膜萃取技术及其应用进展

膜萃取技术及其应用研究进展SeminarⅡ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

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。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LindegardSLE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。……………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MembraneAcceptorphaseDonorphaseDriveforces：temperature，concentration，pressure，electricalpotential，heatflux，

volumeflux，momentumflux，electricalfluxSelectivity：membraneproperty，physical－chemicalpropertiesbetweenmembraneandanalystsKw：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）（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）mw2.3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）3.1萃取膜的分类（Membranetypes）

聚合物膜（polymericmembrane）液膜（liquidmembrane,holdinpores）两相体系（twophasesystem）三相体系（threephasesystem）

3.膜萃取技术萃取膜的的性质溶剂的性质(受体，膜，供体)J.Chromatogr.A,2000,902,205-2253.2.主要膜萃取技术：液膜萃取（liquidmembraneextraction）：聚合物膜萃取（polymericmembraneextraction）（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（liquidmembraneextraction）（B）微孔膜液液萃取（Microporousmembraneliquid－liquidextraction，MMLLE）体系：两相体系（acquous－organic）目标分析物：强疏水性化合物。萃取效率受分配系数的影响。（C）乳剂液膜萃取（emulsionliquidmembraneextraction，

ELME）体系：三相体系内相与互不相溶的有机溶剂形成乳滴。分析物经液膜进入膜内受体相。提取和浓缩同时进行。高的比表面积和高的传质速度。高的选择性。操作简便，成本低。3.2.2.聚合物膜萃取（Polymericmembraneextraction）分析物透过聚合物膜进入受体的过程。常用的模材料硅橡胶或聚四氟乙烯使用寿命长。分析物的扩散系数较液相小。传质慢，萃取效率低。吸附剂接口膜萃取（membraneextractionwithasorbentinterface，MESI）膜萃取和吸附剂接口技术的结合。受体：气体受体（对比其他方法中的液体作受体）样品：气体和液体样品。目标分析物的运输通过气体实现。J.Chromatogr.A,1999(830)365–376SampleCoolsorbent3.泻3膜萃穗取装补置1m盖l尘ch贱an泰ne膊l10浪ul太c房诚ha标nn漏el1.忠0爬ul酬c四ha欲nn楼elJ.捕Ch摆ro鲁ma垃to辨gr纠.灭A,枝2门00稠0,午9查02棍,垃2纤05载-2改25(a订)(c肝)4.联用砍接口菌系统4.蹦1始SL今E－HP师LC接口辩的流哄路系页统LC拦GC躲N散or些th觉A草me吊ri趟ca扣2购00拣3，21，42提7-法43其81234主要匹用于间环境毅样品己和生散物样贯品的青在线由提取厅分析指。4.维2洞M斤ES赏I－GC接口趟连接班系统Tr天en誉ds榜A太na系l.讨C临he喜m.戴1足99椒5,参1嘴4,乞1孩13硅树败脂橡原胶中掠空纤辅维特别帽适合之对空趴气，粪水，树土杨壤等约样品翻进行勇连续悉检测秒和过辫程控责制。4.飞3萃取计注射掀器-G傍C在线俩联用先系统An资al抬ys野t,辟20间00汽,境12惜5,霸6淹73拾–6帮76操作凳简单怒，富竟集效沉果好闷，重乡丰现性推好，让应用帝前景停广阔宏。4.忆4炒SL忆M-字AA野S(因at充om软ic朝a字bs鄙or戴pt瞒io扬n鞠sp幼ec顷tr搏om誓et沸ry咸)An绑al静ys苦t坟19底97猫(1啦22每)判10删73族-1蛙07衫7.用于志尿样衡中铅慰的提穗取，煌富积海倍数扫达到20丑0以上凶，回缠收率辛大于95％，苹检测钉限为0.档1u削g/飞L.优点待优夺化的匹条件矩多。单次绝萃取跃的应勒用范院围窄叠。膜的王稳定愿性差铅。（映针对舞液膜扬萃取批方法景）平衡券周期第长。高的素选择事性和民富积言率。有机重溶剂惯用量誉小。布一般运为几际到几哲十微碧升，价污染足少准确粱度和抛精密拐度高保。无需挪特殊牢设备粉，成屯本低凭。方便哲与其卡他分禽析设缝施实闸现自伴动和腥在线腊联用蒙。能够眠避免监液滴概分散寻而引旨起的坚夹带贝和溶矛剂损斩失。缺点5.应用环境骡样品街中的绢有机绵污染容物的贡提取恒分析佛。生物蛮样品砌的提衣取分烈析。体液疼中药红物及礼代谢每产物芝的提葡取富受积分贱析。金属拔元素抗的提乖取分匹析。--腥-贵金闲属的拴提取吵。--寺-环境信中重堪金属皇污染鸭物。挥发挠性样练品的蔬提取宏分析苗。6.展望新型浊膜萃宋取技养术的巴研究歉。与各猾种分侵离分亚析技池术的朝全自塔动在翼线联书用。应用筒领域桌的进常一步渔扩展脱。参考仪文献B.廊M.舰C绑or侍de米ro未,呀.L茅.某P.俭P窜av巡寿on，J.余C冲hr赠om幸ot菊og循r.穿A粪20视00熟(9稠02咸)1鸟95J.霜A.毒J颤on樱ss障en该,纵L.周J台.柿Ch触ro饶ma跌to拐gr印.渗A,败2汇00筐0(题90骄2)铅20沈5刘景救富，虾汪副桂斌卖，灯分析亏化学因，20构04环(1辣0)孕13狗89J.吼A堆.桐Jo龄ns卫so挨n,谣L叔.辽Ma乞th次ia旗ss蛾on门,块J.咐S敢ep桐.四Sc思i,隔2浇00脑1(达24烈)4熄95J.下F.豆Li蛛u,冠J黎.B北.完Ch让ao弹,幻玉G.刻B.青J介ia佳ng罗,巴An防al下.咸Ch肾em虾.A旁ct熔a,处2页00被2(业45时5)币9蔑3D.建K祖ou割,份S.经M养it厕ra梦,到An耳al择.李Ch翻em傍,保20肿03增(7白5)就63她55J.亩N也or跌be隙rg匪,承E.国T模ho担rd顽ar桌so弊n,规A凭na锈ly兔st格.抛20枯00来(1孕25快)6遥73Y.胀S挥he抗n,贩J缠.地A.遮J衣on短ss得on艳,桌L.妖M肆at台hi志as希so结n,渣A赠na灵l.雁C窑he败m.眯1挽99水8(袄70瓣)9忌46J.惑J躺oÎ左ns温so饰n,施L约.填Ma坝th砌ia堆ss森on，Tr珍en衬d.比A抚na冷l.页C督he衫m.俯,粪19丈99还(1施8)短31亦810裳.躲N.蓝-K瞎.洋Dj吃an甩e,赞I股