纳米SiO_2对阿魏酸分子印迹复合膜的影响研究

以PVDF微孔滤膜为支撑膜,纳米SiO_2为无机添加材料,阿魏酸为模板分子,α-甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备含纳米SiO_2的阿魏酸分子印迹复合膜。采用红外光谱测试证明了纳米SiO_2是以纯物理状态存在于聚合物印迹层中,通过平板超滤装置对改性膜的分离性能、水通量、接触角和承压能力进行了研究,结果表明,膜对阿魏酸仍然具有较高的分离性能,水通量和承压能力也比阿魏酸分子印迹复合膜有所提高。     

PMMA和PVAc共混改性对TiO_2/PAN混合基质膜结构及性能的影响

以聚丙烯腈(PAN)为基膜材料,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醋酸酯(PVAc)为共混膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,钛酸四丁酯(TBT)为无机前驱体,采用非溶剂相转化(NIPS)法制备超滤膜.并借助扫描电镜、红外光谱、接触角和渗透性能测试等手段,探讨了PMMA与PVAc添加量对膜结构、水通量、接触角、孔隙率、牛血清蛋白截留率的影响.结果表明,PMMA和PVAc的共混改性,改善了TiO_2/PAN混合基质膜的结构与渗透性能.随着PMMA与PVAc添加量的增加,膜孔隙率增加,膜渗透通量先增加后减小.其中PMMA共混改性膜截留率基本不变,而PVAc共混改性膜截留率略有提升.与PAN混合基质膜相比,当PMMA添加量为2%,所制备的共混改性混合基质膜纯水通量为423.16 L/(m~2·h),提高了2.26倍,对牛血清蛋白的截留率均在93%以上.     

无机纳米颗粒对聚氯乙烯(PVC)/聚醚砜(PES)共混膜的性能影响

首先探讨了ZnO、Al2O3、TiO2、SiO2四种无机纳米颗粒的加入对PVC/PES共混溶液剪切黏度的影响,在此基础上研究了纳米颗粒的加入对PVC/PES共混膜断面和表面微观结构、水通量、截留率、亲水性、孔隙率、机械性能等的影响.结果表明,四种无机纳米颗粒均使共混膜的表面孔径和孔隙率减小,亲水性和截留率增大.添加无机纳米颗粒的膜,其孔隙率越大,水通量也越大.未添加无机纳米颗粒的PVC/PES共混膜,孔隙率最大,但水通量小于添加SiO2和ZnO后的膜.这一点说明膜的水通量不仅与孔隙率有关,与膜的亲水性也有密切的关系.另外,加入无机纳米颗粒还可以略微改善膜的抗拉伸性能.     

新型五孔PVDF共混改性膜抗污染性能研究

观察新型五孔PVDF共混改性纤维膜SEM形貌特征,测量改性膜的接触角和临界通量,1#(PVDF/PMMA/TPU)、2#(PVDF/PMMA/PVC)共混改性膜分别在次临界和超临界通量下进行过滤实验.结果表明:PVDF共混改性膜具有优良的微观结构,且1#共混膜性能较好;1#共混膜的接触角比2#共混膜小;1#、2#共混膜的临界通量分别为10和14L/(m2.h);1#共混膜比2#共混膜抗污染性能好;次临界通量下共混膜的运行比超临界通量下的稳定.两种共混膜分别在次临界通量下采用单独超滤和混凝+超滤工艺处理某市地表水,得出混凝+超滤工艺处理效果较好,且1#共混膜比2#共混膜处理效果好.     

分子氨化改性聚醚砜膜的亲水性和抗污染性能

通过氨化聚醚砜(PES-NH_2)与纯聚醚砜(PES)共混的方法,经过非溶剂致相转化(NIPS)法得到了亲水抗污型聚合物膜。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线电子能谱(XPS)对膜的结构和表面化学组成进行了分析。结果表明,以氨化聚醚砜(PES-NH_2)为共混改性剂时,共混膜的表面亲水性和抗污染性能均得到显著改善;当改性剂的含量为6%且压力为0.2 MPa时,膜材料的水通量可达到146.3 L/(m~2·h),其抗污染性能和截留率都相对较好。通过分子氨化改性能够显著改善聚醚砜膜的亲水性和抗污染能力。     

聚醚砜荷正电超滤膜的制备及对染料的分离研究

采用非溶剂相转化法制备了氯甲基聚醚砜/聚醚砜(CMPES/PES)共混膜,并在其表面进行季铵化改性,制得季铵化聚醚砜荷正电超滤膜。经过元素分析,季铵基团成功地接枝在膜的表面。实验对膜的亲水性能、抗污染性能及对染料的分离性能进行了研究。结果表明:季铵化改性膜的亲水性能和水通量显著提高,通量由原来的177L/m2·h增加到233L/m2·h;且改性膜的总污染指数(Rt)和水通量恢复率(FRR)均显著增大,这说明改性后的膜大大降低了不可逆污染。季铵化膜对碱性染料具有较好的分离效果,其中阿利新蓝(AB)的截留率大于90%。     

十二烷基苯磺酸钠共混改性聚酰亚胺纤维膜的制备及油/水乳液分离性能研究

利用十二烷基苯磺酸钠的两亲性对聚酰亚胺进行亲水改性。通过静电纺丝法制备了十二烷基苯磺酸钠/聚酰亚胺共混膜。采用X射线光电子能谱(XPS)对膜的结构进行了表征，对水接触角、石油醚/水乳液分离性能进行了测试。结果表明：十二烷基苯磺酸钠共混入聚酰亚胺中；改性后膜表面亲水性明显提高，1min内水接触角由81.14°降至32.15°;对石油醚/水乳液具有良好的分离效果，膜通量最大值为245L/(m²·h),最大分离效率达78%以上。回收10次后，分离效率始终保持在76%以上。     

仿蜘蛛网结构油水分离膜的制备和性能探索

具有三维网络结构和亲水特性的水凝胶用于分离膜改性备受关注.以聚偏氟乙烯(PVDF)膜为基质,将羧甲基纤维素(CMC)通过自交联方式引入膜表面,制备了仿蜘蛛网结构的CMC-PVDF改性膜,对膜的油水分离性能、抗污染性能、机械性能等进行了考察.结果表明,相对于原膜,改性膜的油水乳液通量增加了4倍,达到612 L/(m~2·h),油水分离性能从74%提高到94%以上;改性膜具有较好的抗污染能力;相对于原膜,CMC-PVDF改性膜的弹性模量从3.647 MPa提高到14.86 MPa,伸长率从31.5%提高到58.4%,这与膜表面的仿蜘蛛网结构有关.通过所述方法得到了兼具较高分离性能、抗污染性能和机械性能的膜材料,对分离膜改性研究具有一定借鉴价值.     

基于复合纳米颗粒的有机-无机杂化膜制备与性能表征

采用共混杂化的方法,利用Al2O3/TiO2复合纳米颗粒对疏水性强、易污染的聚偏氟乙烯膜进行改性,以增强其在水相溶液中的应用能力。通过测定纯水通量、截留率和膜表面接触角分别考察膜的透过、分离性能及亲疏水性能。用扫描电镜观察杂化膜的表面形态及断面结构。用傅立叶红外光谱分析杂化膜的化学结构,用X射线衍射分析杂化膜的结晶状态。膜的抗污染性能由料液通量试验考察。改性前后膜的测试结果表明,纳米颗粒的加入改善了聚偏氟乙烯膜的通量、亲水性能和抗污染性能。     

高盐染色废水脱盐用中空纤维超滤膜的制备和应用

在聚砜(PSf)铸膜液中加入磺化聚醚砜(SPES),引入亲水性磺酸基团(-SO_3H),采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备PSf/SPES共混改性超滤膜.通过扫描电镜(SEM)表征膜的形貌结构,用过滤实验研究超滤膜的分离性能.结果表明,改性膜最佳制备条件为SPES添加量为质量分数0.25%,芯液组成(DMAc∶H_2O,质量分数比)为2∶8,此时制备的共混改性膜在0.1 MPa压力下,纯水水通量为282.5 L/(m~2·h),对100 mg/L的活性艳橙KE-2R、活性深蓝KE-R、直接混纺黄D-3RNL的截留率分别为95.6%、94.7%、97.4%;在100 g/L Na_2SO_4存在时,PSf/SPES共混改性膜对活性艳红X-7B的截留率仍超过60%,并可使绝大部分Na_2SO_4分子渗透通过,实现了对高盐染色废水中染料与盐分质回收的目的.此外,共混改性膜持续运行48 h处理染色废水时渗透通量和截留率变化较小,具有较好的运行稳定性,可应用于实际染色废水处理.     

分子印迹聚合物膜的制备及其应用

分子印迹膜兼具分子印迹与膜技术的优点,近年来已成为分子印迹技术领域研究的热点之一.首先对分子印迹技术及分子印迹膜进行了简介,继而重点对分子印迹膜的主要制备方法,包括原位聚合法、相转化法、表面修饰法和电化学聚合法等进行了评述,对现有分子印迹膜的分离性能进行了总结和分析.最后对分子印迹膜在手性物质拆分、固相萃取、农药残留检测及仿生传感等领域的应用及其研究方向进行了介绍和展望.     

聚乙烯吡咯烷酮/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了PVP/EVAL共混膜,并用于油水乳液分离过程。通过全反射红外光谱、扫描电子显微镜、拉伸试验、接触角测试等对膜的组成、结构形态、机械性能、亲水性进行了表征,并研究了PVP添加量对共混膜油水分离性能的影响。结果表明:添加PVP能较显著地改变EVAL膜的结构,且共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当PVP添加量为10 wt%(PVP在铸膜液中的质量分数)时,其拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的1.88倍和1.34倍。当PVP添加量为4 wt%时,油水分离稳定通量为纯EVAL膜的1.81倍,截留率为92.2%,比纯EVAL膜略高。PVP添加量为10 wt%的PVP/EVAL共混膜清洗后通量恢复率由纯EVAL膜的51%增至77.98%。     

17β-雌二醇乙酸纤维分子印迹复合膜的制备及性能研究

以多孔乙酸纤维膜为载体,17β-雌二醇为模板,采用紫外光引发制备了17β-雌二醇乙酸纤维分子印迹复合膜。试验对膜的选择吸附性和分离透过性进行了探讨。实验结果表明,所合成的乙酸纤维分子印迹复合膜对模板分子17β-雌二醇具有较好的选择吸附性,吸附量达10.2μmol/g;17β-雌二醇/17α-炔雌醇的分离因子为4.7。膜透过实验表明,该分子印迹复合膜能将17β-雌二醇与17α-炔雌醇分离开,表明17α-炔雌醇作为结构类似物在复合膜上的结合牢固性不如模板分子。     

PU/PVC复合膜的制备及应用

采用湿法相转化法制备了PU/PVC/SiO2复合膜,并用膜性能测试仪、扫描电子显微镜测试了膜的性能与结构.结果显示:SiO2的加入,可改善PU杂化膜的微孔结构并优化膜的性能,在该体系中加入PVC和PU共混,可以提高成膜速度及微孔结构,水通量和截留率得到了明显的提高.将制得的超滤膜用于处理麻杆蒸煮废液取得了较好的效果,与PU复合膜的对卵清蛋白的截留测试结果是一致的.     

新型分子印迹聚合物共混膜的制备进展

本文总结了近年来分子印迹聚合物膜的研究状况,详述了分子印迹共混膜的制备进展,并简要概括了其在药物分离、传输等领域的应用。     

微相分离结构聚氨酯膜的丁醇/水体系渗透汽化分离

制备了端羟基聚丁二烯-聚氨酯（HTPB-PU）和端羟基聚丁二烯-乙烯基三乙氧基硅烷-聚氨酯（HTPB-VTES-PU）两种聚氨酯膜。采用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）分析表征了两种膜的结构,结果发现,HTPB-PU有两个玻璃化转变温度,其膜具有一定程度的微相分离结构;HT...     

L-色氨酸分子印迹膜的表征、识别性能及识别机理

以L-色氨酸为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,聚砜为基膜,采用紫外光接枝法制备L-色氨酸手性分子印迹固膜.用扫描电镜和原子力电子显微镜对固膜的形貌进行表征,并对其特异性吸附性能及识别机理进行研究.固膜的手性分离因子高达4.1,由Scatchard模型分析分子印迹固膜与模板分子之间的结合作用力以氢键作用为主.     

Calcinable Polymer Membrane with Revivability for Efficient Oily‐Water Remediation

Fouling of polymeric membranes remains a major challenge for long‐term operation of oily‐water remediation. The common reclamation methods to recycle fouled membranes have the issues of either incomplete degradation of organic pollutants or damage to filter membranes. Here, a calcinable polymer membrane with effective reclamation after fouling is reported, which shows full recovery of the original oil/water separation efficiency. The membrane is made of polysulfonamide/polyacrylonitrile fibers by emulsion electrospinning, followed by hydrothermal decoration of TiO₂ nanoparticles. The bonding structured fibrous membrane displays outstanding thermal stability in air (400 °C), strong acid/alkali resistance (at the pH range from 1 to 13), and robust tensile strength. As a result, the chemically fouled polymeric membrane can be easily reclaimed without decreasing in separation performance and mechanical properties by annealing treatment. As a proof‐of‐concept, the as‐prepared membrane is integrated into a wastewater separation tank, which achieves a high water flux over 3000 L m^?2 h^?1 and oil rejection efficiency of 99.6% for various oil‐in‐water emulsions. The presented strategy on membrane fabrication is believed to be an effective remedy for membrane fouling, and should apply in a wider field of filtration industry.     

SiO2对聚氨酯杂化膜微孔结构及性能的影响

用热致相分离法制备了PU/SiO2杂化膜,研究了不同SiO2及其用量对PU/SiO2/溶剂体系微孔膜微孔结构的影响,并测试了膜的水通量.结果表明:具有不同结构的SiO2能够提高溶剂二氧六环的结晶温度,即冷却速率加快,使微孔膜的微孔尺寸细化,同时使微量水的结晶温度也有所不同,水的冻结温度与孔尺寸的大小直接相关.在冷却速率较快的体系中,形成的微孔尺寸较小,因此其水的冻结温度较低;而冷却速率较慢,形成的微孔尺寸较大,因此其水的冻结温度较高.SiO2的结构将影响与PU之间界面成孔的形态不同,SiO2的粒径越小,其与PU膜接触面积加大,增加了膜孔的连通性,使PU膜的水通量增大.     

弱可见光催化活性La-TiO2-还原氧化石墨烯填充聚偏氟乙烯共混膜的构建

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的通量及抗污染性能,首先利用吸附相反应技术耦合乙醇热处理制备La掺杂TiO₂-还原氧化石墨烯(La-TiO₂-RGO),再将其与PVDF共混制备La-TiO₂-RGO/PVDF抗污染超滤膜。结果表明,均匀分散于PVDF高分子中表面亲水的La-TiO₂-RGO增多,La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜的水通量和抗污染性能也显著提升。当La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜中出现团聚体,则会削弱其膜通量和抗污染性。在La-TiO₂-RGO填充量(与PVDF质量比)为2.0%时,La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜具有最优纯水通量。La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜最高纯水通量可达171.5 L·m?2·h?1,是PVDF膜的5倍以上,其通量衰减速率也明显低于PVDF膜。另外,由于La-TiO₂-RGO具有可见光催化活性,被污染后的La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜经过光照处理后用水清洗,其膜通量恢复率较直接用水清洗后的通量恢复率大幅提高;热处理温度升高,La-TiO₂-RGO弱可见光活性增强,光照后La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜通量恢复率变大。但过高热处理温度抑制了La-TiO₂-RGO中Ti3+形成,且削弱其光活性,La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜通量恢复率反而下降;对于La-TiO₂-RGO填充量为2.0%的La-TiO₂-RGO/PVDF共混膜,被污染后分别采用直接水清洗、仅光照处理2 h、先光照处理2 h后水清洗的膜通量恢复率分别为79.28%、52.42%、90.01%。