改性污泥炭/TiO2/PVP/PVDF超滤膜的制备及其性能测试

采用铁离子改性污泥炭(Fe₃O₄/SAC磁质炭)、二氧化钛(TiO₂)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂进行聚偏氟乙烯(PVDF)膜的改性，并对共混膜的各项性能进行测试和表征。结果表明，当TiO₂和Fe₃O₄/SAC磁质炭质量分数分别为0.15%、0.2%时，膜的综合性能最佳。此时，接触角为48.5°,纯水通量为124 3.43 L/(m²·h),牛血清蛋白截留率为95.21%。     

共混改性法对有机分离膜影响进展

有机聚合物如聚砜类、聚偏氟乙烯类、醋酸纤维素类、聚烯烃类等具有优良特性,是重要的膜材料。然而,膜污染问题限制了膜的应用。共混改性法操作简单,改性和成膜同时进行,效果稳定,通过共混改性法对有机聚合物膜进行膜改性可以有效降低膜污染。一方面通过共混亲水性聚合物、两亲性聚合物、两性离子聚合物对有机聚合物膜进行膜改性,制备改性膜的防污性和渗透性等性能均有不同程度的提升;另一方面,共混如TiO₂、SiO₂、碳纳米管（CNTs）、Al₂O₃、氧化石墨烯（GO）和ZrO₂等无机纳米粒子也可以制备高性能分离膜。本文从以上两方面综述了共混改性法的研究进展和存在的问题,并指出了通过共混改性提升膜的抗污染等性能是今后主要的发展趋势。     

聚偏氟乙烯共混膜的制备和性能研究

主要讨论了聚偏氟乙烯(PVDF)膜以及聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF/PMMA)、PVDF/PMMA/PS(聚砜)共混膜的制备及性能,并研究了不同添加剂对PVDF/PMMA/PS共混膜的结构和性能的影响。实验数据表明:PVDF/PMMA/PS共混膜的通量最大;PVPK 40成膜通量最大;T iO 2成膜截留率最大。     

相转化法制备PVDF超滤膜及其亲水化改性研究进展

综述了聚偏氟乙烯(PVDF)超滤(UF)膜在相转化制备方法和亲水化改性两方面的最新研究进展。在相转化制备方法中,介绍了聚合物用量、溶剂的选择、添加剂的种类和用量及凝固浴组成和温度对膜结构和性能的影响;在PVDF超滤膜亲水化改性方面,介绍了共混改性、共聚改性、辐照接枝改性、等子体改性等方法的机理、特点和近年来的研究进展,指出了共混改性是今后亲水改性的主要方向。     

污水治理中PVDF改性膜的应用研究

利用氢氧化钾(KOH)/甲醇(CH₃OH)、KOH/高锰酸钾(KMnO₄)、KOH/KMnO₄/四丁基溴化铵(TBAB)对聚偏氟乙烯(PVDF)膜的疏水性进行化学改性,并将PVDF改性膜应用在污水处理过程中,对其处理能力和抗污染能力进行分析。     

PEG/GO/TiO2纳米复合材料改性PVDF膜的制备及其抗污性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的抗污性能,以聚乙二醇2000接枝的GO/TiO₂(PEG/GO/TiO₂)纳米复合材料为添加剂,通过非溶剂诱导沉淀相分离法制备了一系列PEG/GO/TiO₂/PVDF复合超滤膜。采用FTIR、SEM和接触角测试仪对其结构和形貌进行了表征,采用超滤法评价其纯水通量和抗污性能。结果表明,当PEG/GO/TiO₂纳米复合材料质量分数为0.60%时,制备的PEG/GO/TiO₂/PVDF复合超滤膜(记为0.60%PEG/GO/TiO₂/PVDF)表现出最佳的亲水性和抗污性能,其接触角比PVDF膜下降8.2°,总孔隙率增加13.40%,PEG/GO/TiO₂纳米复合材料在PVDF膜中分散较均匀。在0.08 MPa的工作压力下,0.60%PEG/GO/TiO₂/PVDF的纯水通量高达282.44 L/(m²·h),对腐植酸溶液的过滤通量为131.96 L/(m^2...     

化学浴沉积制备防污自洁型PVDF/PMMA共混膜研

使用NaOH溶液亲水改性聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混膜,在共混膜表面化学浴沉积烷基氯硅烷,构筑微纳米结构,制备出具有超疏水能力的PVDF/PMMA共混膜,对共混膜的微观结构和性能进行了表征。结果表明,亲水改性提升了PVDF/PMMA共混膜表面烷基氯硅烷的化学浴沉积效果;亲水改性的最佳工艺条件为：NaOH的浓度为40 %、反应时间为60 min、反应温度为70 ℃;化学沉积后的PVDF/PMMA共混膜接触角高达154.6 °;集灰实验表明,倾斜角度约为1 °时水滴能将膜表面的灰尘带走,膜的防污自洁性能优良。     

电渗析法处理高盐度高COD废水矿化度的试验研究

运用电渗析技术,采用聚偏氟乙烯（PVDF）阳离子交换膜、纳米二氧化硅（SiO₂）/PVDF阳离子交换膜、改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜和商品阳离子膜处理高盐度、高COD废水。研究发现,电压、流量、脱盐时间和聚丙烯酰胺的黏附量对其脱盐效果有一定的影响,并通过比较改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜和商品阳离子膜的脱盐实验,证明改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜脱盐能力强、抗污染程度高。     

聚偏氟乙烯/聚离子液体共混膜的优化制备

研究制备了由聚离子液体(PIL)改性的聚偏氟乙烯(PVDF)共混膜,探讨了凝固浴组成的变化对PVDF共混膜的影响。通过FTIR、XPS、SEM分析了膜表面的组成及膜孔结构;通过水接触角和机械强度测试分析了膜的性能,并研究了膜对橙黄Ⅳ的吸附容量。实验表明:随着凝固浴中DMF含量的增加,膜的水接触角从77.79°减小到51.94°,亲水性显著增强,膜对橙黄Ⅳ的吸附容量从7.7 mg/g增加到16.1 mg/g,实现对PVDF膜的优化改性。     

Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜的制备及光催化性能研究

采用静电纺丝结合溶胶法制备了一系列不同Ag/TiO₂含量的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜，并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、干湿重法、过滤测试法、微电脑抗张强度测定仪等对复合纤维膜的微观形貌、力学性能等进行表征和研究，结果表明添加适当的Ag/TiO₂时，所制备的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜纤维表面比较平滑，具有较大的平均孔径和较高的孔隙率，且抗拉强度和伸长率均有所提高，但如过量添加Ag/TiO₂，则会导致膜性能受到影响。对Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜光催化降解溶液中亚甲基蓝(MB)的性能进行研究，结果表明，相较于PVDF原膜，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜对于MB的光催化降解性能有显著提升，且其光催化降解过程符合准一级动力学模型。循环利用性能测试结果表明，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜重复利用性较好，具有实际应用前景。     

Ag3PO4改性PVDF超滤膜的结构与性能

将不同量Ag₃PO₄均匀地分散在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中, 利用相转化法制备了改性PVDF膜, 通过扫描电镜(SEM)、接触角测定、过滤实验和污染性测试等研究了其微结构、分离性和耐污染性等, 并考察了膜污染后的清洗效果。结果表明, 添加Ag₃PO₄ 的PVDF膜具有不同的微结构与性能, 当添加1% 的Ag₃PO₄时, 膜皮层变薄、微孔数增多, 并呈现出最优化的水通量、亲水性、力学性、抗污染能力和截留率等。采用太阳光-水清洗能使改性膜的通量恢复率达到85%以上。     

热塑性聚氨酯弹性体共混改性聚偏氟乙烯研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶性线型高分子,具有耐热、抗酸碱、易成膜等特点,一直被作为成膜物质的优选材料。然而PVDF表面能低、有极强的疏水性,纯PVDF膜通量低,用于水相分离时易吸附蛋白质、胶体粒子等而导致膜孔堵塞,造成膜污染。因此,在实际应用中需要对PVDF膜进行改性,以改善膜的抗污染能力。常用的改性方法有表面涂覆、物理共混、物理填充、表面化学接枝等,其中,共混是经济有效而又简便易行的方法,已成为改善膜性能、降低制膜成本的重要手段。热塑性聚氨酯弹性体(TPU)因其具有优异耐低温、高弹性和耐磨特性、丰富的结构-性能可设计性,在PVDF改性中具有独到的优势,应用十分广泛。本文综述了TPU改性PVDF的研究进展。     

UiO-66-NH2与季铵盐协同改性正渗透膜及其对染料废水分离性能

为了提高正渗透(FO)膜对染料的分离与抗污染性能，采用共混相转化法将聚对氯甲基苯乙烯(PCMS)引入聚偏氟乙烯(PVDF)多孔支撑底膜中，经UiO-66-NH₂与PCMS上的氯甲基的亲核取代反应，使UiO-66-NH₂均匀地固定在膜表面，进一步通过改进的界面聚合工艺即在其水相溶液中添加苯基三甲基氯化铵(TMPAC)，制备同时具有高渗透性能和抗污染性的FO复合膜。对支撑底膜和FO膜的结构和性能进行分析表征，并通过FO装置测试FO膜渗透分离和抗污染性能。结果表明，UiO-66-NH₂的引入有效提升了FO膜的亲水性、荷电性及渗透性能，界面聚合工艺中季铵盐的加入极大提升了FO膜的分离和抗污染性能。改性后的FO膜(M2-T)纯水通量可达到22.4 L·m^-2·h^-1，对染料废水中罗丹明6G和橙黄G的截留率可达97.82%和99.84%，经过6 h的罗丹明6G运行后，归一化通量衰减率仅为10.18%，纯水通量恢复率仍有95.66%。     

氟化聚芳醚/PVDF复合阴离子交换膜的制备

为制备导电性能和机械性能良好的阴离子交换膜,将五甲基胍功能化的氟化聚芳醚二唑(FPAEO-G)与聚偏氟乙烯(PVDF)进行溶液共混制备了FPAEO-G/PVDF复合离子交换膜。考察了PVDF比例对复合膜的溶胀率、吸水率、离子交换容量(IEC)以及电导率等性能的影响。测试结果表明,PVDF共混比例为10%时,复合膜在室温(20℃)下的溶胀率为10.93%,吸水率是42.98%,离子交换容量(IEC)为1.54mmol/g,电导率为1.37×10-2S/cm。     

纳米纤维素对聚偏氟乙烯复合超滤膜结构与性能的影响

选用乙酰化纳米纤维素(CNCs)作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜的改性材料,通过共混改性方法制备新型CNCs/PVDF复合超滤膜,探究了乙酰化CNCs含量对CNCs/PVDF复合超滤膜的结构与性能的影响.结果表明:随着乙酰化CNCs质量分数从0增加到1.0％,复合超滤膜的表层膜孔增多,膜通量恢复率及对牛血清蛋白的截留率明显...     

化学浴沉积制备防污自洁型PVDF/PMMA共混膜研究

使用NaOH溶液亲水改性聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混膜,在共混膜表面化学浴沉积烷基氯硅烷,构筑微纳米结构,制备出具有超疏水能力的PVDF/PMMA共混膜,对共混膜的微观结构和性能进行了表征。结果表明,亲水改性提升了PVDF/PMMA共混膜表面烷基氯硅烷的化学浴沉积效果;亲水改性的最佳工艺条件为:NaOH的浓度为40%、反应时间为60 min、反应温度为70℃;化学沉积后的.PVDF/13MMA共混膜接触角高达154.6°;集灰实验表明,倾斜角度约为1°时水滴能将膜表面的灰尘带走,膜的防污自洁性能优良。     

MOF-199@GO改性PVDF荷电纳滤膜的制备及其性能

采用原位生长法制备了MOF-199@氧化石墨烯（GO）纳米复合材料,并对聚偏氟乙烯（PVDF）支撑膜进行表面改性,以克服PVDF膜表面疏水性。通过界面聚合反应,制备了基于MOF-199@GO改性PVDF的聚酰胺复合荷电纳滤膜。采用XRD、SEM、TEM、AFM和zeta电位等手段表征了MOF-199@GO复合材料及MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的结构及微观形貌,并测试了MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的脱盐性能。结果表明：通过MOF-199@GO复合材料对PVDF支撑膜的表面改性,有效克服了PVDF支撑膜的疏水性,实现了表面聚酰胺薄层的均匀连续生长,荷电纳滤膜表面荷负电性能显著增强,其中经MOF-199@GO充分改性的复合荷电纳滤膜表现出优异的脱盐性能,对MgSO₄、Na₂SO₄、NaCl和MgCl₂四种盐的截留率分别达到了93.56%、93.04%、87.48%和87.11%。     

导电填料的选择性分布及浅色导电PP/PS共混物的制备

以导电氧化钛晶须(C-TiO₂)为填料,利用硬脂酸钠改性C-TiO₂实现其选择性分布,并采用弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)增容,通过熔融共混制备浅色导电C-TiO₂/聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)共混物。通过傅立叶红外光谱(FTIR)和水接触角表征硬脂酸钠对C-TiO₂的改性效果。利用SEM观察导电共混物断面形貌,PP/PS共混物呈海-岛结构,改性后的C-TiO₂更倾向分布在PP相,同时SEBS的使用显著增强了PP/PS的界面黏附。测试了C-TiO₂对导电共混物白度、力学性能以及导电性能的影响。结果表明：C-TiO₂提高了导电共混物的力学性能和白度,当C-TiO₂质量分数为23%时,导电C-TiO₂/PP/PS共混物体积电阻率低至7.16×10⁷Ω·cm。制备的浅色导电C-TiO₂/PP/PS共混物在高色度要求的静电涂装领域具有潜在...     

自发式气调共混膜的制备及性能分析

以磺化聚醚醚酮（SPEEK）和聚偏氟乙烯（PVDF）为原材料,制备自呼吸式气调共混膜,并对其气调特性及保藏效果进行分析。利用SEM、DSC等手段研究SPEEK与PVDF之间的相容性,杂合制备共混膜,通过一系列测试手段分析共混膜的孔径分布、透气性等,并应用于花椰菜的气调保藏。结果表明：通过改变SPEEK与PVDF的混合比例,可以制备出不同透气性的气调膜。不同比例的共混膜对纯CO₂的渗透系数范围为1.05×10^-10~1.495×10^-9cm³·cm/（cm²·s·cmHg）,对纯O₂的渗透系数范围为0.19×10^-10~2.97×10^-10cm³·cm/（cm²·s·cmHg）。将所制备的共混膜应用于花椰菜的气调保藏时,气调包装内CO₂浓度在3.7~9.1h后达到平衡状态,终浓度保持在体积分数4.4%~7.8%;O₂的浓度在5.5~9.6h后到达平衡状态,终浓度保持在体积分数4.2%~9.2%,该气体组分适宜花椰菜的长期气调保鲜。根据膜的调节范围和保藏实验可推测,该共混膜可应用于多种新鲜果蔬产品的自发性气调保藏。     

两种支撑材料对PVDF膜微观结构和性能的影响

选用2种无纺布(W₁、W₂)作为膜支撑材料，通过非溶剂致相分离(Nips)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜，利用扫描电子显微镜、接触角测试仪对无纺布和膜的形貌和亲水性进行分析，分析支撑材料的表面形貌和亲水性对PVDF膜微观结构、抗污染、水通量和剥离强度的影响。结果表明，W₂的纤维直径较大，呈三维排列的网络几何结构，纤维间的结合更紧密。与W₁相比，W₂接触角增大至96°,虽然支撑材料的亲水性降低，但是，以W₂为支撑材料制备的PVDF膜综合性能最佳，纯水通量为910 L/(m²·h),通量恢复率为98.4%,无纺布与膜的剥离强度为244 N/m。在相同刮膜条件下，以W₁为支撑材料制备的膜纯水通量为230 L/(m²·h),通量恢复率为80.6%,剥离强度为160 N/m。因此，将密度小、质量大的无纺布(W₂)作为支撑材料，能提高PVDF平板膜的综合性能。