凝固浴组成和温度对PVDF疏水微孔膜结构与性能的影响

利用非溶剂相转化法(NIPS),以聚偏氟乙烯(PVDF)/磷酸三乙酯(TEP)-N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液体系,乙醇水溶液为凝固浴制备高性能的PVDF疏水微孔膜。考察了凝固浴中乙醇(EtOH)含量及凝固浴温度对PVDF成膜分相速率、膜结构和膜疏水性的影响。实验结果表明,在20℃的凝固浴温度下,凝固浴中乙醇含量的升高减慢了铸膜液体系的分相速率,提高了PVDF膜的孔隙率;在凝固浴中添加60%(wt)的乙醇,可形成表面荷叶状结构和截面对称的海绵状结构,膜表面的接触角为130.3°,呈很强的疏水性,并具有较优的膜强度。     

第2凝固浴对气-液膜接触器用PVDF膜润湿性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜材料,以乙醇为第1凝固浴,以不同N-甲基吡咯烷酮(NMP)含量的水溶液为第2凝固浴,采用双凝固浴法制备了高疏水和高透气的PVDF膜。结果表明,以水作为凝固浴时,PVDF膜的空气侧较为平整,当用双凝固浴时,PVDF膜空气侧开孔结构和无皮层结构逐渐明显,PVDF膜基底侧较为粗糙;随着NMP含量的增大,膜的接触角先增大后减小,当第2凝固浴中的NMP的质量分数为50%时,接触角、最小液体渗透压力、通气量最大,分别为141.9°、35 kPa、540 L/h。     

膜蒸馏用PVDF抗复合污染膜的制备与测试

为提高膜的抗污染能力,对聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜进行表面涂覆改性,得到超疏水PVDF平板膜,再将超疏水PVDF平板膜进行表面亲水化改性,制备出超疏水/亲水复合PVDF膜。当PVDF的质量浓度为2%、聚乙二醇（PG）的质量浓度为39%、涂敷液温度为50℃、蒸发时间为10 s、凝固浴温度为60℃时,超疏水PVDF平板膜接触角达到154.8°。表面亲水改性制得的PVDF超疏水/亲水复合膜的接触角为41°。然后研究了超疏水PVDF平板膜和PVDF超疏水/亲水复合膜的抗膜污染性能。结果显示,超疏水PVDF平板膜具有优良的抗无机污染性能和一定的抗有机污染性能;PVDF超疏水/亲水复合膜不仅具有优良的抗无机污染性能,而且其抗复合污染性能尤其是抗有机污染性能得到明显提升,为进一步构建高性能膜蒸馏抗污染膜提出了一个可行的技术方向。     

高溶剂含量第1凝固浴停留时间对PVDF膜结构和性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液体系,采用高含量溶剂DMAc水溶液作为第1凝固浴,水为第2凝固浴组成的双凝固浴制备PVDF中空纤维膜.通过扫描电镜(SEM)形貌观察,纯水水通量和BSA截留率测试,探讨了第1凝固浴停留时间对PVDF-PVP中空纤维膜性能与结构的影响.结果表明,随着膜丝在高溶剂含量第1凝固浴中停留时间从0变化至10s,膜丝纯水通量在2s时下降,之后持续增加,而BSA截留率不断降低.SEM显示随停留时间延长,膜表面孔隙率增加,亚层指状孔增多,大孔孔径增大,亚层海绵结构变得疏松.在停留时间为10s时,膜水通量达315 L·m-2.h-1,BSA截留率86％,可做为制备高通量PVDF超滤膜的最佳成形条件.     

强疏水性PDMS/PVDF微孔膜的制备及其性能研究

利用非溶剂相转化法（NIPS）,通过在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中加入聚二甲基硅氧烷(PDMS),制备了PDMS/PVDF共混疏水微孔膜,并研究了凝胶浴组成（水/乙醇）对铸膜液凝胶动力学、膜形貌、疏水性及力学性能的影响。结果表明,随着凝胶浴中乙醇百分含量由零增加至100 %时,PDMS/PVDF共混膜的断面上指状孔基本消失,海绵状孔结构贯穿断面;当凝胶浴中乙醇含量为100 %时,PDMS与PVDF发生分相;膜表面疏水性能增加,水接触角达到139.68 °;弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率分别由（48.06±4.20）、（2.82±0.15） MPa、（92.90±2.53） %下降至（15.70±2.83）、（0.72±0.13） MPa、（15.47±1.63） %。     

PEO改性PVDF/SMA膜结构和性能

将聚氧化乙烯(PEO)添加到聚偏氟乙烯/苯乙烯马来酸酐树脂(PVDF/SMA)膜体系中,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了添加不同PEO含量的PVDF/SMA共混膜。其中PEO质量分数为2%的共混超滤膜性能最好,水通量为531.1L/(m²·h),牛血清蛋白(BSA)截留率为65.8%,水接触角为63.6°,膜剥离强度为0.2756kN/m。接着以PVDF/SMA膜为主要研究对象测试了凝固浴温度对共混超滤膜的纯水通量以及BSA截留率的影响,该实验的结果表明凝固浴温度的改变对膜性能没有产生明显的影响。因此,选择在常温凝固浴温度下测试不同凝固浴成分对共混膜性能的影响。探究了膜在凝固浴成分分别为N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)(质量分数为3%、6%、9%)、氯化钠(NaCl)(0.05mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L)和乙醇(质量分数为3%、6%、9%)时的膜性能变化,以及对各个组分得到的膜样本进行扫描电子显微镜(SEM)表征。结果表明,随着DMAc含量增加,膜表面的孔在减少,且膜皮层的厚度增加,使得膜的水通量减少而BSA截留率提高。而随着NaCl浓度...     

凝固浴体系对PVDF超滤膜性能与结构的影响

利用非溶剂相转化法(NIPS),以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为铸膜液,水、二甲基乙酰胺(DMAC)、PVP体系为凝固浴,制备外压中空纤维超滤膜。研究了凝固浴中DMAC和PVP含量以及凝固浴温度对膜性能和结构的影响。结果表明,凝固浴中DMAC含量的增加可以提高超滤膜的通量、断裂伸长率和表面的孔径,降低膜丝拉力;PVP含量对膜通量、拉力与断裂伸长率有非线性影响,当着PVP的质量分数大于12%时,支撑层孔径明显增加;凝固浴温度升高可以增加膜的通量,而对孔隙率、拉力和断裂伸长率则影响不大。当凝固浴中DMAC和PVP的质量分数分别为35%和12%、凝固浴温度为70℃时,可以得到性能较好得超滤膜。     

非溶剂相转化辅助粗糙基底法制备高疏水PES膜

以提高PES膜的疏水性能为目的,采用非溶剂相转化辅助模板法制备了高疏水的PES平板膜。讨论了非溶剂相转化辅助粗糙基底法对PES膜膜结构的影响,并分别研究了砂纸目数、铸膜液浓度、凝固浴中正丙醇浓度对PES膜的复制效果和疏水性的影响。实验表明,砂纸目数为1 000目,铸膜液中PES质量分数为15%,凝固浴中正丙醇含量为100%时,制备的PES膜的疏水性较高,接触角由80°上升至134°。     

聚偏氟乙烯基复合正渗透膜的制备与表征

采用溶液相转化法制备高孔隙率、大通量聚偏氟乙烯(PVDF)膜作为复合正渗透膜基膜,研究通过改变基膜制备过程中的凝固浴温度,以及在铸膜液中加入高亲水性的氧化石墨烯(GO)来优化基膜及其复合膜的结构与性能。结果表明,凝固浴温度为40℃、GO的质量分数为0.06%时,所得复合膜的正渗透性能较好,分离层朝向原料液和分离层朝向汲取液模式下的纯水通量分别为14.7、21.84 L/(m~2·h)。扫描电镜观察发现,基膜断面由较薄皮层和半开放膜内大孔组成,GO的加入使膜内大孔体积增大,而对复合膜表面的峰谷结构影响较小。     

非对称LSCF中空纤维透氧膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿型结构的La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(1-y)Fe_yO_(3-δ)(LSCF,y=0.2,0.5或0.8)氧化物,然后以相转化烧结技术制备了LSCF中空纤维透氧膜,考察了凝固浴与Co/Fe摩尔比对LSCF中空纤维膜微结构及透氧性能的影响。使用70%(质量分数) NMP与30%乙醇的混合液作为内凝固浴,去离子水为外凝固浴,制备了具有外表面薄而致密的分离层、同时具有贯穿内表面的众多指状孔结构的LSCF中空纤维陶瓷膜。指状孔结构会极大地降低扩散阻力,从而改善LSCF膜的透氧量。LSCF中空纤维膜的透氧量随温度和吹扫气He吹扫速率的增加逐渐升高。Co/Fe摩尔比对LSCF中空纤维膜的微观结构和透氧量具有重要影响,透氧量随Co/Fe摩尔比的增大而增加。950℃(透氧膜的测试温度)、吹扫气He的吹扫速率为120 m L·min~(-1)、Co/Fe摩尔比为4时,LSCF透氧膜的氧气渗透通量达到2.81 m L·min~(-1)·cm~(-2)。     

膜蒸馏用聚偏氟乙烯微孔膜的结构控制 Ⅲ.制膜条件的选择和膜蒸馏性能

为了提高聚偏氟乙烯微孔膜的膜蒸馏通量,本文对制膜条件进行了综合控制,在铸膜液中加入了丙酮溶胀剂,并采用乙醇水溶液作凝固浴。研究了挥发时间和凝固浴中乙醇含量对膜形态结构的影响。比较了由不同制膜条件制得的膜的膜蒸馏性能。结果表明,适当选择制膜条件,能得到膜蒸馏性能优良的膜。其截留率近于100%。在暖侧温度为55℃、冷侧温度为25℃时,膜的膜蒸馏通量可达22.5 kg/(m~2·h),已接近反渗透膜的水平。     

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。     

凝固浴温度对PVDF/PES-C共混膜结构及性能的影响

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为混合稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/酚酞型聚醚砜(PES-C)共混膜,考察了不同凝固浴温度对膜结构和性能的影响。采用扫描电镜观察了膜的结构,测试了膜的纯水通量。运用DSC和XRD方法检测了膜的结晶性能。将制备的膜在膜生物反应器(MBR)中运行测试了膜的污水通量和出水指标。随凝固浴温度的升高,共混膜的最高熔融温度上升,膜中α晶型的含量增加。在凝固浴温度为25℃时,膜形成了较为致密的皮层结构和较为疏松的支撑层结构,此时共混膜的纯水通量和污水通量达到最大值,且MBR出水COD和NH4+-N含量达到排放要求。     

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。     

大孔径PVDF平板微孔膜的制备与性能研究

对大孔径聚偏氟乙烯(PVDF)均质膜的制备及其结构性能进行了研究.结果发现,聚合物浓度、凝固浴组成、添加剂种类是影响膜结构与性能的主要因素.通过对这三个制膜条件的控制及优化,制备出多孔的上下表面、全海绵状孔结构的断面、性能良好、结构可控的PVDF微孔膜.上下表面孔径范围为0.2～3μm,水通量在200～600L/m2·h(0.1MPa)的范围.尤其是纳米TiO2粒子添加剂的加入,使得膜的强度大大提高.     

凝固浴组成对PVDF/PVDF-g-PAA共混膜结构与性能的影响

为了进一步提高PVDF膜的亲水性及渗透性能,本文通过在膜内引入聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF-g-PAA),提高共混膜的亲水性,并在凝固浴中加入N, N-二甲基乙酰胺(DMAc),改善聚偏氟乙烯/聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF/PVDF-g-PAA)共混膜的结构与性能。利用浊点法对PVDF/PVDF-g-PAA共混膜的成膜热力学进行了研究,相比于水/乙醇凝固浴,水/DMAc凝固浴的使用会抑制PVDF/PVDF-g-PAA的相分离速度,体系变得更加稳定。采用傅里叶红红外光谱仪(FT-IR)和X-射线光电子能谱仪(XPS)表征聚合物及膜的化学结构,并通过原子力显微镜和扫描电镜观察膜的表断面结构。结果表明,随着凝固浴中DMAc含量的增加,膜的致密皮层逐渐变薄,膜断面中的指状孔结构逐渐向海绵状结构转变,膜表面变粗糙,平均孔径增加,共混膜纯水通量变大。当DMAc含量为50%时,膜的纯水通量最高,可达(1 084±74)L/(m~2·h),同时具备较高的断裂强度(2.6±0.1)MPa。     

聚偏氟乙烯微孔膜制备方法研究进展

介绍了浸没沉淀法、热致相分离法以及蒸发助热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜的研究进展.重点介绍了溶剂、凝固浴组成、凝固浴温度、添加剂和蒸发时间等因素对浸没沉淀法制备PVDF膜的影响,并对制备PVDF膜的发展提出建议和展望.同时简单介绍了PVDF微孔膜的亲水性改性.     

NIPS法一步制备PVDF疏水分离膜的研究进展

非溶剂致相转化法(NIPS)作为膜制备的一种常用方法,因其具有控制膜结构,可实现膜制备与改性一步完成的特性,在制备高性能疏水分离膜方面具有广阔的前景。文中总结了聚偏氟乙烯(PVDF)疏水分离膜制备的常用方法及其优缺点,讨论了NIPS法制备PVDF疏水膜时的聚合物浓度、溶剂、添加剂、非溶剂对膜疏水性能的影响,展望了NIPS制备高性能疏水分离膜的前景。     

电场强化制备荷电聚砜超滤膜及其性能

采用高压电场强化技术,结合相转化法制备荷电超滤膜。添加剂、溶剂与膜材料分别为聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)、N–甲基–2–吡咯烷酮(NMP)与聚砜(PSF),主要对膜分离性能受到高分子聚合物质量分数、凝固浴温度、电场强度等因素的影响进行了研究与分析。结果表明,高压电场强化不会改变膜的微观结构,但会影响膜的分离性能。实验得到最佳制膜条件:PSF质量分数为20%,PVP K30含量为6%,凝固浴温度为30℃,高压电场强化时间为40 s,电场强度为3 kV,此时,膜的分离性能达到最佳,膜的水通量为166 L/(m²·h),截留率为93.3%。     

真空膜蒸馏法处理含甲醛废水试验研究

采用聚四氟乙稀(PTFE)膜和聚偏氟乙稀(PVDF)中空纤维微孔膜组件对含甲醛废水进行膜蒸馏处理,研究影响甲醛通量的诸因素,如料液温度、浓度、流速等,通过试验得出用PTFE膜和PVDF膜处理甲醛废水的最佳条件,即PVDF膜的膜分离效率在50℃达到最大值,为86.27%,而PTFE膜在60℃达到最大值,为97.1%.由于PTFE膜的疏水性较PVDF膜强,因此在相同进料条件下,PTFE膜分离效率和离子去除率都较PVDF膜高.料液温度为60℃,PTFE膜的膜通量约为24×10-3 kg·m2·h-1.采用膜蒸溜法,浓度高达0.9mg·mL-1的甲醛废水溶液经处理后可降至0.03mg·mL-1以下,达到国家规定的排放标准.