PDMS/改性ZSM-5复合膜的制备及其性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为改性剂,对ZSM-5型沸石粒子进行了改性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为膜材料,制备了改性沸石填充的PDMS渗透汽化杂化膜。以10%的乙醇/水体系为实验对象,研究了该杂化膜对乙醇的分离性能。结果表明,填充改性沸石粒子能显著提高PDMS膜的分离性能。当料液温度为40℃时,分离因子和渗透通量分别达到14.1和348.7 g/(m2·h)。     

碳黑填充PDMS渗透蒸发优先脱醇膜的制备研究

通过碳黑填充有机硅膜的方法,制备了一种新型聚二甲基硅氧烷(PDMS)优先脱醇渗透蒸发分离膜,考察了铸膜液制备、溶剂、碳黑粒径及处理方法和进料温度与膜的渗透蒸发性能之间的关系.结果表明,采用超声分散碳黑和正癸烷溶剂可以制得性能良好的膜.利用热处理过的N110碳黑填充PDMS膜,可以在保持分离因子不变的前提下,使总渗透通量提高到空白膜的两倍以上.碳黑填充PDMS膜总通量随进料温度升高而增加,选择性基本保持不变.     

ZSM-5填充PDMS/PVDF复合膜的纳滤分离性能

将ZSM-5分子筛填充于聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备ZSM-5填充的PDMS/PVDF(聚偏氯乙烯)复合膜,采用扫描电镜(SEM)、接触角(CA)等方法对填充复合膜进行了表征和分析,并考察了复合膜对大豆油/己烷混合油的纳滤分离性能,研究了热处理、氢氟酸处理的ZSM-5及其填充量对复合膜分离性能的影响.结果表明,未处理ZSM-5填充膜对复合膜的分离性能有一定增强;经氢氟酸处理的ZSM-5传质阻力增加,填充膜的通量和截留率均有所下降;经热处理的ZSM-5由于孔内有机物被除去,孔道畅通,为己烷提供了优先通道,填充膜的通量改善较大,截留率也有一定提高.ZSM-5填充质量分数在30%~40%时复合膜的分离性能较好;当填充量过高时,由于ZSM-5团聚造成缺陷,反而恶化分离性能,截留率大幅降低.     

基膜改性的壳聚糖／聚丙烯腈渗透气化中空纤维复合膜

采用粒子填充的聚丙烯腈（PAN）作为基膜材料，纺制成了中空纤维，对基膜进行拉伸，热定型等后处理，并在此基础上研制了壳聚／聚丙烯腈中空纤维复合膜，考察了基膜的改性及不同操作条件对复合膜分离性能的影响，发现采用该基膜制备的复合膜对乙醇－水体系具有很好的分离性能。     

MnO_2-Fe_2O_3复合粒子的制备及其PU共混膜的氧氮分离性能

采用共沉淀的方法制备了MnO_2-Fe_2O_3复合纳米粒子,并将复合粒子加入PU中制成PU共混膜。探讨了MnO_2所占复合粒子MnO_2-Fe_2O_3比例,以及复合粒子MnO_2-Fe_2O_3的含量,对PU共混膜的气体渗透性能的影响。结果表明:通过共沉淀法制备的MnO_2-Fe_2O_3粒子粒径小且均匀,复合粒子50%-MnO_2-Fe_2O_3制备的共混膜对气体分离性能最佳,当复合粒子50%-MnO_2-Fe_2O_3添加量为10%(wt,质量分数,下同)时,PU共混膜的渗透系数为18.93Barrer,O_2/N_2理论分离因子为7.48。     

高分子基气体分离膜材料研究进展

在简要介绍气体分离膜分离机理的基础上,详细介绍了高分子和有机-无机复合两类气体分离膜材料及其分离性能,其中高分子膜材料主要包括聚酰亚胺、硅橡胶、聚砜、醋酸纤维素、聚吡咯,有机-无机复合膜材料主要包括无机粒子填充高分子、有机-无机杂化,并对高分子基气体分离膜材料的发展前景进行了展望.     

SiO_2/PDMS复合膜的制备及其渗透汽化性能研究

以PVDF为支撑层,制备了疏水性二氧化硅(SiO2)填充聚二甲基硅氧烷(SiO2/PDMS)复合膜,通过扫描电镜、接触角测试和热失重分析对复合膜微观形貌、表面疏水性和热性能进行了表征。研究发现,SiO2的加入,可以有效提高PDMS膜的表面疏水性和热稳定性。疏水性SiO2与PDMS基体结合紧密,当SiO2填充低于3%(wt,质量分数,下同)时,纳米粒子在PDMS基体中分散均匀,未发现明显团聚。将复合膜用于渗透汽化乙醇/水体系的分离,发现SiO2的加入,在填充量为1.5%时,SiO2/PDMS复合膜综合分离性能优于纯PDMS膜,尤其是操作温度升高时,与纯PDMS膜相比,复合膜分离因子下降幅度较小,而渗透通量增加较快,表现出较好的综合分离性能。     

填充型渗透蒸发膜的研究进展

综述了填充型渗透蒸发膜的最新研究进展 ,提出了填充型渗透蒸发膜的分类方法 ,简要叙述了各类填充膜的制备过程 ,并对填充膜在水中有机物脱除、有机物脱水、有机物之间的分离等领域的应用进行了介绍 .     

高填充量ZSM-5/PDMS复合膜的制备及透醇性能研究

以加成型硅橡胶(RT-615)为基膜,采用HF酸刻蚀的ZSM-5粒子作为填充材料,制备了高填充量ZSM-5/PDMS复合膜。通过扫描电镜(SEM)表征,发现复合膜填充量(ZSM-5:PDMS质量比)低于至100%时,复合膜表面和断面较致密,均未出现孔洞,当超过100%时,复合膜的上表面和断面出现明显微米级孔洞。将复合膜用于渗透汽化乙醇/水混合物的分离,研究发现随着ZSM-5填充量的提高,复合膜分离因子先增大后减小,这可能是由于填充量过大造成膜内的孔洞缺陷抑制了ZSM-5对乙醇选择性的提高,在填充量为70%时达到极大值21.0;复合膜渗透通量随着填充量的增大不断增加。将影响复合膜分离性能的因素分为外部因素(操作温度和料液浓度)和膜自身结构因素两部分,分别研究了各因素对复合膜渗透汽化分离性能的影响。     

聚酰亚胺/钛酸钡复合膜介电性能及其影响因素的研究（Ⅱ）

通过前体溶液共混和原位聚合两种方法首先制备聚酰胺酸/BaTiO3前体膜,再经亚胺化得到高介电常数聚酰亚胺/BaTiO3复合膜.考察了不同制备方法、BaTiO3粒子的粒径大小、填充方式等对介电性能的影响.研究发现,通过增加粒子的粒径、使用原位聚合法和采用双模式填充方法都可以有效提高复合膜的介电常数.使用单模式填充方法,由粒径为100nm的改性BaTiO3通过原位聚合法制备得到的复合膜,当BaTiO3的体积分数为0.5时,在10kHz电场中膜的介电常数可以达到45.     

炭膜制备及其孔结构调控

炭膜作为近年发展起来的一种新型无机分离膜,有着广阔的应用前景.炭膜的孔结构是影响炭膜性能的根本性因素.评述了炭膜的分类和制备,着重阐述了原料性质、添加剂、炭化条件等主要因素对炭膜支撑体孔结构的影响以及预氧化条件对沥青基非支撑体炭膜孔结构的影响.并详细介绍了炭膜分离层孔结构的调控方法.     

壳聚糖-硫酸软骨素共混膜性质的研究

以溶液共沸法制成不同共混比例的壳聚糖－硫酸软骨素共混膜,通过观察共混膜的表面形态结构、结晶度、红外吸收及透光率,发现壳聚糖和硫酸软骨素两种分子具有较好的相容性,分子间具有较强的相互作用,所形成的共混膜表面结构均匀单一。通过研究共混膜的各种性质发现硫酸软骨素的混入可以改善膜的力学特性,提高膜的透光性及渗透性,降低膜的吸水性及对蛋白的吸附性。以共混膜为载体培养兔角膜内皮细胞,发现硫酸软骨素的引入可明显提高膜和细胞的相容性,兔角膜内皮细胞可在膜上长期生长,结果提示此共混膜可作为细胞培养的良好载体,用于器官损伤修复及细胞移植。     

壳聚糖-透明质酸共混膜性质的研究

以溶液共混法制成不同比例的壳聚糖一透明质酸共混膜,通过观察各种共混膜的表面形态结构、结晶度、透光率等,发现在以较低比例混入透明质酸所形成的共混膜中两种高分子的相容性较好,分子间存在较强的相互作用力,形成的共混膜表面结构均匀单一。通过对共混膜理化性质的研究,发现透明质酸的混入可以有效的改变壳聚糖膜的力学特性、吸水性、吸附性以及对小分子物质的渗透性。以共混膜和壳聚糖膜为载体培养兔角膜细胞,结果发现较低比例的透明质酸可以显著提高壳聚糖膜与角膜细胞的相容性,能够有效的支持细胞在膜上生长,结果提示以一定共混比例制成的壳聚糖一透明质酸共混膜可以作为细胞体外培养的良好载体,可用于器官损伤修复以及细胞移植。     

一种新的膜材料——聚苯硫醚

综述了聚苯硫醚 (polyphenylenesulfide简称PPS)的结构、性能和在制膜中的应用 .PPS是一种可在高温下连续使用 ,并拥有可与含氟材料相匹敌的耐酸、碱和有机溶剂的新型高分子工程材料 .用对二氯苯和硫化钠在合适的溶剂中经催化反应生成PPS ,目前已能规模化生产 .由于PPS具有多方面的优良性能 ,可用PPS或改性PPS通过熔融法或相转化法制备中空纤维膜、平板膜或管式膜 ,用于超滤、反渗透、渗透汽化、离子交换膜等 .     

聚苯胺气体分离膜研究进展

介绍了聚苯胺(PANI)的结构、合成方法及其在气体分离领域的研究进展,综述了PANI气体分离膜的制备途径、掺杂过程和掺杂剂对PANI膜气体透过性能的影响.指出了研究中存在的问题,并对研究方向进行了预测.     

蒸发时间对两级凝胶法制备的聚醚砜膜结构和性能的影响

主要探讨了蒸发时间对用两级凝胶法(dual—bath coagulation method)所制得的聚醚砜(PES)超滤膜的性能和结构的影响．结果表明，随着蒸发时间的延长，水通量先减小后增大；肌肝和尿素去除率均是先升高而后降低，然后再升高的趋势；膜的孔隙率上升，平均孔径下降．在蒸发时间为10s时，肌肝和尿素去除率最高，且水通量适中，是血液净化用聚醚砜膜的最佳成形条件．     

PU/PVDF共混中空纤维膜结构与性能

采用熔体纺丝后拉伸的方法制备了聚氨酯(PU)/聚偏氟乙烯(PVDF)共混中空纤维膜,研究了拉伸对共混膜形态结构的影响,通过测定水通量随透膜压力的变化讨论了PU/PVDF共混中空纤维膜的压力响应性能,并对不同拉伸倍数所得膜压力响应性能差异进行了研究.结果表明,拉伸过程增大了聚合物间界面微孔的通透性,有效地提高了膜的水通量;且随拉伸倍数的提高,PU/PVDF共混中空纤维膜界面微孔的回复性有所提高.     

A Novel Manufacturing Process to Fabricate Double-Layer Membranes

A new method to fabricate double-layer membranes by using a specially design casting machine is described in this study. This machine is able to produce membranes with a double-layer structure via a single-casting technique with the use of a closed-loop feedback control system. The membrane casting operation is controlled by a programmable logic controller (PLC). Membranes produced from this simplified technique exhibit similar properties as the double-cast membranes, such as a macrovoid free structure and good porosity property. Results show that high casting speed is desired during the membrane fabrication process as the relaxed polymer molecular orientation and low polymer chain entanglement promote vertical swelling, and hence enhance the membrane porosity. Turbulent coagulant flow further improves the membrane porosity due to the high solvent–coagulant exchange rate during the phase inversion process. In summary, this machine simplifies the double-casting technique and produces membrane with similar advantages as the membrane fabricated via a double-casting technique.     

ISI/IMs共混型镶嵌荷电膜的研制

以嵌段共聚物ＩＳＩ和ＩＭｓ的共混物为原料，ＰＰ微孔膜为基膜制成了复合膜，再经过交联、季胺化和磺化而制成了一种新的共混型镶嵌荷电膜。进一步的研究显示，该膜具有典型的镶嵌荷电膜结构及性能特点，与ＭｓＩＳＩＭｓ五嵌段荷电膜具有相似的膜形态与膜结构；电性能也十分相近，膜面电阻分别为３５０、９７０Ω·ｃｍ＾２，电压渗系数分别为８×１０＾－９、６．１×１０＾－９Ｖ／Ｐａ。表明可以用ＩＳＩ／ＩＭｓ共混物代替五嵌     

膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制

采用相转化法制备海水提溴用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜,考察聚合物浓度、无机复合添加剂浓度、膜干燥方式及后处理方法对膜结构和性能的影响.结果表明,无机复合添加剂能有效提高膜机械性能,同时不影响膜疏水性;溶剂置换法不能完全避免膜收缩,从而直接影响膜孔结构和透气性能.物理后处理方法可显著提高膜透气性能,氮气通量为8.62 m3/(m2.h),孔隙率为63.31%,膜断裂强度可达到1.64 cN/Tex,膜断裂伸长率为79.10%.