纳滤膜制备的研究进展

对纳滤膜技术进行了简单介绍,包括纳滤膜的特点、种类、应用领域。综述了国内外纳滤膜制备方法的研究进展,主要有L—s相转化法、共混法、荷电化法、复合法等。其中复合法是用的最多的,比较容易得到高性能的纳滤膜。最后,总结了纳滤膜制备方法中存在的问题并对纳滤膜的应用前景进行了展望。     

高分子纳滤膜制备方法研究进展

介绍了纳滤膜的分离模型,包括膜过程的不可逆热力学模型、空间位阻-孔道模型、溶解-扩散模型、道南平衡模型、电荷模型和静电排斥以及立体位阻模型.综述了近十几年来纳滤膜及其制备方法(L-S相转化法、界面聚合法、溶液涂敷交联法、紫外辐照接枝、和电泳沉积法等)的研究进展.总结并展望了纳滤膜及其制备方法中存在的问题和发展前景.     

界面聚合法制备海藻酸钠/聚砜复合纳滤膜

以聚砜(PS)超滤膜为基膜,海藻酸钠(Sodium Alginate,NaAlg)和均苯三甲酰氯(TMC)分别为水相和油相反应单体,经界面聚合反应制备一种新型复合纳滤膜.研究了制备影响因素对复合膜分离性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)对复合膜的表面形态和断面结构进行了表征.结果表明,当海藻酸钠的质量分数为2.0%,TMC的质量分数为0.25%,TMC反应时间为30s,热处理温度为50℃,热处理时间为10min时所制备的膜性能最好.所制备的复合纳滤膜在操作压力1.0MPa下,对1 000mg/L的Na2SO4溶液的脱盐率为84.9%,通量为12.2L/(m2.h).     

聚丙烯腈静电纺丝膜表面界面聚合制备复合纳滤膜

以聚丙烯腈静电纺丝膜为基膜,哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为单体,采用界面聚合法制备新型的复合纳滤膜,并对其性能进行了表征.实验重点研究了界面聚合中参加反应单体的浓度对界面聚合的影响.并用表面全反射红外光谱(ATR-FTIR)和扫描电镜(SEM)分别对界面聚合前后膜表面化学组成和膜表面、断面的微观结构进行了表征.最后还对复合膜的分离性能进行了测试,在0.3 MPa、25℃条件下,膜的纯水通量为14 L/(m2· h),复合膜对2 000 mg/L NaCl和Na2 SO4以及10 mg/L的固绿和甲基橙小分子的截留率分别为27.92％、95.13％、93.59％和95.81％,达到了纳滤分离级别.     

耐溶剂高分子纳滤膜研究进展

作为一种孔径2nm的压力驱动型分离膜,高分子纳滤膜在有机溶剂中的应用日益引起人们的重视,因此,对高分子纳滤膜的耐溶剂性能要求也越来越高。总结了近年来耐溶剂高分子纳滤膜在制备、分离机理以及应用等方面取得的进展,着重介绍了相转化、界面聚合、层层自组装等多种制备方法,并对今后耐溶剂高分子纳滤膜研究的发展方向提出了建议。     

原位生长制备ZIF-8/聚酰胺双层复合纳滤膜及其染料分离性能

以2,6-二氨基吡啶、均苯三甲酰氯为水相和油相单体,通过界面聚合法制备吡啶功能化聚酰胺(PA-PY)膜,随后利用酰氯水解羧基和吡啶氮原子与锌离子的配位作用,在膜表面原位生长ZIF-8(类沸石咪唑酯骨架材料-8),制备了ZIF-8/聚酰胺(ZIF-8/PA-PY)双层复合纳滤膜。扫描电镜分析结果表明:原位生长法可在PA-PY分离层生成晶型结构完整、致密的ZIF-8层,且随着原位生长时间的增加,ZIF-8层逐渐增厚。ZIF-8/PA-PY双层复合纳滤膜对负电性染料的截留率较高,原位生长时间为12h时,双层复合纳滤膜对甲基蓝截留率为97.9%,刚果红为99.6%。     

糖基掺杂聚酰胺纳滤膜制备及其性能研究

以哌嗪和糖基物质(葡萄糖、蔗糖和棉子糖)的混合溶液为水相,均苯三甲酰氯的正己烷溶液为油相,采用界面聚合法制备了糖基掺杂的聚酰胺复合纳滤膜.其中,选择了蔗糖掺杂的纳滤膜,讨论了蔗糖和哌嗪的不同比例对纳滤膜的渗透性和分离性能的影响,并对其膜的微观结构、表面润湿性、表面电荷特征进行了详细的测试与表征.蔗糖的掺杂改变了膜的表观结构,降低了膜的粗糙度和聚酰胺皮层厚度,提高了膜的表面亲水性;随着蔗糖比例的增加,纳滤膜的渗透性能也随之增加;当蔗糖质量分数达到0.8%时,膜对Na_2SO_4的截留率仍保持在99.1%,而纯水通量则达到97.0 L/(m~2·h·MPa),较原始TFC膜上涨了86%.     

界面耦合法制备配位纳滤膜

传统纳滤膜主要通过界面聚合法制备,其分离层与基膜之间的结合力为分子间作用力,较为薄弱.通过在分离层与基膜之间引入配位键,采用金属-有机配位技术在聚酰亚胺基膜上制备了具有纳滤性能的分离层.首先通过考察NaOH溶液的浓度和反应时间对于基膜形貌和基团的影响,优化基膜的修饰程度,确定最佳的NaOH溶液浓度为0.01 mol/L,修饰时间为9 min.然后通过Fe~(3+)与Na~+之间的置换将配位中心Fe~(3+)引入基膜表面.最后考察不同金属配位中心与有机配体的比例对膜性能的影响,确定最优植酸与Fe~(3+)的摩尔比为3∶7.制得的配位纳滤膜表面负电性与亲水性都得到增强.制得的膜对1 000 mg/L Na_2SO_4的截留率为85.6%,通量为53 L/(m~2·h·MPa),对多种染料的截留率在99%以上,且具有较好的长期稳定性.     

纳滤膜技术的研究进展

对纳滤膜发展过程、纳滤膜分离特征、纳滤膜材质和纳滤膜的传质模型以及纳滤膜在水处理、食品、医药、石油开采和提炼等各领域的应用进行了较全面的阐述。     

树状聚合物PAMAM制备高脱盐纳滤膜

通过发散法合成了以N-(2-胺乙基)哌嗪为核的端胺基树状聚合物聚酰胺胺(PAMAM),并以此为水相单体与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应制备了高脱盐率纳滤膜.采用傅里叶转换红外光谱(FTIR-ATR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段研究膜表面化学组成的变化,扫描电镜(SEM),原子力显微镜(AFM)观察膜的结构与形貌,接触角测定仪评价膜的亲水性.结果表明,使用高代数PAMAM、增大PAM-AM浓度、延长反应时间均促使膜的致密度增加,脱盐卒增大.使用浓度为4.46×10-3mol/L第二代PAM-AM溶液为反应物制备的纳滤膜对Na2SO4、MgCl2、MgSO4的脱除率分别达到93.0%,92.3%和91.4%.值得注意的是,PAMAM浓度的增加导致酰氯基由过量到相对不足,最终所制备的纳滤膜对NaCl、Na2SO4、MgCl2和MgSO4等4种盐的脱盐顺序也发生相应变化,主要体现在MgCl2的脱除率由低于Na2SO4和MgSO4变化到高于这两种盐最后三者的脱除率趋于近似相等,均>90%.     

正交试验优化复合纳滤膜复合条件

采用聚砜基膜，以哌嗪水溶液与均苯三甲酰氯正己烷有机溶液发生界面聚合反应，在聚砜基膜上形成一超薄脱盐层，从而制备聚哌嗪酰胺复合纳滤膜．制备过程中影响复合纳滤膜性能的因素是多方面的．着重讨论了水相浓度、有机相浓度、有机相处理时间的影响．采用正交试验法对制备条件进行优化，制得性能较佳的复合纳滤膜．     

中空纤维纳滤膜制备方法的研究进展

中空纤维是极具应用潜力的纳滤膜形式,可实现自支撑结构,且具有填充密度高、耐污染性强等独特优势.高性能中空纤维纳滤膜的可控制备是其大规模应用的关键.本文从制备方法和改性两个方面综述了近年来国内外中空纤维纳滤膜的研究进展,并对其目前面临的挑战和应用前景进行讨论和展望.     

基于碳纳米管的纳滤膜研究进展

碳纳米管具有原子级光滑的内表面及纳米尺寸的孔道结构,应用于纳滤膜有望获得极高的输运速率和选择性.在综合分析几种典型碳纳米管纳滤膜(巴基纸纳滤膜、无序碳纳米管/聚合物混合滤膜和垂直排列碳纳米管复合滤膜)的制备、过滤性能及优缺点的基础上,提出垂直排列碳纳米管复合滤膜有利于充分发挥碳纳米管自身的优势,代表了该领域未来的发展方向.     

单体结构对聚酰胺复合纳滤膜表面形貌与性能的影响

以聚砜超滤膜为基膜，2，5-二胺基苯磺酸（DABSA）、间苯二胺（MPDA）、GO代树状聚合物聚酰胺-胺（PAMAM-GO）为水相单体，均苯三甲酰氯（TMC）为油相单体，通过界面聚合法分别制备出3种聚酰胺复合纳滤膜。采用傅立叶转换红外全反射分析膜表面化学组成的变化，用扫描电镜观察了膜的表面形貌，分别评价了3种膜对2000mg／LNaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4等4种盐的脱除效果。结果表明，NF-DABSA膜表面呈疏松网络状结构，NF-MPDA膜表面由许多小的囊泡堆积成致密层，而NF-ZGO膜表面是由许多小的颗粒紧密堆积而成。其中NF-ZGO膜呈荷正电特征，对NaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4的脱除顺序为MgCl2〉MgSO4〉Na2SO4〉NaCl，另两种膜则呈荷负电特征。当3种水相单体中的活性基团浓度都相同时，制备所得的纳滤膜对2000mg／LNa2SO4的脱除顺序为NF-MPDA-T〉NF-ZG0-T〉NF-DABSA-T。由此可见，单体的结构对复合纳滤膜的形貌及性能产生很大影响，其主要原因可能与单体的反应活性及在基膜表面的吸附性能有关。     

复合纳滤膜制备中的界面力学研究

研究了复合纳滤膜制备过程中影响复合牢度和纳滤膜截留性能的几种力学因素:涂层液和基膜的表面张力控制,基膜表面的弯曲程度对涂敷的影响,复合过程中的Marangoni效应和以亲水材料为表层的纳滤膜所展示的"荷叶效应".     

纳滤膜技术净化饮用水的应用研究进展

纳滤膜技术是制备优质饮用水的有效方法.综述了纳滤膜技术净化饮用水的研究进展,研究表明,纳滤膜可有效降低饮用水的硬度,去除饮用水中砷、氟等有害物质,并且可以改善饮用水口感.纳滤膜在控制饮用水中微量有机污染物、内分泌干扰物及“三致”物质,提高饮用水的生物稳定性等方面也有很好的效果.针对如何提高纳滤膜净化效果和降低膜污染,探讨了未来纳滤膜技术应重点开展的研究工作.     

纳滤膜处理酸洗废液新工艺

用纳膜法处理钢厂酸洗废液,对影响纳滤过程的因素,如操作压力,操作时间和废酸液流量进行分析。此方法既回收硫酸亚铁,母液又返回酸洗工序循环使用,回收了资源,保护了环境。     

单胺接枝耐溶剂聚酰亚胺分离膜的制备及染料截留性能

文中从分子结构设计角度出发,以聚酰亚胺(PI)为基质膜材料,引入单胺交联剂三羟甲基氨基甲烷(Tris),在制膜的中间环节对聚酰亚胺进行分子链修饰,采用相转化法制备接枝耐溶剂聚酰亚胺分离膜,对膜的分子结构、微观结构、分离性能和耐溶剂性能等进行考察.结果表明,当铸膜液中PI质量分数为20％时,膜分离效果最佳,对甲基蓝(MY...     

基于金属有机骨架(MOFs)的纳滤膜制备研究现状

纳滤膜的渗透和截留性能相互制约.金属有机骨架(MOFs)材料因其具有大孔隙率、高比表面积和孔径可调控的特点受到广泛关注,将MOFs作为纳米颗粒添加剂引入纳滤膜中,可有效缓解膜的选择性和渗透性之间的制约效应,并且赋予了纳滤膜一些其他的特点,如亲(疏)水性、抗菌性及抗污染性.本文介绍了应用于纳滤膜中MOFs的分类、特性及合...     

分离膜中的新成员——纳滤膜及其在昆工业中的应用

介绍了“纳滤膜”名称的由来，该膜的分离要理和性能，了纳滤技术在发酵医药产品生产中流体分离方面的几例应用。