TWI577565B - 包含疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的真空薄膜蒸餾裝置及真空薄膜蒸餾方法 - Google Patents
包含疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的真空薄膜蒸餾裝置及真空薄膜蒸餾方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI577565B TWI577565B TW104106696A TW104106696A TWI577565B TW I577565 B TWI577565 B TW I577565B TW 104106696 A TW104106696 A TW 104106696A TW 104106696 A TW104106696 A TW 104106696A TW I577565 B TWI577565 B TW I577565B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- film
- porous
- ceria aerogel
- fluid
- thin film
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 78
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 title claims description 74
- 238000004821 distillation Methods 0.000 title claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title description 14
- 239000004965 Silica aerogel Substances 0.000 title 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 177
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 124
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 108
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 108
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 47
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 33
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 22
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 13
- ANBBCZAIOXDZPV-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trimethoxy-2-methyldecane Chemical compound CC(C(OC)(OC)OC)CCCCCCCC ANBBCZAIOXDZPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 7
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XPDGHGYGTJOTBC-UHFFFAOYSA-N methoxy(methyl)silicon Chemical compound CO[Si]C XPDGHGYGTJOTBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 10
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- SZGZILRQIYNODJ-UHFFFAOYSA-L disodium;7,12-dihydroquinoxalino[3,2-b]phenazine-2,9-disulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC=C2N=C(C=C3C(NC4=CC=C(C=C4N3)S(=O)(=O)[O-])=C3)C3=NC2=C1 SZGZILRQIYNODJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/447—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by membrane distillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
- B01D61/364—Membrane distillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
- B01D67/0048—Inorganic membrane manufacture by sol-gel transition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/106—Membranes in the pores of a support, e.g. polymerized in the pores or voids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/024—Oxides
- B01D71/025—Aluminium oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/024—Oxides
- B01D71/027—Silicium oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/0283—Pore size
- B01D2325/02832—1-10 nm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/04—Characteristic thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/38—Hydrophobic membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/50—Membrane in gel form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/06—Pressure conditions
- C02F2301/063—Underpressure, vacuum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
本案係關於一種複合薄膜及蒸餾方法，特別是關於一種適用於真空薄膜蒸餾裝置的複合薄膜以及使用複合薄膜的真空薄膜蒸餾方法。
水資源的匱乏目前是全球性的問題，而為解決此一問題，則針對廢水的回收利用或海水淡化處理發展出許多技術。其中，以蒸餾法以及薄膜法為發展重點；蒸餾法的優點在於能源利用率高，且可利用工廠產線所生之廢熱作為能源，但仍有所需設備體積龐大之缺點。而使用半透膜的薄膜法雖然可以高效率的去除水中雜質，但為了要克服滲透壓使水通過半透膜，其所需能量較大，故電力成本較高。
而為克服上述蒸餾法及薄膜法的缺點，故發展出結合蒸餾法以及薄膜法的薄膜蒸餾法(membrane distillation,MD)，其設備體積較小且可利用太陽能或廢熱作為能源且亦能維持良好的純化效果。
此外，薄膜蒸餾法又可分為直接接觸薄膜蒸餾法(direct contact membrane distillation，DCMD)、空氣間隙薄膜蒸餾法(air-gap membrane distillation，AGMD)、空氣掃掠薄膜蒸餾法(sweeping-gas membrane distillation，SGMD)、真空薄膜蒸餾法(vacuum membrane distillation，VMD)，而其中又以真空薄膜蒸餾法有相對較低的質傳阻力(mass transfer resistance)以及良好的水通量(water flux)。
然而真空薄膜蒸餾法仍有其問題。由於使用薄膜蒸餾法進行溶質溶劑的分離的基本原理，在於使液氣界面達液汽平衡(liquid vapor equilibrium)，故薄膜不可發生沾濕情況，因此，薄膜本身孔徑要夠小且薄
膜要有良好的疏水性，使薄膜與液體之間有較大之表面張力(liquid surface tension)。因此，薄膜材質以及薄膜的疏水性，均會影響真空薄膜蒸餾的效率。
因此，如何發展出適用於真空薄膜蒸餾裝置且具有良好疏水性之薄膜，亦為本領域長久以來尚待解決的課題。
有鑑於先前技術之不足，發明人經研發後得本發明。本發明之目的概略為提供一種適用於真空薄膜蒸餾裝置的疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜以及真空薄膜蒸餾方法，多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜具有良好的疏水性，且使用此疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜亦無需增加薄膜蒸餾的操作成本。
本發明提供一種疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜，適用於一真空薄膜蒸餾裝置。真空薄膜蒸餾裝置包含殼體以及疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜。殼體定義出中空腔體，且疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜容置於殼體中，且將中空腔體分為進料部以及滲透部，進料部用以通過含水分子之第一流體，滲透部用以收集包含該水分子之第二流體。疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜包含有多孔性氧化鋁薄膜以及多孔二氧化矽氣凝膠薄膜。多孔性氧化鋁薄膜包含複數個第一孔洞，第一孔洞之平均孔徑大於50奈米(nm)。而多孔二氧化矽氣凝膠薄膜則至少形成於多孔性氧化鋁薄膜之一側，並具有複數個第二孔洞，第二孔洞之平均孔徑為2~50奈米(nm)。並且，多孔二氧化矽氣凝膠薄膜係以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所形成。
在本發明之一實施例中，其中多孔二氧化矽氣凝膠薄膜進一步形成於多孔性氧化鋁薄膜的第一孔洞中。
在本發明之一實施例中，其中多孔二氧化矽氣凝膠薄膜的平均孔徑為6~10奈米(nm)。
在本發明之一實施例中，其中多孔二氧化矽氣凝膠薄膜的水接觸角為137度至147度。
在本發明之一實施例中，其中多孔二氧化矽氣凝膠薄膜的厚度為40~50微米(μm)。
本發明亦提供一種真空薄膜蒸餾方法，包含有：提供一真空薄膜蒸餾裝置，該真空薄膜蒸餾裝置包含殼體以及疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜模組。殼體定義出一中空腔體。疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜容置於殼體中，且將中空腔體分為進料部以及滲透部。疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜包含有多孔性氧化鋁薄膜以及多孔二氧化矽氣凝膠薄膜，多孔性氧化鋁薄膜包含複數個第一孔洞，第一孔洞之平均孔徑大於50奈米(nm)，多孔二氧化矽氣凝膠薄膜形成於多孔性氧化鋁薄膜朝向該進料部之一側，多孔二氧化矽氣凝膠薄膜具有複數個第二孔洞，第二孔洞之平均孔徑為2~50奈米(nm)，且多孔二氧化矽氣凝膠薄膜係以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所形成。於進料部通過含有水分子之第一流體，以及對滲透部抽取真空，以收集含有該水分子之第二流體。
在本發明之一實施例中，其中第一流體為液態，第二流體為氣態，且第一流體之溫度高於第二流體。藉此，水分子由進料部之第一流體中傳輸通過疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜進入滲透部。
在本發明之一實施例中，其中第一流體之溫度為攝氏70度至攝氏300度。
在本發明之一實施例中，其中滲透部之壓力為-98至-70千帕(kPa)。
在本發明之一實施例中，其中第二流體之鹽去除率(salt-rejection rate)高於99%。
綜上所述，依據本發明之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜以及真空薄膜蒸餾方法，疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜具有以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所製得之多孔二氧化矽氣凝膠薄膜，其同時完成多孔基材的縮孔過程以及疏水改質，因而具有良好的疏水性，不易如同傳統聚合薄膜在長期使用時會因膨脹現象(swelling effect)而導致滲透通量下降，故可降低薄膜蒸餾的操作成本。
1‧‧‧真空薄膜蒸餾裝置
101‧‧‧進料部
101a‧‧‧進料口
101b‧‧‧出料口
102‧‧‧滲透部
102a‧‧‧抽氣口
11‧‧‧殼體
12‧‧‧疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜
121‧‧‧多孔性氧化鋁薄膜
121a‧‧‧第一孔洞
122‧‧‧多孔二氧化矽氣凝膠薄膜
122a‧‧‧第二孔洞
S1、S2、S3‧‧‧步驟
圖1A為本發明之較佳實施例之真空薄膜蒸餾裝置示意圖。
圖1B為用於圖1A所示之真空薄膜蒸餾裝置中之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜示意圖。
圖2為本發明之較佳實施例之真空薄膜蒸餾方法流程示意圖。
圖3為實驗例二中疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的水接觸角測試結果圖。
圖4為實驗例二中疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜表面結構圖。
圖5為實驗例三中疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜之滲透通量測試結果圖。
圖6為實驗例三中疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜之鹽去除率測試結果圖。
以下將配合圖式說明本發明之實施例，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
首先，本發明提供一較佳實施例，為一種疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜，適用於真空薄膜蒸餾裝置。請參考圖1A及圖1B，圖1A為本發明之較佳實施例之真空薄膜蒸餾裝置示意圖，圖1B為圖1A所示之用於真空薄膜蒸餾裝置中之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12示意圖。真空薄膜蒸餾裝置1，包含殼體11以及疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12。殼體11定義出中空腔體。疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12容置於殼體11中，且將中空腔體分為進料部101以及滲透部102。進料部101設置有進料口101a以及出料口101b。含水分子之第一流體則是由進料口101a進入並通過真空薄膜蒸餾裝置1的進料部101後，由出料口101b排出。滲透部102則是設置有抽氣口102a。
疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12則包含有多孔性氧化鋁薄膜121以及多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122。多孔性氧化鋁薄膜121包
含複數個第一孔洞121a，第一孔洞121a則是平均孔徑大於50奈米(nm)的巨孔洞(macro pores)。而多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122則至少形成於多孔性氧化鋁薄膜121朝向進料部101之一側上。藉此，可在多孔性氧化鋁薄膜121的一側面或相對兩側面上形成有疏水性的多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122。
多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122具有複數個第二孔洞122a，第二孔洞則是平均孔徑為2~50奈米(nm)的中孔洞(meso pores，亦稱中間孔或是間隙孔)，且多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122係以甲基三甲氧基矽烷(methylmethoxysilane，MTMS)為前驅物並經溶膠凝膠(sol-gel)合成法所形成。而在其他實施態樣中，亦可在多孔性氧化鋁薄膜121面向進料部101以及面向滲透部102的兩側均形成有多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122，以進一步提高疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的疏水程度，提高疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的使用壽命。而本實施例之多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122則亦可進一步形成於多孔性氧化鋁薄膜121朝向進料部101的側面上的第一孔洞121a中。此外，本實施例之多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122的平均孔徑較佳可為6~10奈米(nm)，其水接觸角較佳為137度至147度，且厚度較佳可為40~50微米(μm)。而在本實施例中，多孔性氧化鋁薄膜121具有良好的機械強度，而在多孔性氧化鋁薄膜121上形成多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122則是使多孔性氧化鋁薄膜121同時完成縮孔(pore shrinkage)以及疏水改質(hydrophobic modification)，使疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12具有良好的疏水性。由於本實施例中的多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122係以甲基三甲氧基矽烷為前驅物而製得，故疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12及其所包含的多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122又可稱為疏水性聚甲基矽氣凝膠複合薄膜與疏水性聚甲基矽氣凝膠薄膜。
在實際使用時，可經由一管路將一真空幫浦(未圖示)連接於抽氣口102a，使真空幫浦與真空薄膜蒸餾裝置1的滲透部102連通。真空幫浦開啟後將滲透部102抽真空，使疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側(亦即分別朝向滲透部102與進料部101的兩側)產生壓差。
而含水分子之第一流體的溫度會高於滲透部102中的第二流體，亦即在供料時，第一流體在進入進料口101a之前，可經由加熱器(未圖示)加熱，或是第一流體本身即為較為高溫的流體(例如工廠所排放出之工業廢液)，使疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側(亦即分別朝向滲透部102與進料部101的兩側)產生溫度差。因此，由於疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側(亦即分別朝向滲透部102與進料部101的兩側)產生了壓差以及溫度差，原本在進料部101中的第一流體中的水分子，則會受到疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側的壓差以及溫度差的驅動，以氣態(即水蒸氣)通過多孔性氧化鋁薄膜121與多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122。而當此氣態之水分子進入滲透部102之後，則會受到真空幫浦在滲透部102的所建立的真空吸引，隨同在滲透部102的第二流體被吸引通過抽氣口102a，藉此收集包含此氣態水分子之第二流體。
除上述較佳實施例之真空薄膜蒸餾裝置之外，本發明亦提供另一較佳實施例，為真空薄膜蒸餾方法。請同時參考圖2，為本發明之較佳實施例之真空薄膜蒸餾方法流程示意圖。真空薄膜蒸餾方法包含有以下步驟。步驟S1：提供如圖1所示的真空薄膜蒸餾裝置1。真空薄膜蒸餾裝置1包含殼體11以及疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12，殼體11定義出一中空腔體，疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12容置於殼體11中，且將中空腔體分為進料部101以及滲透部102。疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12包含有多孔性氧化鋁薄膜121以及多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122。多孔性氧化鋁薄膜121包含複數個平均孔徑大於50奈米(nm)的巨孔洞(即第一孔洞121a)。多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122形成於多孔性氧化鋁薄膜121朝向進料部101之一側。多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122具有複數個平均孔徑為2~50奈米(nm)的中孔洞(即第二孔洞122a)，且多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122係以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所形成。本實施例所使用的真空薄膜蒸餾裝置1其元件組成以及各元件之間之連接關係與變形，皆同於前述較佳實施例中所述，故此不再贅述。
步驟S2：於進料部101通過含有水分子之第一流體。此外，在本實施例中含水分子之第一流體的溫度會高於滲透部102中的第二流
體。亦即在供料時，第一流體在進入進料口101a之前，可經由加熱器(未圖示)加熱，或是第一流體本身即為較為高溫的流體(例如工廠所排放出之工業廢液)，使疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側(亦即分別朝向滲透部102與進料部101的兩側)產生溫度差。而本實施例中第一流體之溫度較佳可為攝氏70度至攝氏300度，更佳可為攝氏70度至攝氏75度。
步驟S3：對滲透部102抽取真空，以收集含有水分子之第二流體。實際使用時，係以一真空幫浦藉由一管路連接於抽氣口102a，使其與真空薄膜蒸餾裝置1的滲透部102連通。故真空幫浦開啟後將滲透部102抽真空，使疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側(亦即分別朝向滲透部102與進料部101的兩側)產生壓差。在本實施例中，真空幫浦開啟後滲透部102之壓力較佳可為-98至-70千帕(kPa)。
因此，由於疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側(亦即分別朝向滲透部102與進料部101的兩側)產生了壓差以及溫度差，原本在進料部101中的第一流體中的水分子，則會受到疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜12的兩側的壓差以及溫度差的驅動，以氣態(即水蒸氣)通過多孔性氧化鋁薄膜121與多孔二氧化矽氣凝膠薄膜122。而當此氣態之水分子進入滲透部102之後，則會受到真空幫浦V在滲透部102的所建立的真空吸引，隨同在滲透部102的第二流體被吸引通過抽氣口102a，藉此收集包含此氣態水分子之第二流體。而本實施例中，經過上述真空薄膜蒸餾方法步驟處理的第二流體，其鹽去除率(salt-rejection rate)較佳會高於99%，更佳則會高於99.5%。
以下就上述較佳實施例之實驗舉出數實驗例，進一步加以說明。
實驗例一：疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜之製備
首先進行氣凝膠之溶膠的製備。將作為前驅物的甲基三甲氧基矽烷(methylmethoxysilane，MTMS，分子量為136.22，純度97%，購自Alfa Aesar,A Johnson Matthey Company公司)、乙醇(EtOH，分子量為46.1，純度為99.5%，購自景明化工股份有限公司)、鹽酸(分子量為36.5，購自
Fisher Scientific公司，作為酸催化劑)與水，以特定莫耳比(molar ratio，例如1：3：6.92x10-4：1)加以混合，在室溫(約攝氏25度)下持續攪拌90分鐘，以進行水解反應。接著再將包含乙醇(以下簡稱EtOH2nd)及氨水(購自Fisher Scientific公司，作為鹼催化劑)的溶液加入前述溶液進行混合(舉例而言，混合後溶液中MTMS/氨水/水之莫耳比可為1：0.223：2.12)，在室溫下持續攪拌30分鐘，進行縮合反應。待均勻混合後，即成為所需的氣凝膠之溶膠(sol-gel)。而若要以不同鹽酸重量百分比濃度、不同氨水濃度、縮合反應中不同乙醇添加量之氣凝膠溶膠，則自可適當調整上述各步驟中所使用的鹽酸、氨水，以及縮合反應中的乙醇添加量。具體而言，例如要製備鹽酸最終於氣凝膠之溶膠中重量百分比濃度為0.14%且氨水最終於氣凝膠之溶膠中重量百分比濃度為17%之氣凝膠之溶膠，可將2.04克(g)的甲基三甲氧基矽烷前驅物、2.07克的乙醇及0.27克的鹽酸在廣口瓶內混合後，在室溫下持續攪拌90分鐘。之後再加入0.69克的乙醇(EtOH2nd)以及0.69g的氨水，再於室溫下持續攪拌30分鐘進行縮合反應，待均勻混合後，製得所需的氣凝膠溶膠。
接著，將購自於Kinik Company公司的多孔性氧化鋁薄膜(產品編號為WA 1500 K 10V 2WF，厚度為2.4毫米(mm)，直徑為47毫米(mm)，平均孔徑為1至1.2微米(μm))的至少一側或者全部浸漬於前述步驟所製得之氣凝膠溶膠中，並維持一段時間(較佳約24小時)，以進行塗佈(coating)及成膠(gelation)程序，以在多孔性氧化鋁薄膜的一側的表面及/或相對兩側上形成具有前述步驟所製得之氣凝膠的薄膜。此步驟以保持氣密為較佳，以避免乙醇溶劑於過程中揮發而造成薄膜之構型改變。接著進行熟化(aging)程序，將該表面具有凝膠之薄膜浸漬於乙醇中，維持一既定的熟化時間(約48小時，每24小時置換一次乙醇)，形成複合薄膜，以強化薄膜的孔洞結構，同時移除仍存在於凝膠中於前述反應步驟中的未反應之化學物質及雜質。接著，再進行溶劑取代程序，將熟化後的複合薄膜浸漬於正己烷(購自景明化工股份有限公司)中，維持一既定的溶劑取代時間(較佳約24小時)。最後進行乾燥程序，將前述步驟所得之複合薄膜在室溫(約攝氏25度)常壓下進行乾燥一段時間(較佳約24小
時)，以得到在多孔性氧化鋁薄膜塗佈有多孔二氧化矽氣凝膠之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜。
實驗例二：疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜之特性測試
對前述實驗例所製備的疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜，以水接觸角儀(First Tech Angstroms FTA125 Goniometer)測試其疏水性；且利用比表面積與孔隙分佈分析儀(Micromeritics公司生產，型號ASAP2010)以氣體吸附法測試其比表面積、孔隙體積與平均孔徑之分佈。同時利用掃描式電子顯微鏡(FEI公司生產之型號為Nova NanoSEM 230之超高解析場發射電子顯微鏡)觀察其表面結構。
由於前述實驗例製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜係以甲基三甲氧基矽烷(MTMS)作為前驅物，並固定水解及縮合反應中的水量和，測試後發現，前述實驗例所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的水接觸角會隨著在縮合反應中所添加的乙醇(EtOH2nd)的添加量、所使用的氨水濃度、以及所使用的鹽酸濃度不同而變動。而結果發現，製程中所使用的氨水重量百分比濃度範圍較佳可為17~25%；而所使用的鹽酸重量百分比濃度範圍較佳可為0.14%~17.92%，更佳可為0.56%~0.84%；而於縮合反應中所使用的乙醇對MTMS的莫耳比(EtOH2nd/MTMS)範圍較佳可為2~0.5，更佳可為1。此外，經前述實驗例製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的平均孔徑可介於2至50奈米，更佳是6至10奈米；而水接觸角則是皆達135度以上，較佳是為137度至147度之間。因此，前述實驗例製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜在製程中使多孔性氧化鋁薄膜同時完成縮孔(pore shrinkage)以及疏水改質(hydrophobic modification)，使所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜具有良好的疏水性。
上述結果可參考圖3、圖4以及表一，圖3在製造疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜時，使用鹽酸重量百分比濃度為0.14%以及氨水重量百分比濃度為17%，但使用不同EtOH2nd/MTMS莫耳比所製得之複合薄膜的水接觸角測試結果圖；圖4為以掃描式電子顯微鏡下於90,000之倍率觀察得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜(使用鹽酸重量百分比濃
度為0.14%、氨水重量百分比濃度為17%，EtOH2nd/MTMS莫耳比為1)表面結構圖。表一是不同氨水濃度、鹽酸濃度以及在縮合反應中所添加的乙醇(EtOH2nd)不同添加量所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的比表面積(BET surface area，m2/g)、平均孔徑(奈米)以及孔洞平均體積(cm3/g)。綜合上述結果顯示，當EtOH2nd/MTMS之莫耳比為1時可保有高度的疏水性(水接觸角約是143度)，並且多孔二氧化矽氣凝膠薄膜亦有較好的表面覆蓋程度。
之後，對實驗例一所製得之疏水性二氧化矽氣凝膠複合薄膜進行熱重分析(thermal gravity analysis)，發現實驗例一所製得之疏水性二氧化矽氣凝膠複合薄膜具有相當好的耐熱性，在攝氏300度以內都能維持穩固的結構，在薄膜蒸餾程序的操作溫度範圍之內都具有相當好的穩定性，證明了以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜具有很好的耐用性。
實驗例三：真空薄膜蒸餾效能之測試
為測試實驗例一所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的真空蒸餾效能，則是利用3.5%的模擬海水(以385克的氯化鈉溶於11公升的水中)作為進料溶液(feed solution)加以測試，並控制進料溫度維持在攝氏70度左右，進料流速則控制於每分鐘一公升(1L/min)。而開啟真空幫浦後控制真空壓力在-98~-70千帕(kPa)。將所收集到的水蒸氣利
用液態氮冷卻後，計算滲透通量(permeate flux)，並且測量進料溶液以及滲透液的導電度以計算鹽去除率(salt rejection rate)。
結果發現，將不同EtOH2nd/MTMS莫耳比下製備的薄膜進行真空薄膜蒸餾效能測試，滲透通量亦在EtOH2nd/MTMS莫耳比為1時達到最高，證明良好的氣凝膠結構有助於薄膜通量效能的提升。而經測試後發現，若氨水的重量百分比濃度高於17%，其所製得的疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的滲透通量會稍微下降。當以17%重量百分比濃度的氨水與不同鹽酸重量百分比濃度(0.14%~2.24%)製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜進行測試，發現以0.84%重量百分比濃度的鹽酸所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜，其滲透通量以及鹽去除率較好。請同時參考圖5及圖6，為0.14%~0.84%鹽酸重量百分比濃度所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜之滲透通量測試以及鹽去除率結果圖，如圖上顯示，以0.84%重量百分比濃度的鹽酸所製得之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的滲透通量，在本實驗例的測試環境下可高達20.24公升/每平方公尺/每小時(Liter/m2/hour，LMH)，而其鹽去除率亦可大於99%，甚至是99.9%。
綜上所述，依據本發明之疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜以及真空薄膜蒸餾方法，疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜具有以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所製得之多孔二氧化矽氣凝膠薄膜，其同時完成多孔基材的縮孔過程以及疏水改質，因而具有良好的疏水性，不易如同傳統聚合薄膜在長期使用時會因膨脹現象(swelling effect)而導致滲透通量下降，故可降低薄膜蒸餾的操作成本。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包括於後附之申請專利範圍中。
12‧‧‧疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜
121‧‧‧多孔性氧化鋁薄膜
121a‧‧‧第一孔洞
122‧‧‧多孔二氧化矽氣凝膠薄膜
122a‧‧‧第二孔洞
Claims (10)
- 一種真空薄膜蒸餾裝置，適用於海水淡化處理或廢液處理，該真空薄膜蒸餾裝置包含有：一殼體，定義出一中空腔體；以及一疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜，容置於該中空腔體中，且將該中空腔體分為一進料部以及一滲透部，該進料部用以通過一含水分子之第一流體，該滲透部用以收集包含該水分子之第二流體，該疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜包含有：一多孔性氧化鋁薄膜，包含複數個第一孔洞，該等第一孔洞之平均孔徑大於50奈米(nm)；以及一多孔二氧化矽氣凝膠薄膜，形成於該多孔性氧化鋁薄膜朝向該進料部之一側，該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜具有複數個第二孔洞，該等第二孔洞之平均孔徑為2~50奈米(nm)，且該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜係以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所形成。
- 如申請專利範圍第1項之真空薄膜蒸餾裝置，其中該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜進一步形成於該多孔性氧化鋁薄膜的該等第一孔洞中。
- 如申請專利範圍第1項之真空薄膜蒸餾裝置，其中該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜的平均孔徑為6~10奈米(nm)。
- 如申請專利範圍第1項之真空薄膜蒸餾裝置，其中該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜的水接觸角為137度至147度。
- 如申請專利範圍第1項之真空薄膜蒸餾裝置，其中該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜的厚度為40~50微米(μm)。
- 一種真空薄膜蒸餾方法，適用於海水淡化處理或廢液處理，該真空薄膜蒸餾方法包含有：提供一真空薄膜蒸餾裝置，該真空薄膜蒸餾裝置包含一殼體以及一疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜，該殼體定義出一中空腔體，該疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜容置於該中空腔體中，且將該中空腔體分為一進料部以及一滲透部，且該疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜包含有一多孔性氧化鋁薄膜以及一多孔二氧化矽氣凝膠薄膜，該 多孔性氧化鋁薄膜包含複數個第一孔洞，該等第一孔洞之平均孔徑大於50奈米(nm)，該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜形成於該多孔性氧化鋁薄膜朝向該進料部之一側，該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜具有複數個第二孔洞，該等第二孔洞之平均孔徑為2~50奈米(nm)，且該多孔二氧化矽氣凝膠薄膜係以甲基三甲氧基矽烷為前驅物並經溶膠凝膠合成法所形成，於該進料部通過一含有一水分子之第一流體，以及對該滲透部抽取真空，以收集一含有該水分子之第二流體。
- 如申請專利範圍第6項之真空薄膜蒸餾方法，其中該第一流體為液態，該第二流體為氣態，且該第一流體之溫度高於該第二流體，藉此該水分子由該進料部之該第一流體中傳輸通過該疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜進入該滲透部。
- 如申請專利範圍第7項之真空薄膜蒸餾方法，其中該第一流體之溫度為攝氏70度至攝氏300度。
- 如申請專利範圍第7項之真空薄膜蒸餾方法，其中該滲透部之壓力為-98至-70千帕(kPa)。
- 如申請專利範圍第7項之真空薄膜蒸餾方法，其中該第二流體之鹽去除率(salt-rejection rate)高於99%。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW104106696A TWI577565B (zh) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | 包含疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的真空薄膜蒸餾裝置及真空薄膜蒸餾方法 |
| US14/844,879 US9617174B2 (en) | 2015-03-03 | 2015-09-03 | Hydrophobic porous silica aerogel composite membrane and vacuum membrane distillation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW104106696A TWI577565B (zh) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | 包含疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的真空薄膜蒸餾裝置及真空薄膜蒸餾方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201632353A TW201632353A (zh) | 2016-09-16 |
| TWI577565B true TWI577565B (zh) | 2017-04-11 |
Family
ID=56849576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104106696A TWI577565B (zh) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | 包含疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的真空薄膜蒸餾裝置及真空薄膜蒸餾方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9617174B2 (zh) |
| TW (1) | TWI577565B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109279681A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 日立化成株式会社 | 膜蒸馏用膜以及膜蒸馏组件 |
| US11779885B2 (en) * | 2017-12-18 | 2023-10-10 | Saudi Membrane Distillation Desalination Co Ltd. | Super-hydrophobic nano-porous/micro-porous composite membranes for membrane distillation operating at low inlet feed temperatures with low energy consumption |
| CN108816055B (zh) * | 2018-07-04 | 2021-05-14 | 青岛科技大学 | 一种生物可降解油水分离多孔膜的制备方法 |
| CN111773928B (zh) * | 2020-07-02 | 2021-09-28 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种气凝胶复合膜及其制备方法和应用 |
| CN112624166B (zh) * | 2020-12-16 | 2023-11-17 | 东南大学 | 一种硅铝基气凝胶的制备方法及制得的硅铝基气凝胶在吸附重金属气体方面的应用 |
| CN115212729A (zh) * | 2022-06-25 | 2022-10-21 | 镇江市和云工业废水处置有限公司 | 一种高稳定性水处理用超滤膜及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201514126A (zh) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | 中原大學 | 多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜及其製造方法以及二氧化碳吸收裝置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5276244A (en) * | 1993-03-30 | 1994-01-04 | Ethyl Corporation | Separation of aluminum alkyls from olefins using modified inorganic membranes |
| US6527920B1 (en) * | 2000-05-10 | 2003-03-04 | Novellus Systems, Inc. | Copper electroplating apparatus |
| US6899743B2 (en) * | 2002-06-12 | 2005-05-31 | Membrane Technology And Research, Inc. | Separation of organic mixtures using gas separation or pervaporation and dephlegmation |
| AU2004268451C1 (en) * | 2003-08-27 | 2010-03-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas separating body and method for producing same |
| US9302247B2 (en) * | 2012-04-28 | 2016-04-05 | Aspen Aerogels, Inc. | Aerogel sorbents |
| JP6107504B2 (ja) * | 2012-08-24 | 2017-04-05 | 株式会社豊田中央研究所 | ポンプ及びアクチュエータ |
-
2015
- 2015-03-03 TW TW104106696A patent/TWI577565B/zh active
- 2015-09-03 US US14/844,879 patent/US9617174B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201514126A (zh) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | 中原大學 | 多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜及其製造方法以及二氧化碳吸收裝置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201632353A (zh) | 2016-09-16 |
| US20160257581A1 (en) | 2016-09-08 |
| US9617174B2 (en) | 2017-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI577565B (zh) | 包含疏水性多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜的真空薄膜蒸餾裝置及真空薄膜蒸餾方法 | |
| CN104144738B (zh) | 多孔支持体‑沸石膜复合体 | |
| CN102791366B (zh) | 沸石膜以及沸石膜的制造方法 | |
| CN103706264B (zh) | 层层自组装氧化石墨烯纳滤膜及其制备方法 | |
| CN102989331B (zh) | 一种聚合物/石墨烯杂化纳滤复合膜及其制备方法 | |
| WO2022032730A1 (zh) | 一种耐溶剂反渗透复合膜的制备方法 | |
| CN108409981A (zh) | 一种改性金属有机框架和复合纳滤膜的制备方法 | |
| US20240238733A1 (en) | Preparation Method for Hollow Fiber Inorganic Membrane | |
| JP2023546896A (ja) | 金属－有機フレーム材料分離膜及びその製造方法並びに応用 | |
| CN103816811B (zh) | 一种有机正渗透膜的制备方法 | |
| Yin et al. | Preparation of Metal–organic framework/polyvinylidene fluoride mixed matrix membranes for water treatment | |
| CN105126647B (zh) | 一种高效油水分离复合超滤膜的制备方法 | |
| CN102794116A (zh) | 介孔二氧化硅球-聚合物纳米复合纳滤膜及其制备方法 | |
| Ataeivarjovi et al. | Study on CO2 desorption behavior of a PDMS–SiO2 hybrid membrane applied in a novel CO2 capture process | |
| CN111773928A (zh) | 一种气凝胶复合膜及其制备方法和应用 | |
| Pizzoccaro-Zilamy et al. | New Generation of Mesoporous Silica Membranes Prepared by a Stöber-Solution Pore-Growth Approach | |
| CN102974236B (zh) | 一种掺杂活性炭和纳米氧化锌的复合平板聚砜膜及其制备方法 | |
| TW201514126A (zh) | 多孔二氧化矽氣凝膠複合薄膜及其製造方法以及二氧化碳吸收裝置 | |
| CN102489180A (zh) | 一种高分子/纳米材料复合多孔滤膜的制备方法 | |
| CN105381723A (zh) | 一种超疏水平板膜的制备方法 | |
| CN111420564B (zh) | 一种含氧化石墨烯的无机复合分离膜及其制备方法与应用 | |
| CN108246120A (zh) | 一种稀土掺杂的微孔二氧化硅杂化膜及其制备方法 | |
| CN106861453A (zh) | 微孔陶瓷基材表面可控修饰制备的复合膜及其制备方法与在造纸废水处理中的应用 | |
| CN106512752A (zh) | 一种b‑轴取向的ZSM‑5分子筛纳米陶瓷复合膜制备方法 | |
| CN102548900B (zh) | 沸石膜的制造方法及根据该制造方法得到的沸石膜 |