磺化聚砜膜材料的制备与性能研究

磺化聚砜是制备亲水性滤膜的优良材料。首先以发烟硫酸为溶剂、4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)为原料成功制备了磺化单体3,3’-二磺酸钠-4,4’-二氯二苯砜(SDCDPS),并确定了最佳磺化条件,n(SO3)/n(DCDPS)=3.5,反应温度110℃,反应时间20h。以SDCDPS为单体通过亲核缩聚反应合成了一系列不同磺化度的磺化聚砜膜材料,利用红外光谱及核磁共振光谱对其结构进行了表征。热分析实验表明,该聚合物材料具有较高的分子量和热稳定性。     

聚砜类血液透析膜材料和结构研究进展

综述国内外聚砜类血液透析膜的研究现状及发展方向.介绍制膜材料、制膜工艺条件、成膜机理;阐述聚砜类血液透析膜制备的基本方法.对比不同厂家聚砜类血液透析膜在组成成分、几何尺寸、膜孔径大小和磷酸盐清除性能等方面的差异,并分析这些差异对临床应用的影响,展望聚砜类血液透析膜制备技术和应用领域的发展趋势.     

磺化聚砜膜的燃料电池性能初步研究

针对磺化聚砜质子交换膜用于PEMFC ,研究了它的物理化学性能和电化学性能 ,实验结果表明 :与Nafion 膜相比 ,磺化聚砜 (EW =90 0 )作为质子交换膜材料 ,具有较好的热稳定性、水化性能和尺寸稳定性 ,溶液浇铸法制得的磺化聚砜膜在机械强度、气体渗透性能方面与Nafion 膜相近 ,用磺化聚砜膜组装的PEMFC的电池性能与Nafion 膜相比存在一定的差距 ,但从电池运行稳定性来看 ,还是有希望用于质子交换膜燃料电池的 .     

新型孔道聚砜膜的研究

通过改变制膜工艺，研制出指状或贯通聚砜膜，用于酶或细胞固定化。     

聚砜基复合正渗透膜的结构设计与性能表征

采用连续制膜技术制备聚酯(PET)筛网增强型聚砜(PSf)基膜,并通过两次刮涂的方法获取单皮层基膜,通过在基膜表面界面聚合制备复合正渗透(FO)膜.PET筛网的引入使基膜内部大孔贯通性变差,孔隙率和纯水通量降低,另一方面,却大大增强了基膜强度,并使其更具韧性.基膜引入PET筛网,所得复合膜正渗透过程中的内浓差极化程度有所增大,由于单皮层基膜底面较为疏松,且PET筛网局部裸露出来形成界面大孔,故所得复合膜传质阻力降低,以2mol/L的NaCl溶液为汲取液,其正渗透水通量比双皮层基膜复合膜高50%左右.本文提出一种提高正渗透膜性能的新型方法,即通过结构设计获取单皮层的基膜,不仅能够提高复合膜水通量,还能减少膜脱水现象的发生.     

固含量对聚砜膜透湿性能的影响

选择廉价易得的聚砜为原料,以相转化法制备了聚砜膜.测量了膜的湿交换效率、传质系数、渗透速率、水蒸气吸附量、静态接触角等透湿性能;讨论了铸膜液中固含量的变化对膜透湿性能的影响.研究结果表明,膜水蒸气渗透的湿交换效率随着聚砜浓度的增大而降低;在保持铸膜液中聚砜不变的情况下,加入添加剂PVP可以使孔隙率增大,加入季铵盐能有效提高膜表面的亲水性,从而改善其透湿性能.     

磁控溅射TiAlSiN膜的抗氧化性能

目前,针对TiAlN和TiAlSiN薄膜在800~1 000℃高温氧化时的硬度及抗氧化性能研究较少。利用磁控溅射技术,在高速钢W18Cr4V表面制备了TiAlN和TiAlSiN薄膜,当Al靶功率为100 W、Si靶溅射电流为0.20 A时,TiAlSiN薄膜硬度及弹性模量达到最大值,对此条件下的膜层进行了大气高温氧化试验。采用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等检测手段,研究了800,900,1 000℃下2种薄膜的抗氧化性。结果表明:经相同温度氧化处理后,TiAlSiN薄膜的表面粗糙度明显小于TiAlN薄膜的;在TiAlN中引入Si元素形成Si3N4包裹TiN纳米晶的复合结构,抑制了膜层中裂纹的形成,使TiAlSiN薄膜在相同氧化温度下的抗氧化性能比TiAlN薄膜更加优异。     

聚乙二醇添加剂对聚砜正渗透膜性能的影响

以不同比例聚乙二醇(PEG400)为添加剂,通过相转化法和界面聚合过程,成功制备了一系列以聚砜为支撑层的复合正渗透膜.对铸膜液的热力学和动力学分析表明,PEG400添加量越多,相转化速率越快,而相转化速率又影响了正渗透膜支撑层的形貌结构.在不同PEG400质量分数下,支撑层的接触角、孔隙率接近.RO测试结果发现,随着PEG400质量分数增加,复合正渗透膜纯水通量增大,当PEG400质量分数为8%时,正渗透膜的纯水渗透系数(A)值最大[16.2L/(m~2·h·MPa)],膜结构参数(S)值最小(516μm).在FO测试中发现,随着PEG400质量分数的增加,正渗透膜水通量(Jv)先增大后减小,在PEG400质量分数为8%时达到最大值,分别为12.5L/(m~2·h)(AL-FS模式,活性皮层面向料液)和23.8L/(m~2·h)(AL-DS模式,活性皮层面向驱动液).实验表明,8%的PEG400添加量可以最有效地降低支撑层的内浓差极化程度.     

新型氨甲基化聚砜亲和膜的制备及性能

利用Gabriel反应,氯甲基化聚砜(DMPsf)与邻苯二甲酰亚胺的钠盐发生亲核取代反应,所得产物进一步肼解,合成出一种新型的氨甲基化聚砜(AMPSf).利用红外光谱(FI-IR)对其结构进行表征,分别考察氢化钠(NaH)用量、反应温度和时间等因素对反应规律的影响.获得较佳的改性条件:NaH用量1.200 0 g,反应温度80℃,反应时间10 h.采用相转化法将其制备亲和膜,通过静态实验测定酰氯在膜上的吸附性能.结果表明:酰氯在膜上的吸附量高达62.34 mg/g;初始酰氯溶液浓度对酰氯的吸附量有较明显的影响;吸附行为满足Freundlich 吸附模型.     

聚砜制膜液体系的相图研究

本文对常用的制膜材料聚砜在不同溶剂和不同沉淀剂中所构成的三元体系相图进行了研究。采用浊点滴定法测定了聚砜分别在NMP、DMA 和DMF溶剂及十一种不同沉淀剂中于20℃下的浊点数据,提出了用“一点法”来近似估算制膜液三元体系的相分离曲线,为制膜浆液的配制提供了定量尺度,得到的聚砜制膜液体系相溶性的某些规律,尤其是沉淀剂对相分离的延迟效应,为制膜条件的选择提供了依据。     

聚砜酰胺气体分离膜

日本东洋纺绩公司研制成功一种用聚砜酰胺制造的气体分离膜。聚砜酰胺是从70多种聚砜聚合物中挑选出来的。这种分离膜是一种中空膜,外径为3500m。它高度耐热和     

高性能聚砜支撑膜研制

研究了复合用高性能聚砜支撑膜的制备,详细讨论了聚砜制膜液中聚砜和添加剂含量,第二添加剂及其含量,溶剂组成,凝胶浴组成与支撑膜性能的关系,研究结果表明,制膜液中聚砜和添加剂含量对膜性能影响较大;加入第二添加剂,可显著降低聚砜制膜液对环境条件,尤其是环境湿度的敏感性,消除以往制膜过程中易产生的针孔等缺陷,提高了膜的完整性和性能稳定性;     

聚砜类分离膜的研究进展

聚砜类材料作为一类性能优异的膜材料近年来被广泛应用于膜分离过程.本文从膜材料、制备方法和膜应用3方面阐述了聚砜类分离膜的国内外最新研究进展及应用领域的发展现状,并对聚砜类分离膜的前景做了展望.     

聚乙烯吡啶接枝聚砜膜的制备及pH敏感性能

以氯甲基化聚砜(CMPSF)膜为引发剂,氯化亚铜(Cu Cl)为催化剂以及N,N,N',N″,N″-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体,采用表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)在聚砜(PSF)膜表面接枝聚4-乙烯吡啶(P4VP),制备了聚乙烯吡啶接枝聚砜膜(PSF-P4VP)。采用红外光谱、X射线光电子能谱、热重分析及原子力显微镜等方法对接枝膜进行化学结构和表面形貌表征。结果表明,P4VP被成功接枝到PSF膜,随接枝率上升,膜表面粗糙度增加。P4VP接枝基团改善了PSF膜表面的亲水性,接枝后膜的水渗透通量提高,且具有p H敏感性,随着膜表面P4VP接枝率增加,p H响应性更明显。     

聚砜膜的表面亲水改性

配制叔丁基过氧化氢(TBHP)-多巴胺(DA)-三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲液,通过在聚砜(PSf)膜表面沉积聚多巴胺(PDA)来制备亲水纳滤膜.研究了TBHP不同添加量以及不同pH时改性膜的亲水性能,并利用FTIR、XPS、水油接触角测量仪、SEM、AFM等方法表征改性前后PSf膜表面的元素组成、结构、形貌、亲水性能、稳定性以及渗透性能.结果表明,pH=8.5、TBHP添加量为800μL时,PSf膜的水接触角由52°降到13°,油接触角由142°升到165°,得到了亲水疏油改性膜,纯水通量为91.3 L/(m~2·h),相比PSf基膜提高了170.4%,截留率达90.7%,超声振荡后,水接触角仅下降3.1°,表现出良好的稳定性.     

磺化聚醚醚酮与聚砜共混膜导电与传质特性研究

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)和聚砜(PSF)为原材料，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，采用溶液共混方法，制备了一系列不同组成的SPEEK与PSF共混膜．研究发现，随PSF含量的增加共混膜的相分离行为加剧，电导率有一定下降，但阻醇性能得到提高．     

分子筛填充聚砜膜气体渗透特性研究

制备了分子筛填充聚砜膜,并考察了分子筛填充量对氢、氮、乙烯等气体的渗透特性的影响．实验结果表明,在一定的分子含量范围内成膜过程中会发生分子筛的自聚集现象,从而导致分子筛在膜内的非均匀分布．与此相对应,膜的气体渗透特性也发生突变．     

侧链末端为磺酸基团的磺化聚砜阳离子交换膜性能研究

参照前期的研究方法,采用两步一锅法,首先在聚砜(PS)主链上引入活性基团—NCO,紧接着与对羟基苯磺酸钠(HBS)反应制备一种侧链末端为磺酸基团的磺化聚砜(PS-BS),采用流延成膜法制备相应的聚砜阳离子交换膜(PSCEM)。研究温度与PSCEMs吸水率、尺寸稳定性和质子传导率性能之间的关系,由于亲水磺酸基团远离在聚砜主链,能够形成亲水微区远离疏水主链的微相分离结构,使PSCEM在高的吸水率条件下保持较好的尺寸稳定性。在反应时间为15h条件下,制得的PSCEM在25℃和85℃的吸水率为45.1%和52.1%,吸水溶胀率仅为25.1%和55.6%,质子传导率分别为0.077S/cm和0.147S/cm,具有较好的性能。     

用于分离 N_2-H_2的聚砜平板膜性能和结构研究

本文讨论以N—甲基毗咯烷酮(NMP)和聚枫(PSF)体系制备的平板膜.采用硅橡胶涂敷膜表面微孔和缺陷,考察了聚砜浓度,凝胶剂中二甲基乙酰胺(DMAC)用量,混合溶剂,添加剂的种类,对N_2-H_2分离性能的影响,以及通过扫描电镜观察所得膜的形态结构的关系。