热致相分离制备聚偏氟乙烯多孔膜的结构表征

分别以聚偏氟乙烯（PVDF）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为膜材料和稀释剂,基于热致相分离原理,制备了不同组份PVDF多孔膜,利用扫描电镜研究了稀释剂含量、冷却条件对膜微观结构的影响;通过差示扫描量热仪对不同条件下PVDF/DBP二元共混物的结晶性能进行了分析.结果显示,PVDF/DBP高温溶液体系在降温过程中发生固/液相分离,主要形成球粒状结构;并且在慢速冷却条件下,球粒尺寸明显增大,球体更加规则.该研究为制备理想结构的多孔膜奠定了基础.     

聚偏氟乙烯中空纤维膜纺丝添加剂的研究

采用干-湿法纺丝工艺制备了聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜,研究了高分子成孔剂、非溶剂、表面活性剂对成膜过程的影响.结果表明,以适当比例加入高分子成孔剂、非溶剂、表面活性剂,充分利用高分子成孔剂的分散与增稠作用、表面活性剂的界面润湿作用及非溶剂的降粘与微分相作用,使3类添加剂的致孔机理协同作用,从而可以纺制出孔径适当、高透水通量的PVDF中空纤维分离膜.无机盐的加入可显著提高PVDF中空纤维膜的水通量.     

纳米Al2O3改性PVDF超滤膜的制备及其抗污染性

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的水通量和抗污染性能,以无机纳米氧化铝粒子作为添加剂与PVDF共混,采用相转换法流延成膜.用接触角测定仪测得膜与水的接触角用以表征膜的亲水性的变化;用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察膜的表面孔分布和断面孔的结构及纳米颗粒在膜中的分散情况;采用万能电子试验机(W-56)强度测定仪测定膜的机械性能;利用杯试超滤装置对改性膜的抗污染性能进行研究,并对污染膜上的污染物进行了气相色谱和质谱分析.结果表明,纳米Al2O3的加入量(质量百分比)为2%时,改性膜具有较好的水通量、强度和抗污染性能;纳米Al2O3的加入没有改变膜的微观结构.改性膜在保持PVDF有机膜原有特性的基础上,通过改善PVDF膜的表面亲水性而使其通量和抗污染性能得到增强.     

PVDF膜在碱液下的性能衰减

为了研究聚偏氟乙烯(PVDF)膜在碱液下的性能变化,采用单侧浸润方法对PVDF膜的接触角、临界水入口压力、气体渗透通量、孔径和孔隙率进行了分析.结果表明,当在浓度为1.5 mol/L的碱液中浸润300 h后,PVDF膜表面疏水性下降,膜孔被润湿,传质阻力增大.PVDF膜的疏水性随着碱液浓度的增加而降低.当PVDF膜的浸润时间为150~250 h时,PVDF膜的气体渗透通量和孔径的变化幅度最大.浸润300 h后,PVDF膜的孔隙率增加,传质系数降低,传质阻力增加.随着碱液浓度的增加,PVDF膜的结构性能变化得更为明显.     

聚偏氟乙烯多孔膜制备和改性研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜虽因其优异性质已用于社会生产的多个领域,但其性能仍不能满足人们要求,因此,PVDF多孔膜的制备和改性一直是人们关注的焦点。总结了PVDF多孔膜的制备和改性研究的主要进展,重点从溶剂的选择、浸渍沉淀法、热致相转换法、表面改性和共混改性等方面进行了阐述,并指出PVDF多孔膜的亲水性和强度等方面仍将是今后一段时期内的研究重点,此外,PVDF多孔膜与催化剂相结合的催化膜也将成为水处理领域的新兴研究热点之一。     

聚偏氟乙烯多孔膜对水中刚果红的吸附性能

采用相转化法制备了聚偏氟乙烯（PVDF）多孔膜,并通过扫描电子显微镜、热重⁃差热分析仪对样品的表面及断面形貌、热稳定性进行了表征。研究了PVDF膜对水中刚果红的吸附性能。结果表明,PVDF膜的最佳投加质量为30 mg;在303 K下,PVDF膜的最大吸附量为64.6 mg/g;Freundlich等温模型更适合于描述刚果红的吸附行为,吸附动力学符合准二级动力学模型;热力学参数表明PVDF膜对刚果红的吸附是自发行为且为吸热反应;乙醇对吸附过刚果红的PVDF膜具有良好的脱附效果,经过8次吸附⁃脱附,PVDF膜对刚果红仍保持较高的吸附能力。     

PVDF/PEG锂盐导电聚合物多孔膜的制备及导电性能研究

以不同组成比的PVDF/PEG复合制成微多孔状材料,然后利用该材料与锂盐制备复合电解质薄膜,并对所得薄膜样品进行偏光显微镜(POM)、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析和表征.通过对比微多孔状材料表面的PVDF/PEG复合电解质膜与未加致孔剂的PVDF/PEG薄膜的导电性能,研究表面微观结构对离子导电行为的影响.结果表明,PVDF/PEG复合电解质薄膜对乙酸蒸气具有择优性响应性,在复合薄膜中引入微多孔结构,增大了比表面积,响应性能明显改善.     

家蚕丝素多孔共混膜的结构及性能研究

通过冷冻干燥法制备出几种家蚕丝素多孔共混膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和差示扫描仪(DSC)对多孔丝素共混膜的结构和性能进行分析,研究了加入不同试剂得到的家蚕丝素多孔共混膜的结构及性能变化。表面形态的分析结果表明几种共混膜的孔的形状多呈不规则状,孔的大小和密度随着试剂的不同而不同。红外光谱分析、X射线衍射分析和热分析结果表明,几种多孔丝素共混膜的分子构象为α-螺旋结构、β-折叠结构和无规卷曲结构共存。不同添加剂对丝素蛋白分子构象影响不同。     

膜蒸馏用聚偏氟乙烯微孔膜制膜条件研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜体材料，以无机盐LiCl为添加剂，通过相转换法制备蒸馏膜，讨论确定了最优制膜条件为：使用高相对分子质量PVDF，采用DMF溶剂，PVDF浓度为10％，预挥发时间为0．5～1min，LiCl质量分数为3％～5％。     

基于纤维膜的膜蒸馏界面结晶及清洗再生

针对膜蒸馏（MD）技术处理高盐溶液时,膜界面出现结晶结垢的问题,以无纺结构的纤维膜为膜蒸馏的分离界面,设定不同的料液初始质量分数和膜蒸馏工况条件,表征含盐溶液在膜界面上的结晶行为,探究膜界面结晶的成核和生长机理,开展膜蒸馏的性能分析和失效分析. 通过降低料液质量分数的方式对已发生界面结晶的膜进行清洗再生实验,研究膜清洗再生后的膜蒸馏性能和恢复机制. 结果表明,NaCl结晶以微小晶粒形式附着在纤维丝上,在近料液的膜界面上形成大块结晶,降低膜蒸馏的跨膜通量. 膜的清洗再生可以恢复跨膜通量,恢复比例与结晶生长程度成负相关.     

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。     

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.     

纳米无机添加剂对聚偏氟乙烯膜的疏水性影响

使用非溶剂致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)膜,考察了不同铸膜液浓度下PVDF膜的疏水性,研究添加疏水性纳米粒子对PVDF膜疏水性的影响.结果表明:PVDF膜的疏水性随着铸膜液中PVDF含量的升高而降低,疏水性随着纳米颗粒添加量的增大而升高;当铸膜液中PVDF质量分数为10%,纳米SiO2质量分数为2.5%时,PVDF膜的接触角可达136°;当铸膜液中PVDF质量分数为10%,纳米TiO2质量分数为15%时,PVDF膜的接触角可达141°.     

聚偏氟乙烯/碳纳米管复合材料的制备及性能研究

通过溶剂蒸发成膜法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/含镍碳纳米管(Ni-MWNTs)复合材料。对该复合材料的微观结构、结晶行为及热性能进行了研究。结果显示,随MWNTs的加入,PVDF中的β相晶体含量逐渐增加,表明MWNTs作为成核点有利于PVDF中极性相的生成,为提高PVDF基复合材料的铁电性能提供了新的研究方法。     

聚乙烯醇缩丁醛分离膜的制备与性能表征

以聚乙烯醇缩丁醛为膜材料,采用湿法相转化法制备了聚乙烯醇缩丁醛多孔分离膜,考察了聚乙烯醇缩丁醛的成膜规律和膜性能.结果表明：聚乙烯醇缩丁醛膜表面接触角比聚乙烯醇缩乙醛膜大,但在相似的成膜条件下,聚乙烯醇缩丁醛膜具有较大的平均孔径;聚乙烯醇缩丁醛膜与聚乙烯醇缩乙醛膜具有相似的横断面结构.     

水蒸汽诱导法成膜过程研究

在用水蒸汽诱导法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜时,利用光学显微镜对初生态膜在水蒸汽中凝胶过程进行动态观察,结合膜在不同湿度下质量变化和表面液滴层的红外光谱图,研究了蒸汽诱导法成膜的具体过程.结果表明,蒸汽诱导法制备PVDF膜的成膜过程存在着溶剂和非溶剂的迁移,刚开始是非溶剂水的迁入占主导地位,膜质量增加;此后,溶剂与非溶剂的挥发逐渐占主导地位,膜质量在达到最大值后逐渐减少,最终稳定.湿度较高时,溶剂与非溶剂扩散速度较快,膜的凝胶速度较快;湿度较低时,膜凝胶速度则较慢.膜表面和断面电镜照片表明,随着膜在蒸汽中停留时间的延长,蒸汽诱导法最终形成的膜为粗糙多孔表面及对称的断面结构.     

SPES/PVDF Binary Membrane as an Alternative Proton Exchange Membrane in Vanadium Redox Flow Battery Application

SPES/PVDF blends were employed to prepare the ion exchange membranes for vanadium redox flow battery(VRB) application for the first time. The addition of the highly crystalline and hydrophobic PVDF effectively limited the swelling behavior of SPES. The vanadium ion permeability of SPES/PVDF membranes was one order of magnitude lower than that of Nafion 117 membrane and pristine SPES membrane. Single cells with SPES/PVDF composite membranes showed significantly lower capacity loss, higher coulombic efficiency and higher energy efficiency than that with Nafion117 and pristine SPES membranes. The blend membrane with 40 wt% of PVDF(denoted as S_(0.6) P_(0.4)) showed energy efficiency of 83.2% at 30 mA?cm~(-2), which was superior to that of the Nafion117 and SPES membranes. In the self-discharge test, S_(0.6) P_(0.4) membrane showed twice longer duration in open circuit decay than that with Nafion 117 membrane. With all the good properties and low cost, the SPES/PVDF membranes are expected to have excellent commercial prospects as ion exchange membranes for VRB system.