阳离子季铵型表面活性剂对PVDF/PHEMA共混微滤膜的成膜性能研究

采用凝胶相转化法,以聚偏二氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(PHE-MA)共混合金为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,阳离子季铵型表面活性剂(TM)为添加剂制备微滤膜.考察了添加剂浓度对铸膜液相容性、铸膜液黏度、铸膜液凝胶速度、膜结构和性能的影响.对PVDF/PHEMA/DMAc铸膜液体系中TM添加剂的作用规律进行了研究.实验发现:TM添加质量分数小于5.0%时,铸膜液中组分的相容性得到很大改善,制备出的微滤膜表面孔径均一、孔密度高.随着TM添加浓度的增大,铸膜液黏度先减小后增大,凝胶速度逐渐增大,膜的纯水通量先增大后减小,截留率则始终上升.     

PVDF中空纤维滤膜的形态结构

用Ｌ－Ｓ相转换法制备了聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）中空纤维不对称滤膜。铸膜液由聚合物、溶剂和添加剂组成。用电子显微镜（ＳＥＭ）考察了聚合物浓度、添加剂用量及种类对膜形态结构的影响。实验结果表明，聚合物浓度对膜形态结构有显著影响，当铸膜液中聚合物浓度较低时，无论用什么种类添加剂，都能形成大、且多的孔，但孔的形状随添加剂不同而异。当恒定聚合物浓度时，添加剂的用量对膜形态结构有很大的影响，但孔的大小及多少与添加剂含量的多少不成正比。     

PVDF在空纤维滤膜的形态结构

用Ｌ－Ｓ相转换法制备了聚偏氟乙烯中空纤维不对称滤膜，铸膜液由聚合物，溶剂和添加剂组成。用电子显微镜考察了聚合物浓度，添加剂用量及种类对膜形态结构的影响。     

不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究(Ⅰ)不同添加剂的影响

选用两种分子量的聚醚砜(PES)为膜材料,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,分别以聚乙二醇(PEG400、PEG6000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,用非溶剂致相分离法制备了超滤膜,研究了添加剂种类及浓度对不同分子量PES超滤膜性能的影响,利用相图及铸膜液黏度数据,从热力学、动力学、聚合物聚集体大小角度对实验现象进行了解释.结果表明,同种添加剂时,随PES分子量增大制得超滤膜的过滤通量增大、截留率降低.不同添加剂时,PES超滤膜对PEG20000溶液的通量按添加剂为PEG400,PEG6000,PVP K30的顺序依次增大.添加剂为PVP K30、PEG400时PES超滤膜的截留率大于添加剂为PEG6000时PES超滤膜截留率.铸膜液配方相同,添加剂浓度增大时,制得超滤膜的厚度增大,过滤通量增大、截留率降低.     

NMMO法纤维素膜的结构与性能

以纤维素为原料，NMMO为溶剂，用相转化法制备超滤膜，并研究了浆粕种类，铸膜液浓度，凝固浴浓度，温度对膜性能和结构的影响，同时对成膜机理也进行了探讨。     

添加剂草酸对酚酞基聚芳醚酮（PEK—C）微孔膜的影响

以新型耐高温工程塑料酚酞基聚芳醚酮(PEK-C)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,研究非溶剂添加剂草酸对铸膜液体系热力学性质和凝胶速率的影响,并考查添加剂草酸浓度对成膜结构与性能的影响,对草酸在PEK-C/DMAc铸膜液体系中的作用规律进行深入探讨.     

改性PVA超滤膜的制备与性能研究

选用聚乙烯醇、水、乙酸、硫酸铁等为原料 ,用相转化法制备了亲水性超滤膜 .在一定范围内研究了各种不同浓度的膜液组成对超滤膜性能的影响 ,确定了较佳的铸膜液组成 (质量分数 )为 :8%PVA ,6 %乙酸 ,1 5 %～ 2 %硫酸铁 .用此铸膜液制备的超滤膜 ,在操作压力为0 30～ 0 4 5MPa下 ,处理浓度为 10 0 0mg·L- 1的O/W型乳化液 ,透液速率可达 4 3L/(m2 ·h)以上 ,其除油率可达 92 %以上 .研究还表明 ,PVA超滤膜中添加适量硫酸铁 ,可改善膜的结构和耐水性能 .     

双层刮膜法中聚砜膜结构的控制和性能研究

同时刮膜法是一种利用涂层与支撑层分离来制备高表面开孔率微孔膜的方法.本文采用同时刮膜法制备PSf微孔膜,考察了底层制膜液中聚砜的浓度、添加剂PVPK-90含量、凝胶浴温度以及PEI涂层厚度等参数对膜结构和性能的影响.结果表明,PSf溶液中聚合物浓度增大使溶液的黏度明显增大,同时膜表面凹洞数目减少,孔径减小,且水通量减少...     

不对称炭膜的制备及结构性能研究

以Kapton型聚酰胺酸(PAA)为前体,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂和凝胶浴添加剂,分别以水、乙醇、正丙醇、正丁醇为凝胶介质,采用干湿相转化法制备不对称聚酰亚胺膜,经高温炭化制备不对称炭膜.探讨了相转化制膜工艺如铸膜液浓度、蒸发时间、凝胶介质及炭化温度等因素对不对称炭膜微结构和气体分离性能的影响,并采用SEM、XRD等手段对不对称炭膜的表面形态及微结构进行表征.研究表明,采用相转化的方法成功地制备了具有不对称结构的炭膜,相转化制膜工艺、炭化工艺对所制备不对称炭膜的结构及气体分离性能有较大的影响;控制适宜的铸膜液浓度、预蒸发时间有利于制备具有高通量、高分离选择性的不对称炭膜;提高炭化温度可以改变其微观结构,使炭膜的有序度和致密度增加,进而对膜的气体分离性能产生影响。SEM分析表明,所制备的不对称炭膜表面致密无缺陷,且具有明显的致密皮层和多孔支撑层结构;XRD显示,制备的不对称炭膜的微结构为乱层炭结构.     

聚乙二醇对酚酞基聚芳醚酮多孔膜的影响

以新型耐高温工程塑料酚酞基聚芳醚酮(PEK-C)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,研究了添加剂聚乙二醇(PEG)对铸膜液体系热力学性质和凝胶速率的影响,并考察了其浓度及分子量对成膜结构与性能的影响,对PEG系列添加剂在PEK-C/DMAc铸膜液体系中的作用规律进行了探讨。     

均质纤维素膜的制备及其正渗透性能研究

以纤维素(cellulose)为膜材料,离子液体1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,水为非溶剂,无纺布作为支撑层,通过相转化法制备了纤维素均质膜。采用红外、X-射线衍射和扫描电子显微镜表征了膜的结构及形貌,考察了该膜的正渗透性能。结果表明:纤维素溶解再生过程中没有发生化学变化,但晶型发生了转变;当原料液为0.6 mol/L的氯化钠水溶液,汲取液为特制的营养液时,所制备的正渗透膜的水通量为3.534 L/(m2·h),截盐率达到99%以上。     

乙醚对酚酞基聚芳醚砜超滤膜性能和结构的影响

以新型耐高温工程塑料——含酚酞侧基的聚芳醚砜(PES-C)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,加入一种易挥发添加剂:乙醚.通过改变铸膜液中添加剂乙醚的含量,采用相转化法在平板刮膜机上制备了一系列超滤膜,考察了添加剂乙醚含量对铸膜液黏度、凝胶速度、膜性能和结构的影响,研究了PES-C/DMAc体系中添加剂乙醚作用的规律.结果发现,乙醚的加入,会使溶剂对聚合物溶解能力降低.乙醚含量的增加,使铸膜液黏度增加,凝胶速度下降,水通量降低,截留率上升.所制备的超滤膜的结构为指状孔结构,但是随着乙醚用量的增加,皮层增厚,过渡层中指状孔减少.     

膜蒸馏技术在溶液蓄能中的应用

本文以太阳能热利用和蓄能技术为研究背景,提出了一种基于膜蒸馏的太阳能溶液蓄能模式。采用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜为膜蒸馏材料,基于膜蒸馏常温操作、小温差大传热面积的特点,利用膜材料微观上的高比表面积和单位体积的高接触面积为载体,选取50%溴化锂溶液为工质,以减压膜蒸馏的方式进行溶液浓缩和潜能存储,浓缩后的溶液可作为吸收式热力系统的工质。为此,针对50%的溴化锂溶液进行了减压膜蒸馏实验,对不同溶液温度、溶液流量在不同真空度下进行减压膜蒸馏实验,得到了3组实验数据。根据实验结果,对膜蒸馏式溶液蓄能系统进行分析,结果表明:蓄能密度可以达到245 kJ/kg,单位面积的膜组件可以产生0.27~0.40 kW的蓄能量,膜蒸馏式溶液蓄能为太阳能利用、吸收式热力系统和蓄能技术提供了一种新的应用方法和途径。     

用于膜蒸馏苦咸水淡化的PTFE疏水膜实验研究

利用目前国内生产的PTFE疏水膜,以自来水、盐水溶液作工质进行了多层并接气隙式膜蒸馏实验,比较了几种膜的分离性能,研究了料液温度、料液流量、浓度对膜渗透通量的影响,各种膜的通量稳定性及污染情况.实验结果表明:4#膜在长期自来水、盐水实验中通量、电导率都较稳定,特别是在后期实验中,通量最大;而孔径大、涂层薄的1#膜在前期实验中通量较大,而随运行时间增长,通量有所下降,特别是盐水实验中,截留率低,电导率高,因此不适合淡化苦咸水用,综合来看4#膜性能较好.实验后各种膜表面的污染情况较严重,都有黄色沉积物.     

聚砜中空纤维超滤膜的流动电位研究

通过对聚砜中空纤维超滤膜在不同电解质溶液中的膜表面流动电位的研究,考察了膜两侧压差、电解质浓度及离子价态及溶液pH对流动电位的影响,用Helmoltz-Schmoolukovski方程与Gouy-Chapmann方程计算了膜面电荷密度,测定了污染膜经不同清洗剂清洗后的流动电位和水通量.结果表明,流动电位绝对值随电解质浓度的增大而减小;同样电解质浓度下,阳离子价态越高,流动电位绝对值越小.溶液pH对流动电位影响较大,当溶液pH超过等电点时,流动电位绝对值随溶液pH的增加而增加.在一定电解质浓度范围内过滤电解质溶液时,流动电位和通量的衰减幅度不同,对含高价阳离子的电解质溶液,流动电位的衰减比通量衰减更明显.     

聚砜—聚醚砜共混膜相容性及凝胶特性研究

研究了聚砜（PSF）与聚醚砜（PES）共混膜的相容性及其凝胶特性．首先,通过计算PSF－PES共混体系的混合热,从理论上预测该共混体系相容性,并用反相气相色谱法（IGC）测定相互作用参数．研究PSF－PES共混体系相容性与组成的关系;通过粘度测定研究了共混制膜液的溶混性;探讨了共混制膜液的凝胶特性．研究结果表明,PSF－PES共混体系为部分相容体系,且其溶混性与组成有关,共混可明显改变制膜液的凝胶特性．     

异相共混螯合滤膜的制备及其性能研究

通过探讨共混比例、螯合树脂粒径、PSF（聚砜）浓度及制膜液温度对膜性能的影响,用相转换法制备出对Cu^2＋具有大螯合容量的D418树脂／聚砜异相共混螯合滤膜。研究了膜对Cu^2 的吸附及盐溶液pH值和盐浓度对螯合容量的影响。对膜进行动态螯合吸附测试表明该膜对Cu^2 可实现萃取与反萃取同级进行。     

溴水的膜吸收性能研究

研究了溴水的膜吸收分离性能,并采用回归正交试验设计方法优化溴水膜吸收工艺条件.以NaOH溶液作为吸收剂,采用PVDF中空纤维膜,研究了吸收时间、溴水温度、吸收液浓度及其流速等操作条件对溴水膜吸收性能的影响.结果表明:溴的吸收率随吸收时间的增加而增大,溴水膜吸收过程进料温度与传质系数之间符合阿伦尼斯关系.吸收液侧NaOH的浓度从0.003 mol/L增加至0.01 mol/L时,传质系数从4.75×10-4 cm/s增至6.02×10-4cm/s,对应的膜通量从2.4×10-3 kg/(m2·h)增至3×10-3 kg/(m2·h).吸收液的流体动力学条件对于溴水膜吸收过程通量无显著影响.采用回归正交试验确定的PVDF膜溴水膜吸收分离最佳工艺为:当NaOH吸收溶液浓度为0.01 mol/L,流量为2 L/h时,浓度为220 mg/L的溴水在进料温度为50℃、进料流速为22.24 cm/s的条件下,膜吸收通量达到6.17×10-3kg/(m2·h).     

膜蒸馏污染研究

用膜蒸馏处理含有无机盐的溶液时 ,膜表面会出现盐结晶 ,从而影响膜蒸馏传递过程降低膜渗透通量。本实验研究了无机盐所形成的膜污染对膜渗透通量的影响 ,在无机盐浓度较低时 ,膜污染很小 ;当溶液盐浓度很高时 ,对于NaCl溶液而言达到 2 5 %左右时 ,膜污染急速产生 ,认为改善流体流态可以有效防止膜污染的出现     

PSA接枝碳纳米管增强PVA/PSA共混物薄膜的微结构与性能

通过溶液浇铸及化学交联,制备了聚(苯乙烯磺酸钠-co-丙烯酸)接枝碳纳米管(PSA-g-MWNT)增强聚乙烯醇(PVA)/PSA复合膜,着重研究了改性碳纳米管对复合膜的微观结构、力学性能、电导率、离子交换容量(IEC)和吸水率的影响。结果表明,当PVA与PSA质量比为2∶1时,PVA/PSA共混物薄膜的综合性能最佳。接枝在MWNT表面的PSA提高了MWNT与PVA/PSA共混物之间的相容性,实现了MWNT对PVA/PSA薄膜的同时增强、增韧。随着PSA-g-MWNT含量的增加,PVA/PSA/PSA-g-MWNT复合膜的电导率显著提高,IEC值也呈升高的趋势。