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1. WO2022000608 - AEROGEL COMPOSITE MEMBRANE, PREPARATION METHOD THEREFOR AND USE THEREOF

Publication Number WO/2022/000608
Publication Date 06.01.2022
International Application No. PCT/CN2020/103237
International Filing Date 21.07.2020
IPC
B01J 13/00 2006.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
13Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
B01D 61/36 2006.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
DSEPARATION
61Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
36Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
B01D 69/02 2006.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
DSEPARATION
69Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
02characterised by their properties
B01D 69/12 2006.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
DSEPARATION
69Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
12Composite membranes; Ultra-thin membranes
Applicants
  • 中国科学院城市环境研究所 INSTITUTE OF URBAN ENVIRONMENT, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES [CN]/[CN]
Inventors
  • 郑煜铭 ZHENG, Yuming
  • 王停宇 WANG, Tingyu
  • 邵再东 SHAO, Zaidong
Agents
  • 北京聿宏知识产权代理有限公司 YUHONG INTELLECTUAL PROPERTY LAW FIRM
Priority Data
202010634595.102.07.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) AEROGEL COMPOSITE MEMBRANE, PREPARATION METHOD THEREFOR AND USE THEREOF
(FR) MEMBRANE COMPOSITE D'AÉROGEL, SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET SON UTILISATION
(ZH) 一种气凝胶复合膜及制备方法和应用
Abstract
(EN) An aerogel composite membrane, a preparation method therefor and the use thereof. The aerogel composite membrane includes a non-woven fabric supporting layer and an aerogel filling layer. The aerogel composite membrane has a multi-sized pore structure, which includes submicron/micron-sized pores having a pore size of 0.5-20 μm and nano-sized pores having a pore size of 2-100 nm. The thickness of the aerogel composite membrane is 0.1-1 mm. The aerogel composite membrane obtained after drying at a normal pressure has an excellent mechanical property, good hydrophobicity, relatively good heat insulation performance, and can be applied in membrane distillation technology for treating seawater, high-salinity wastewater, etc., wherein a water flux can reach 12.2 LMH, and the salt rejection rate reaches up to 99.9%. In addition, the solvents used in the preparation method are merely water and an alcohol, aging and drying steps are carried out in an oven, and solvent replacement is not used in subsequent treatment steps, such that the use of a large amount of an organic solvent is avoided and the difficulty of waste liquid treatment is reduced. The method is more green and environmentally friendly.
(FR) L'invention concerne une membrane composite d'aérogel, son procédé de préparation et son utilisation. La membrane composite d'aérogel comprend une couche de support de tissu non tissé et une couche de remplissage d'aérogel. La membrane composite d'aérogel a une structure de pores de tailles multiples, qui comprend des pores de taille submicronique/micrométrique ayant une taille de pore de 0,5 à 20 µm et des pores de taille nanométrique ayant une taille de pore de 2 à 100 nm. L'épaisseur de la membrane composite d'aérogel est de 0,1-1 mm. La membrane composite d'aérogel obtenue après séchage à une pression normale a une excellente propriété mécanique, une bonne hydrophobicité, une performance d'isolation thermique relativement bonne, et peut être appliquée dans une technologie de distillation à membrane pour traiter l'eau de mer, les eaux usées à salinité élevée, etc, un flux d'eau pouvant atteindre 12,2 LMH, et le taux de rejet de sel atteignant jusqu'à 99,9 %. De plus, les solvants utilisés dans le procédé de préparation ne sont que de l'eau et un alcool, les étapes de vieillissement et de séchage sont effectuées dans un four, et le remplacement de solvant n'est pas utilisé dans des étapes de traitement ultérieures, de telle sorte que l'utilisation d'une grande quantité d'un solvant organique est évitée et la difficulté de traitement de déchets liquides est réduite. Le procédé est plus vert et écologique.
(ZH) 一种气凝胶复合膜及其制备方法和应用,所述气凝胶复合膜包括无纺布支撑层和气凝胶填充层,所述气凝胶复合膜具有多级孔洞结构,包括孔径为0.5-20μm的亚微米/微米级孔洞和孔径为2-100nm的纳米级孔洞,所述气凝胶复合膜厚度为0.1-1mm,经常压干燥后得到的气凝胶复合膜具有优异的机械性能,良好的疏水性,较好的隔热性能,可应用于膜蒸馏技术处理海水、高盐废水等过程,水通量可达12.2LMH,盐截率高达99.9%。同时,制备方法中所用溶剂仅为水和醇,老化、干燥步骤在烘箱中进行,后续处理步骤中不使用溶剂置换,避免了有机溶剂的大量使用,减少了废液处理的难度,更为绿色环保。
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