PVDF/纳米Al2O3共混超滤膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,以无机纳米氧化铝粒子作为共混剂与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,采用相转化法流延工艺制得共混超滤膜.用透射电镜观察纳米氧化铝粒子在膜中的分布;用扫描电镜对膜表面、断面孔结构及孔径进行观测.改性前后超滤膜的测试结果表明,纳米A l2O3的加入改善了PVDF超滤膜的强度、通量、亲水性和抗污染性.     

PVDF/TiO_2复合平板超滤膜的制备与性能研究

采用自制纳米TiO2溶胶、商品化纳米TiO2粒子溶胶表面涂覆PVDF膜制得PVDF/TiO2复合膜.通过纯水通量、截留率、接触角以及抗污染性能等实验,考察了不同粒径、浓度的纳米TiO2溶胶对PVDF膜性能的影响,并利用FT-IR和SEM表征了该复合膜的微观构造.结果表明:复合膜的分离性能得到提高,且自制纳米TiO2溶胶改性的PVDF膜综合性能较优异,其接触角由改性前的85.0°降至46.0°,并且去离子水清洗50min后,通量恢复率稳定在95%以上;FT-IR分析显示,复合膜表面羟基数有所增加;SEM观察表明,在PVDF膜表面镶嵌和吸附有一定量纳米TiO2粒子使复合膜呈现出良好的抗污染性能.     

多巴胺仿生修饰PVDF微滤膜的制备及性能

为了提高PVDF微滤膜的亲水性和抗污染性能,通过浸没沉淀相转换法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜,利用多巴胺超强的黏附性及易自聚形成聚多巴胺(PDA)的优势,对PVDF微滤膜进行表面涂覆改性,并通过ATR-FTIR、SEM和抗污染性能测试等方法探究PVDF微滤膜的性能.结果表明:通过涂覆的方法成功地将PDA沉积在PVDF微滤膜表面,改善了PVDF微滤膜表面亲水性和抗蛋白吸附性能,水接触角从纯PVDF膜的95°降低至改性膜的44°,对BSA蛋白的截留率为96.5%,通量恢复率(FRR)从纯PVDF微滤膜的43.26%增加到改性膜的77.73%.     

离子液体[Bmim]Cl改性PVDF膜的制备与性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的亲水性,提高其过滤性能和抗污染性能,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为添加剂,通过共混法和热致相分离法(TIPS)制备改性PVDF超滤膜;探究离子液体添加量对膜的水接触角、水通量、截留率和通量恢复率等的影响,并利用EDX表征[Bmim]Cl在膜表面的分布状态,通过SEM观察膜的微观结构。结果表明:[Bmim]Cl在膜表面均匀分散,改性膜的水接触角明显变小,亲水性得到较大改善;随着[Bmim]Cl质量分数提高,膜中指状孔变少,粒子堆积状态愈发明显,膜皮层厚度先减小后增大,水通量和截留率变化趋势与之相反,而通量恢复率逐渐提高;当[Bmim]Cl质量分数为0.25%时,改性膜水通量达到峰值,约为80 L/(m~2·h),比纯PVDF膜提高61.1%;当[Bmim]Cl质量分数为0.50%时,改性膜皮层最薄,截留率达到最大值95%左右,通量恢复率达86.4%,比纯PVDF膜分别提高了38.4%和17.9%。     

两亲性三嵌段PDMAEMA/PMMA聚合物共混改性PVDF膜的制备与性能表征

为了制备pH刺激响应型智能膜,并为膜改性提供结构可控的两亲性聚合物共混改性剂,以聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)为亲水链段、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为疏水链段,通过RAFT聚合合成两亲性三嵌段聚合物PDMAEMA-b-PMMA-b-PDMAEMA(PDMD),采用1H-NMR对其化学结构进行了表征.以PDMD作为改性剂,通过NIPS法制备PVDF改性膜,采用ATR-FTIR、XPS、SEM和接触角测定仪对PDMD/PVDF改性膜的表面化学结构、微观形貌和亲水性进行了表征.结果表明:随着聚合物改性剂的增加,PDMD/PVDF改性膜表面PDMAEMA含量增加,改性PVDF膜的初始接触角由纯膜的108.9°降低至92.4°,纯水(pH 5.2)通量由纯膜的15.0 L/(m2·h)增大至250.0 L/(m2·h);并且改性膜随着纯水pH值的逐渐减小,膜通量减小,纯水pH值从11降到3时,通量从225.6 L/(m2·h)降至91.2 L/(m2·h).因此PDMD的加入改善了PVDF膜亲水性,可为pH刺激响应型智能膜的构建提供新材料.     

超声凝胶对复合超滤膜结构与性能的影响研究

将纯纳米TiO2和改性TiO2粒子分别添加到聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜铸膜液中,在超声辅助下进行凝胶成膜,制备出了不同结构与性能的PVDF复合超滤膜.采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、接触角测定、膜渗透测定等手段考察了超声波作用下不同改性复合膜结构与性能的变化(包括膜微观结构、表面接触角、膜通量、截留率).结果表明:超声凝胶作用提高了改性复合膜表面的粗糙度,使其亲水性得以强化;加速了凝胶过程溶剂与非溶剂之间的微相分离,使膜结构由海绵结构向指状多孔结构转变;在KH570-纳米TiO2与甲基丙烯酸甲酯(MMA)-丙烯酸(AA)-纳米TiO2改性复合超滤膜中,后者改性膜亲水性强化效果较为显著,且在截留率基本保持稳定的前提下,膜通量可达到85 mL/(cm2.h).     

不同亲水性EVAL微孔膜的制备与表征

以4种不同乙烯基含量的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为原料,用相转化法制备了亲水性微孔膜,研究乙烯基含量对膜的结构和性能的影响,并考察膜的抗污染性能.结果表明:随着乙烯基含量的降低,材料中的羟基含量增多,膜的接触角降低,亲水性增强,纯水通量增大;膜的场发射扫描电子显微镜(FESEM)照片表明,膜表面开孔密集而均匀;EVAL膜与PES膜的通量衰减对比实验表明,EVAL微孔膜的抗污染能力较好,结果与膜的亲水性分析一致.     

锌型一维链状晶体/PVDF共混膜的制备及性能

为了改善聚偏氯乙烯(PVDF)膜的亲水性,以具有金属活性位点Zn~(2+)和亲水基团—COOH的亲水性锌型一维链状晶体(ZnL)为填料,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备ZnL/PVDF共混膜;通过原子力显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜及水接触角、水通量、截留率等一系列测试手段探究添加不同含量ZnL对ZnL/PVDF共混膜结构、性能的影响。结果表明:ZnL晶体均匀的分布在PVDF膜中,并且没有出现明显颗粒聚集现象,证明ZnL晶体与PVDF聚合物有较好的相容性;亲水性ZnL晶体的加入明显提高了PVDF膜的亲水性,当ZnL晶体质量分数为0.50%时,其水通量达到99.6 L/(m~2·h),比纯膜水通量增加150%,并且其截留率下降幅度较低;随着ZnL晶体含量的增加,拉伸强度呈现先升高再降低状态,当ZnL晶体质量分数为0.50%时,共混膜的拉伸强度为3.39 MPa,比原膜的拉伸强度增加了10%。     

聚偏氟乙烯/TiO2杂化膜的结构与性能研究

采用溶胶-凝胶原位共混法制备了含不同量TiO2溶胶的聚偏氟乙烯/TiO2杂化膜,并借助X射线衍射(XRD)、扫面电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR),从力学性能、水通量、牛血清蛋白截留率、孔隙率和接触角等方面对膜的结构和性能进行了表征.结果显示,掺入适量的纳米TiO2溶胶不仅明显地改善了PVDF膜的微观结构,而且其亲水性、力学性和水通量等性能也获得了提高.     

聚乙烯醇改性聚丙烯微孔膜的性能

为了得到亲水性和抗污染性能好的聚丙烯微孔膜,采用表面涂覆法将聚乙烯醇固定在聚丙烯膜的表面.通过红外光谱对聚丙烯微孔膜改性前后的基团进行了表征;研究了反应时间、聚乙烯醇浓度等反应条件对聚乙烯醇固定率的影响.结果表明,聚乙烯醇的固定率随着反应时间和聚乙烯醇浓度的增加而增加.最佳反应条件为50 ℃下反应2 h,聚乙烯醇质量分数为1%,戊二醛质量分数为2%,得到的改性膜的水接触角从110°下降至62°,两个月内水通量的变化不明显,膜的亲水性和抗污染性较好.     

Comparison of PVDF porous membranes modified by two different methods using composite nano-particles

To improve the hydrophilicity and anti-fouling performance in water treatment,both entrapped method and deposited method were used to modify polyvinylidene fluoride(PVDF)porous membrane with composite Al2O3/TiO2 nano-particles.Neat PVDF membrane was prepared and its property was also compared with that of the modified membranes.Membrane permeation flux and anti-fouling performance were measured using a membrane cell.The contact angle between water and membrane surface was detected in order to denote the membrane hydrophilicity.Membrane morphology and surface structure were examined by atomic-force microscopy(AFM)and scanning electron microscopy(SEM).Experimental results showed that modified membranes had higher permeation fluxes than that of the neat PVDF membrane.The addition of nano-particles altered membrane surface morphology and increased surface roughness.Due to the hydrophilicity of nano-particles,however,the membrane anti-fouling performance was improved instead of worsened.The entrapped membrane exhibited better anti-fouling performance than the deposited membrane and the neat membrane.     

Cake models applied to evaluate the fouling mechanism in separation of anionic polyacrylamide using modified PVDF ultrafiltration membranes

In the present study,nano-sized TiO2/Al2O3 modified PVDF membranes (MM) were fabricated and utilized for anionic polyacrylamide (APAM) separation.The results showed that,compared with PVDF membrane ( O...     

小截留分子量共混超滤膜的研究(Ⅱ)——PVDF与PVAc共混前后超滤膜性能的比较

以聚偏氟乙烯 (PVDF)和聚醋酸乙烯酯 (PVAc)共混 ,采用相转化法制备亲水性小截留分子量共混超滤膜 .本文对PVDF和PVAc共混前后超滤膜性能进行了比较 ,结果表明 ,在相同截留率的前提下共混超滤膜的水通量得到提高且在经济性上也有较大的改善     

Fenton试剂处理对聚偏氟乙烯膜性能的影响

以碱处理及碱与Fenton试剂协同改性后的聚偏氟乙烯为基材,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为添加剂,采用相转化法制备超滤膜,研究改性方法对超滤膜耐污染性的影响。结果表明：采用碱处理和含丙烯酸的Fenton试剂协同改性后的超滤膜耐污染性能最好,与单纯经碱处理改性的聚偏氟乙烯膜相比,其过滤蛋白质溶液的渗透通量提高了59%以上,相对渗透通量提高了56%。     

纳米二氧化钛和羟甲基纤维素对聚偏氟乙烯 超滤膜结构和性能的影响

利用相分离法制备了聚偏氟乙烯/纳米TiO2/羧甲基纤维素复合微滤膜,通过膜的渗透性能(渗透流量,截留率)和表征测试(电镜扫描,孔隙分析),研究纳米二氧化钛和羧甲基纤维素的添加量对膜性能的影响.结果表明:随着纳米二氧化钛粒子和羟甲基纤维素的添加量的增多,膜表现出不同的微观结构和性能;当纳米粒子的质量分数在2%、羧甲基纤维素的添加质量分数在4%时,复合膜表面均匀分布许多微细孔,表现出最优异的渗透性能.当复合膜中纳米二氧化钛粒子的质量分数超过3%、羧甲基纤维素的质量分数达6%时,复合膜中的纳米粒子出现团聚现象,孔隙率、渗透性能均下降.     

模板辅助浸没凝胶法PVDF疏水微孔膜的制备与性能

以不锈钢丝网嵌入聚二甲基硅氧烷(PDMS)制得微结构模板代替平滑制膜底板,分别以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、NMP与水的混合物为溶剂,水为凝胶剂,采用模板辅助浸没凝胶法制备高度疏水聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜,并对膜结构、膜底面的疏水程度及膜的透过性能进行表征,分析模板微结构、PVDF固含量和铸膜液中水含量对膜结构及其性能的影响.结果表明:膜底面结构是模板微结构与相分离过程协同作用的结果;模板的辅助作用能显著提高膜底面的疏水程度,并对膜的透过性能有影响;铸膜液中聚合物固含量、水的添加量是影响膜透过性能的关键因素,对膜底面的疏水性稍有影响.研究表明,模板辅助浸入凝胶法是一种简单、理想的高度疏水PVDF微孔膜制备方法.     

聚乙烯醇膜的制备与性能表征

利用未改性的聚乙烯醇为膜材料，选择不同的添加剂和溶剂，采用相转化法成膜，并经戌二醛溶液交联譬理，制备出超滤膜．文中分析了膜的形态结构，并对膜的性能进行测试．结果表明：通常条件下制备的膜表面致密，横断面呈多孔结构，几乎没有水透过膜层．这是由于PVA分子中的强氢键作用力对超滤膜的形成起着阻碍作用，只有在铸膜液处于临界分相状态时才能使膜呈现超滤性能。     

聚偏氟乙烯中空纤维膜的改性研究

采用化学接枝方法对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行亲水改性，采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等对接枝层进行测试、表征，实验结果表明，PVDF中空纤维膜与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸发生了接枝反应，接枝物可有效提高PVDF中空纤维膜的亲水性；改性后PVDF中空纤维膜含水率提高至112．3％；pH值和溶液离子浓度对改性的PVDF中空纤维膜的通量有较为明显的影响。