季铵盐接枝提高玻璃纤维膜表面Zeta电位

以玻璃纤维膜为基体,通过等离子处理,再进行化学接枝有机硅季铵盐,制备出荷正电玻璃纤维膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、全衰减反射-傅里叶红外光谱图(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、热重分析(TGA)等对改性玻璃纤维膜的结构与性能进行表征。采用Zeta电位法考察电解质溶液的种类、浓度、pH对改性玻璃纤维膜表面Zeta电位的影响。结果表明:季铵盐在玻璃纤维膜上的接枝量为2.47%;电解质种类对膜表面Zeta电位值影响较大,电解质浓度对Zeta电位测试稳定性影响较大;Zeta电位随pH的升高而下降,在pH值为7.0的0.001 mol/L的KCl溶液条件下,改性玻璃纤维膜表面Zeta电位提高到27.35 mV。     

氧化石墨烯掺杂反渗透混合基质膜制备及性能

由于芳香族聚酰胺反渗透膜在抗污染性以及耐氯性方面存在不足,限制了其在海水淡化等方面的应用。采用往油相中添加氧化石墨烯(GO)的二次界面聚合法改性了商业反渗透膜,评价了GO掺杂反渗透混合基质膜的分离性能和耐氯性能,并用接触角仪、Zeta电位仪、扫描电镜和原子力显微镜等仪器表征了膜的亲水性能、荷电性能以及膜表面形貌。结果表明,GO的添加提高了膜的分离性能、耐氯性能和亲水性能;当GO添加量为30 mg·L-1时,膜的通量为(77.7±0.9)L·m-2·h-1,膜的截留率为97.6%±0.5%,相比商业膜分别提高了38.4%和4.5%。当氯化强度低于4800 mg·L-1·h时,膜的水通量和盐截留率变化不明显。     

表面改性纳米二氧化钛-芳香聚酰胺复合反渗透膜的制备与表征

采用TMC对亲水纳米TiO2进行表面改性,然后添加在复合反渗透膜的聚酰胺层中,制备了改性纳米TiO2-聚酰胺复合反渗透膜。改性纳米TiO2使用红外光谱法(FTIR)和粒径分析仪进行表征;采用渗透试验,扫描电镜(SEM)、静态接触角仪、原子力显微镜等对复合膜的性能和结构分别测试和表征。结果表明,改性TiO2的表面接枝上酰氯基团,在有机溶剂中的分散性得到提高;SEM和AFM照片证实,TiO2在膜表面分布均匀,膜表面粗糙度增加;杂化复合膜亲水性也有一定程度的提高;膜性能测试结果证实了添加TiO2的复合膜水通量均高于纯聚酰胺膜,同时脱盐率变化很小。当改性TiO2的添加量为0.05%(m/v)时,水通量由11.21 L/(m2.h)提升到32.61 L/(m2.h),对NaCl截留率达到98.9%。试验结果表明,改性TiO2很好地分散在聚酰胺层,提高了水通量,还保持了高脱盐率,膜性能得到提高。     

自组装改性纳滤膜研究

荷电纳滤膜可以在膜表面吸附不带电或者携带异种电荷的微粒。本文采用荷负电的聚哌嗪酰胺纳滤膜和强正电载体聚乙烯亚胺(PEI)进行改性试验,PEI胶体通过自组装在膜表面形成致密层。针对不同的PEI质量分数、相对分子质量和反应时间,确定了优化条件。结果表明,经过改性的聚哌嗪酰胺纳滤膜对NaCl、NaF、MgCl2等无机盐的截留性能和膜的水通量均有所提高。     

氧化石墨烯掺杂反渗透混合基质膜制备及性能

由于芳香族聚酰胺反渗透膜在抗污染性以及耐氯性方面存在不足,限制了其在海水淡化等方面的应用。采用往油相中添加氧化石墨烯（GO）的二次界面聚合法改性了商业反渗透膜,评价了GO掺杂反渗透混合基质膜的分离性能和耐氯性能,并用接触角仪、Zeta电位仪、扫描电镜和原子力显微镜等仪器表征了膜的亲水性能、荷电性能以及膜表面形貌。结果表明,GO的添加提高了膜的分离性能、耐氯性能和亲水性能;当GO添加量为30 mg·L^-1时,膜的通量为（77.7±0.9） L·m^-2·h^-1,膜的截留率为97.6%±0.5%,相比商业膜分别提高了38.4%和4.5%。当氯化强度低于4800 mg·L^-1·h时,膜的水通量和盐截留率变化不明显。     

聚多巴胺和溶菌酶共沉积制备超滤膜及其耐污染性能研究

采用聚多巴胺(PDA)和溶菌酶(Lys)在聚砜基膜上共沉积对其进行改性，制备出具有耐污染性能的超滤膜。通过傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪、固体表面Zeta电位仪等表征手段对膜的结构及表面性质进行了表征。通过研究多巴胺和溶菌酶的质量比对超滤膜耐污染性能的影响，探索出膜的最佳制备参数，最终制备出具有优异耐污染性能的溶菌酶超滤膜。     

纳米CeO2颗粒的表面改性及其抛光性能研究

为改善CeO2粉体的化学机械抛光(CMP)性能,采用聚乙烯亚胺(PEI)作为分散剂,对CeO2粉体表面进行改性,通过傅立叶红外光谱(FTIR)、透射电镜显微镜(TEM)、Zeta电位仪、激光粒度仪及稳定性测试等方法分析了表面改性对CeO2颗粒表面性质及其抛光液分散稳定性的影响.结果表明:纳米CeO2粉末经PEI改性后改变了其在水中的胶体性质,Zeta电位绝对值提高,CeO2颗粒间的空间位阻增加,抛光液的分散稳定性得到了明显改善.改性后纳米CeO2抛光液对手机面板玻璃的化学机械抛光(CMP)的抛光效率(MRR)由改性前的330 nm/min增加到381.6nm/min,具有更好的抛光效果.     

聚酰胺复合反渗透膜表面亲水化改性及性能影响

以丁二醇二缩水甘油醚、聚乙烯醇为单体,通过在聚酰胺复合反渗透膜表面进行交联亲水化改性处理,得到亲水性聚酰胺复合反渗透膜。考察了交联亲水化改性对聚酰胺反渗透膜形貌结构及性能的影响。以2000mg/L NaCl溶液作为进料液,在225psi压力下测试了反渗透膜片的选择渗透性能,同时在1000mg/L NaCl、150mg/L十二烷基磺酸钠(SLS)、1000mg/L牛血清蛋白料液条件下评价了膜片的抗污染性能。研究结果显示,通过对聚酰胺复合反渗透膜表面进行亲水化改性处理,膜片表面微观形貌结构出现明显变化,膜表面的粗糙度降低、亲水性增强,膜片的分离性能和抗污染性能得到明显的提升。     

聚丙烯膜表面磷脂自组装/交联改性及其表面性能

发展了一种基于分子自组装/交联的聚丙烯微孔膜(PPMM)表面改性方法,以含不饱和长烷基链的两亲性天然卵磷脂为改性剂,首先通过分子自组装在PPMM表面形成类磷脂组装层,再采用紫外线原位聚合交联方法在PPMM表面构建稳定的类磷脂仿生修饰层,进而赋予PPMM表面优异的亲水性和生物相容性。分别采用FTIR/ATR和XPS分析确证了改性前后膜表面基团及化学成分的变化。通过水接触角测定、荧光标记蛋白质吸附和酶联免疫吸附(ELISA)实验,考察了类磷脂仿生修饰前后膜表面亲水性和抗蛋白质吸附性能,发现类磷脂仿生修饰后PPMM表面水接触角由130°下降至30°,抗蛋白质吸附性能也得到明显改善;自组装/交联改性PPMM经多次水洗后仍能保持良好的亲水性和抗蛋白质吸附性能,表明膜表面所形成的类磷脂仿生修饰层具有良好的稳定性。     

芳香聚酰胺反渗透复合膜的抗氧化性能研究

研究次氯酸钠、双氧水、过氧乙酸等氧化剂对芳香聚酰胺反渗透膜性能的影响.通过膜表面接触角、膜通量、截留率以及表面化学结构等表征,重点考察了pH、氧化剂浓度以及处理时间对膜的分离性能和化学结构的影响.结果表明,芳香聚酰胺反渗透膜对过氧乙酸和双氧水具有较好的抗氧化性能,其对次氯酸钠的抗氧化性能与pH、次氯酸钠浓度、处理时间等有关.为芳香聚酰胺反渗透膜的有机生物污染处理工艺的选择提供理论和试验依据.     

聚酰胺反渗透商品膜的耐氯性研究

实验选用三款聚酰胺反渗透商品膜SWC5、SWC6和SW30进行活性氯溶液浸泡处理,研究海水反渗透膜的耐氯性及膜形貌结构和组成的变化,并探讨氯化机理。ATR-FTIR分析表明三款膜活性氯处理后酰胺Ⅰ和Ⅱ的特征峰都有不同程度的消失或减弱;XPS元素分析显示活性氯处理后膜的氧含量和O、N比都有显著的增加,膜中存在Cl元素,表明聚酰胺层发生部分降解且发生Cl取代反应。三款膜活性氯处理后表面粗糙度、表面比和水接触角有所增加。SW30膜分离性能下降程度最小,耐氯性较好。     

聚四氟乙烯中空纤维膜的多巴胺自聚表面改性及性能研究

通过多巴胺的自聚附着行为,对聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜进行亲水改性。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)和接触角(CA)对膜改性前后的表面形貌、化学组成和亲水性进行了表征。研究了改性条件对膜纯水通量的影响,并以牛血清蛋白(BSA)溶液为污染物考察了改性前后膜的抗污染性能。结果表明,多巴胺被成功引入PTFE膜表面,改性12 h时膜表面的F元素含量降低2.14%,O元素含量增加3.06%。膜的亲水性得到显著改善,水接触角由改性前的110°降低至改性后的80°。改性8 h时,纯水通量达原膜通量的1.5倍。改性前后膜孔径变化不大,但改性后的PTFE膜具有更好的抗污染性能,清水清洗后的通量恢复率在90%以上。     

聚丙烯微孔膜荷负电表面的构建与阻抗蛋白质吸附性能

报道一种有效构建聚丙烯微孔膜(PPMM)荷负电表面的新方法.组合大气压介质阻挡放电等离子体预处理和界面交联技术,制得表面荷正电的PPMM;通过动态静电自组装技术将阴离子聚电解质固定到膜表面,从而获得荷负电的PPMM,ATR-FTIR,XPS和FESEM分析确证了修饰过程中膜表面化学组成与形貌的变化.静态水接触角和纯水通...     

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%。     

表面改性对反渗透膜的抗污染和性能的影响

Gilron，J．等Drsalination 2001，140(2)，167～179(英文)研究了商业聚酰胺反渗透膜表面改性对通量／截留率和表面性能的影响。结果表明改性的膜比未改性膜对有机物的吸附少，易清洗，通量和截留率都保持不变。     

Zeta电位法表征γ-球蛋白对超滤膜污染研究

研究聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜截留γ-球蛋白的过程中,溶液质量浓度、pH值和膜面流速的变化对膜吸附污染的影响,结合截留率和膜表面Zeta电位的变化,从宏观和微观角度分析膜的污染情况.结果表明:PVDF膜在中性溶液中呈荷负电性;膜对γ-球蛋白的截留率随着溶液质量浓度的增大而升高,同时膜表面Zeta电位向荷正电性移动,膜污染越严重;将溶液向酸性或碱性调节以及加快膜面流速后截留效果虽有不同,但污染后的膜表面Zeta电位都更接近新膜.     

邻苯二酚和KH560共沉积用于PTFE平板膜的亲水改性研究

采用邻苯二酚(CA)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)共沉积的方法对聚四氟乙烯(PTFE)平板膜进行亲水改性,通过SEM、ATR-FTIR和XPS对平板膜表面进行了表征,并对反应条件进行了优化,同时考察了膜的抗污染和耐水洗性能。结果表明,发现共沉积改性后的PTFE膜纤维变粗,表面出现了新的元素O和Si;随着KH560含量的增加,交联速度加快、亲水层变厚、膜表面的接触角减小,纯水通量先增加后减小;适当增加反应时间和升高温度能使反应更为充分;当KH560的质量浓度为2 g/L,反应时间为6 h、温度为35℃时,膜的性能最优。改性PTFE平板膜具有良好的抗蛋白质吸附能力,亲水层稳定性。     

双胍基化聚乙烯胺改性制备抗生物污染反渗透膜

反渗透作为一种高效、低能耗的膜分离技术,在使用过程中极易受到生物污染的侵袭,造成膜性能不可逆下降。制备具有杀菌功能的反渗透膜可以有效缓解膜生物污染问题。采用二次界面聚合法,将合成的双胍基化聚乙烯胺(PVAm G)阳离子聚合物引入到初生反渗透膜表面,制备出具有杀菌功能的PVAm G改性反渗透膜。结果表明,改性后膜表面的微观形貌和润湿性变化不大,在中性条件下膜表面荷正电。PVAm G改性膜在不降低膜选择透过性能的同时,有效提高了抗生物污染性能。PVAm G改性膜与枯草杆菌和大肠杆菌连续接触4次后,膜面细菌死亡率每次均接近99.9%,表明PVAm G改性膜具有持久的广谱杀菌性。     

荷电的反渗透膜和超滤膜

本文简单地介绍了荷电反渗透膜和超滤膜的一些制备方法。对荷电膜的性能,特别是流动电位进行了测定和讨论。试验表明流动电位是表征荷电反渗透膜和超滤膜的一个重要参数。文中也列举了荷电膜的初步应用,实验表明,在某些分离中,荷电反渗透膜和超滤膜的性能优于常规的膜。     

改性化合物对聚酰胺膜材料亲水性及抗污染性能影响的分子力学计算与实验研究

以反渗透技术应用于海水淡化为背景,采用分子力学方法计算聚酰胺反渗透膜材料PA及3种改性化合物(PEGMA,SPM,AMPS)与水分子、典型有机污染物海藻酸AA形成各种氢键复合物的相互作用能、生成几率与平均相互作用能,以此为基础选择适宜的膜改性化合物,增加膜表面亲水性,降低海藻酸污染。分子力学计算表明,PA及三种改性化合物与水分子结合的强弱顺序为：PEGMA＞PA＞SPM＞AMPS;它们与海藻酸AA分子结合的强弱顺序为：AMPS＞PA＞SPM＞PEGMA。将PEGA“链接”到聚酰胺膜SW30表面,制得改性聚酰胺膜MSW30。实验表明,改性聚酰胺膜MSW30的亲水性能及抗污染性能均较原膜SW30有显著提高,实验结果与分子力学计算结果一致。