膜萃取技术及其应用研究进展.pptxVIP

膜萃取技术及其应用研究进展第1页/共25页 主要内容发展历程膜萃取的传质原理及影响因素主要的膜萃取技术在线联用系统发展方向第2页/共25页 萃取是分离和提纯物质的一种常用方法，传统的萃取方法由于费时，费力，效率低等缺点，近年来已不能满足发展的需要，因而先后出现了超临界流体萃取，微波萃取，加压溶剂萃取等新技术。膜萃取技术以其独特的优势显示出了良好的发展前景和巨大的应用潜力。 膜萃取，又称固定膜界面萃取，是基于非孔膜技术发展起来的一种样品前处理方法，是膜技术和液液萃取过程相结合的新的分离技术，是膜分离过程中的重要组成部分。第3页/共25页 1. 膜萃取发展历程1984年Kiani和Kim首先提出膜萃取分离技术这个方法。1986年audusson提出了支持液膜萃取（SLE）技术。1992年Melcher提出了吸附剂接口膜萃取（MESI）技术。1993年Wang利用中空纤维制作出了膜萃取器装置。1994年Lindegard SLE与液相色谱实现了在线全自动联用。1998年Y. Shen等人提出了微空膜液液萃取模型。2003年基于中空纤维膜萃取方法实现了与液相色谱在线联用。……………第4页/共25页 2. 膜萃取的传质机理及其影响因素 2.1 膜萃取的传质原理MembraneAcceptor phaseDonor phaseDrive forces：temperature，concentration，pressure，electrical potential ，heat flux， volume flux， momentum flux，electrical fluxSelectivity： membrane property， physical－chemical properties between membrane and analysts 第5页/共25页 Kw：水相的总传质系数 εm：微孔膜孔隙率Kw： 水相分传质系数 τm：弯曲因子Km：膜内分传质系数 tm：膜厚Ko：有机相分传质系数 m：分配系数2.2 数学理论模型－基于双膜理论，建立的包括膜阻在内的膜萃取传质模型(A)疏水膜= 其中，膜 阻项为水相边界层阻力项有机相边界层阻力项有机相水相疏水膜yxm（1）第6页/共25页 （B）亲水膜有机相水相亲水膜其中，膜 阻项为：Kw：水相的总传质系数 εm：微孔膜孔隙率Kw： 水相分传质系数 τm：弯曲因子Km：膜内分传质系数 tm：膜厚Ko：有机相分传质系数 m：分配系数yx （2）mw第7页/共25页 2.3 影响因素溶液的组成。样品的流速。（高浓度，小流速；低浓度，大流速→高的富积倍数）有机溶剂的种类。（相似相溶原理）支持体的种类。（孔径小，孔率大，富积倍数大）溶液的PH值。（调节PH值使目标分子转化为可萃取形式）温度。（温度高，扩散速度快，平衡时间短，分配系数小）第8页/共25页 3.1 萃取膜的分类（Membrane types） 聚合物膜（polymeric membrane） 液膜（liquid membrane, hold in pores） 两相体系（two phase system） 三相体系（three phase system） 3. 膜萃取技术萃取膜的的性质溶剂的性质(受体，膜，供体)第9页/共25页 J. Chromatogr. A, 2000, 902, 205-2253.2. 主要膜萃取技术：液膜萃取（liquid membrane extraction）：聚合物膜萃取（ polymeric membrane extraction）第10页/共25页 （A）支载液体膜萃取（SLM）操作相对复杂灵敏度高富集效果较好重现性好J. Sep. Sci, 2001, 24,.495-507体系： 三相体系 PH值： 反向调节供受体溶液PH值驱动力：离子态和非离子态的分 析物在水相/有机相中的分配系数差。目标分析物：酸碱性或离子形式存在的化合物萃取与反萃取的过程的结合。3.2.1 液膜萃取（liquid membrane extraction）第11页/共25页 （B）微孔膜液液萃取（Microporous membrane liquid－liquid extraction，MMLLE）体系：两相体系（acquous－organic）目标