PVDF/PET平板式复合膜的制备及性能研究

利用非溶剂致相法制备PVDF/PET平板式复合膜,考察了添加剂、相对湿度、蒸发时间对复合膜性能的影响。结果表明添加剂为5%(wt,下同)聚乙二醇-400和0.5%聚乙烯吡咯烷酮K17复配、空气相对湿度为65%、蒸发时间为10s时制得的复合膜综合性能较优,膜的纯水通量达562.4L/(m2·h),孔隙率为70.5%,断裂拉伸强度和断裂伸长率分别为23.3MPa和58.1%。将此复合膜安装在浸没式MBR中处理生活污水,控制出水通量为0.46m3/(m2·d),连续运行6个月,跨膜压差均小于16kPa,膜比通量均大于8,CODcr去除率均高于83.8%,NH3-N去除率均高于90.1%,SS去除率均高于95.0%。     

GO改性高效油水分离PVDF杂化膜制备及其性能

氧化石墨烯(GO)因其具有丰富的羟基和羧基而被作为亲水改性剂应用于膜的制备.本研究通过向由聚偏氟乙烯(PVDF)与一种三嵌段共聚物(AP)组成的混合物中加入不同比例的GO,以制备具有高效油水分离性能的PVDF/AP/GO杂化膜,并考察了其对油水乳液的分离性能.研究发现,GO添加量为0.20%(质量分数)时的膜(M3)性能表现最佳,其在分离油水乳液时截留率较高(>98.9%),相对通量恢复率高于90.7%.此外,M3的纯水通量高达1 090 L/(m²·h).即使经过5次油水乳液循环过滤实验,截留率(>96%)和纯水恢复通量J_c(>879 L/(m²·h))仍然保持在非常高的水平,表现出优异的油水乳液分离性能.     

高温型PVDF/PSSA复合膜的质子传导性能

通过自由基加聚反应制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚苯乙烯磺酸(PSSA)复合膜,通过SEM、EDX、电化学阻抗谱(EIS)和TG等方法表征复合膜的微结构、电化学及尺寸稳定性和力学性能等性能与反应时间的关系.结果表明,随着反应时间的延长,PVDF/PSSA复合膜的含水率、质子传导率逐渐增大.反应时间为8 h的复合膜,其含水率在常温下达到4.4%,质子传导率达到0.375 S/cm,抗拉强度为32.1 MPa。这表明,在采用自由基加聚反应制备的复合膜中形成了稳固的半互穿网络(SIPN)结构,在保持一定的热稳定性能、尺寸稳定性以及力学性能的条件下,其质子传导性能明显改善.     

PDMS/PVDF优先透有机物渗透汽化复合膜的制备

以商品化聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜为基膜,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为涂膜材料制备PDMS/PVDF优先透有机物渗透汽化复合膜。用扫描电子显微镜(SEM)对膜结构进行表征,并研究了涂敷方法、基膜热处理工艺、PDMS浓度、固化温度及固化时间等因素对复合膜渗透汽化性能的影响。实验结果表明:基膜120℃下热处理,用10%的PDMS溶液,采用浸涂加真空涂敷的方法涂膜,110℃下交联固化6h制备的复合膜性能最佳。该复合膜在60℃时,分离5%的乙醇水溶液,分离因子可达到21.35,通量为331.21g/(m2·h)。     

氧化石墨烯-氨基酰化酶/聚偏氟乙烯复合膜的制备及特性

通过静电吸附法成功制备了氧化石墨烯-氨基酰化酶（GO-acylase）颗粒。将GO和GO-acylase颗粒分别添加到聚偏氟乙烯（PVDF）铸膜液中,通过相转化法制备了GO/PVDF和GO-acylase/PVDF复合膜。结果显示,GO-acylase/PVDF复合膜的粗糙度最低（R_a=8.21 nm）,表面最平滑。GO/PVDF和GO-acylase/PVDF复合膜的接触角较小（73.72°和71.31°）,说明复合膜的亲水性优于纯PVDF膜。由于GO的添加会增强溶质和非溶质之间的转化过程,从而导致GO/PVDF复合膜的纯水通量最大（69.0 L/（m2 h））。经过测定,GO-acylase/PVDF复合膜的生物活性在4℃下可以持续4周左右。研究结果表明,GO-acylase/PVDF复合膜的成功制备为抗生物污染膜的研发提供了新思路。      

PVDF/石墨烯复合材料熔融制备工艺及其性能研究

主要研究熔融加工工艺对石墨烯在聚偏氟乙烯(PVDF)中的分散及导电、导热性能的影响。首先通过高速混合机机械搅拌,使石墨烯微片、助剂与PVDF粉料均匀分散,然后分别经由熔融模压、双辊辊压、双辊混炼、双螺杆挤出和密炼等工艺制备得到PVDF/石墨烯复合材料。利用SEM和TEM研究复合材料的微观形貌,并研究不同熔融制备工艺及石墨烯含量对复合材料导电性能、导热性能及热力学性能的影响。结果表明,采用高速混合、合适的助剂体系和熔融工艺,可以得到石墨烯分散良好的复合材料;经定向分散熔融制备工艺所得的复合材料导电性能和导热性能均优于不定向分散熔融工艺所得的复合材料;石墨烯的加入,可以改善复合材料的热力学稳定性,提高复合材料的结晶温度。     

纳米ZnS/PVDF复合膜的制备及其光学性能

以醋酸锌(ZnAC₂ ·2H₂O)和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料, N-N-二甲基甲酰胺为溶剂, 采用溶胶-凝胶原位复合的方法制备纳米硫化锌/聚偏氟乙烯复合膜。X射线衍射和透射电镜分析表明, 复合膜中的ZnS晶粒分布均匀, 平均尺寸在3~7nm之间, 具有明显的立方相结构。紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析表明, 随着ZnS晶粒度的减小, 复合膜的吸收边出现从310→270nm的蓝移, 该复合膜中同时存在368nm的激子复合发光和429nm自激活发光。分散剂的加入不会对复合膜的荧光性能产生本质的影响, 但可以使ZnS生长速度减慢, 分散更均匀。      

导电聚偏氟乙烯/碳纳米管复合膜的制备与性能研究

通过浸没沉淀相转化法制备了聚偏氟乙烯/多壁碳纳米管导电复合膜,研究了复合膜的亲水性、导电性、通量、表面形态以及机械性能。研究表明,碳纳米管的加入可以使复合膜中的β相增多,α相减少。扫描电镜表明通过超声分散处理可以使碳纳米管均匀地分散在聚偏氟乙烯基质中,同时由于碳纳米管的加入,复合膜的亲水性、通量、导电性、介电常数以及机械性能都得到了改善。     

PEBA/PVDF复合膜的溶胀及渗透汽化性能研究

为从醋酸正丁酯稀水溶液中回收微量酯,采用涂布法制备了聚醚共聚乙酰胺/聚偏氟乙烯(PEBA/PVDF)复合膜.考察了复合膜在醋酸正丁酯稀水溶液中的溶胀性能,探讨了浸泡时间、浸泡液温度及浸泡液浓度等因素对溶胀度的影响.通过拉力试验,测试了复合膜的力学性能.通过渗透汽化实验,从醋酸正丁酯稀水溶液中分离出醋酸正丁酯,研究了料液浓度、料液温度等因素对复合膜分离性能的影响.结果显示,复合膜在醋酸正丁酯稀水溶液中具有良好的溶胀性能及渗透汽化性能;40℃下分离质量分数为0.6%的醋酸正丁酯水溶液,渗透通量达到280.43 g/(m2.h),分离因子为308.65.     

PVDF管式复合微孔膜及其膜蒸馏浓缩腹蛇抗栓酶的研究

对制膜条件进行了优化控制，并在多孔支撑聚乙烯烧结管的外表面涂覆聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）微孔膜，成功地制备出管式复合微孔膜，同时也为抑制ＰＶＤＦ在成膜过程中的形变提供了一种新的方法。利用自制的膜组件进行了生物酶制剂－腹蛇抗栓酶的膜蒸馏浓度实验。结果表明，这种新型的管式膜具有许多优良的性能，如稳定、可靠性强、易于放大等。在透过侧压力为１３．３３ｋＰａ、温度为２０℃时，其通量可以达到７￣１１ｋｇ（ｍ＾２·     

PDMS/PVDF复合膜分离VOC/N2的性能研究

采用涂布法制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯(PDMS/PVDF)复合膜,并用于VOC/N2体系(正已烷/N2、环己烷/N2、正庚烷/N2二元混合气体)的分离,系统地考察了原料气浓度、原料气流速、操作温度对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响.结果表明,随着原料气浓度的升高、流速的增大,VOC的渗透率及选择性均增大,而随着操作温度的升高,VOC的渗透率和选择性有所降低.连续运行三个月,膜分离性能稳定,正庚烷的渗透率为1.2×10-6 mol/(s·m2·Pa),选择性可达145.     

静电自组装法制备Ag@AgCl/GO复合薄膜及其SERS性能研究

采用水热法制备Ag@AgCl溶胶,并采用静电自组装技术在石英基片上通过交替提拉氧化石墨烯(GO)和Ag@AgCl溶胶,制备Ag@AgCl/GO复合薄膜并用做表面增强拉曼光谱基底。采用SEM、XRD、EDS、UV-Vis以及共聚焦激光拉曼光谱测试仪对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,通过静电自组装法可以获得结构稳定,性能优异的薄膜。Ag@AgCl/GO复合薄膜除了对罗丹明6G具有优异的表面增强拉曼散射性能外(拉曼增强因子可达107数量级),由于AgCl的引入使体系具有优异的光催化降解性能,可以实现Ag@AgCl/GO表面增强拉曼光谱基底的循环利用。     

聚偏氟乙烯/聚氯乙烯共混中空纤维膜的研制

实验表明PVDF/PVC共混体系是部分相容体系,且在共混比是7∶3时,相容性最好.还讨论了不同聚合物配比,不同溶剂,不同添加剂对共混膜性能的影响,并进行了分析.     

PVDF/CA共混微滤膜的研制

通过PVDF与CA共混来提高PVDF膜的亲水性,以纯水通量、膜的最大泡点压力、平均泡点压力等性能为指标,设计了九因素(共混比、固含量、溶剂种类、溶剂比、添加剂种类及含量、蒸发时间、凝胶浴温度、凝胶时间)四水平的正交试验表研究膜制备过程中各因素对PVDF/CA共混微滤膜性能的影响.实验结果表明:固含量是最主要的影响因素,其次是共混比、溶剂种类、添加剂含量、凝胶浴温度、凝胶时间、蒸发时间、添加剂种类和溶剂比.较佳的成膜条件为:PVDF/CA共混比4∶1,固含量12%~14%,添加剂N-甲基-2-吡咯烷酮质量分数2%~3%,二甲基甲酰胺/正丁醇混合溶剂比7∶1,蒸发时间30 s,在20~30℃的自来水中凝胶50~70 min.在此较优条件下可制备孔径为0.55~0.65μm,0.06 MPa下的纯水通量27℃时为205.37~292.53 mL/(cm2.h)的PVDF/CA共混微滤膜.     

聚偏氟乙烯/聚丙烯腈共混超滤膜的研究

讨论了聚偏氟乙烯／聚丙烯腈共混体系的相容性,对ＰＶＤＦ／ＰＡＮ共混体系的相容性进行了理论分析和相容性预测,并通过实验对相容性进行了评价。结果表明,ＰＶＤＦ／ＰＡＮ属部分共混体系。利用该体系可制得性能优良的ＰＶＤＦ／ＰＡＮ共混超滤膜,讨论了铸膜液的组成、制膜条件对膜性能的影响。并对膜性能和膜结构进行了测试。得到了较好的结果。     

PVDF/PS共混微孔膜的制备

将聚偏氟乙烯和聚砜共混,通过溶胶一凝胶相转化法研制高孔隙率微孔膜．考察了聚合物浓度、PVDF／PS配比、溶剂种类和组成、添加剂浓度、凝胶浴温度和组成、溶剂挥发时间和热处理温度对膜孔径和孔隙率的影响．实验发现：使用DMF／DMAc混合溶剂可提高膜孔径和孔隙率;随LiCl含量的增加,膜孔径和孔隙率逐步增加;凝胶浴温度对膜的水通量没有太大的影响,但凝胶浴组成对膜性能有很大的影响;延长溶刺挥发时间,导致平均孔径减小．选择适当的膜液组成,可制得孔径为0.2～1.0μm,孔隙率达到90％以上的PVDF／PS共混微孔膜,而且共混膜的孔隙率比单组分PVDF膜有大幅度的提高．说明共混化是一种改善PVDF膜性能的有效方法,具有极好的实用开发价值,     

聚偏氟乙烯中空纤维医用膜的研制

利用非溶剂相转化法,制备不同聚偏氟乙烯(PVDF)改性膜.研究PVDF与聚乙二醇(PEG)-400固含量对膜性能的影响,并将PVDF改性膜与市售血液透析膜F60S的性能进行了对比分析.结果表明,随着PVDF固含量的增加,膜分离孔径和纯水通量逐渐减小,BSA截留率和机械性能提高;随着PEG-400固含量的增加,膜分离孔径先减小后增大,BSA截留率先增加后减小,纯水通量逐渐提高,机械性能下降.PVDF/PEG膜分离孔径与纯水通量比F60S膜略低,BSA截留率、机械性能、血液相容性与F60S膜相比均具优势.