2) 式中:R 为截留率, C P 为透过液的浓度。

C f 为原料液的浓度。

3.1.2.3含水量和孔隙率膜的含水量和孔隙率是决定膜性能的主要参数。

通过测定膜的含水量和空隙率可预测膜的渗透性能,其值越高,膜的渗透性能也相应越好。

超滤膜的孔隙率ε测定采用干湿重量法:裁剪一块3×3cm 大小的膜样品,将膜样品在水中充分浸泡后,用滤纸擦去膜表面的水,选取三个不同的点测量膜的厚度,再用电子天平称量得到湿膜质量,然后将膜样品在70℃的烘箱中干燥12h ,城中得到干膜质量,膜的孔隙率公式3-3计算:含水量按公式3-4计算:ε=l A W W ⋅⋅水干湿ρ-×100% (公式3-3)式中:ε为孔隙率,W 湿为湿膜质量(g ),W 干为干膜质量(g ), ρ水为水的密度(g/cm 3),A为膜的面积(cm 2),l 为膜的厚度(cm )。

Water content=湿干湿ρW W -×100% (公式3-4)3.1.3.4扫描电子显微镜将膜样品脱水处理后在液氮中脆断,真空蒸镀法镀金后,用扫描电镜观察其上表面和断面的形貌。

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