多壁碳纳米管改性正渗透膜及抗污染性能分析

将多壁碳纳米管(MWCNTs)和醋酸纤维素(CA)进行物理共混改性,利用相转化法制备MWCNTs改性正渗透膜,通过扫描电子显微镜和傅立叶红外分光光度计的表征、水通量和反向盐通量的测定等方法考察了MWCNTs添加量对膜结构及性能的影响,并采用耗散型石英晶体微天平探讨了高盐条件下海藻酸钠(SA)在不同含量MWCNTs改性膜表面的吸附行为及吸附层结构特征。结果表明,添加适量MWCNTs能使膜的渗透性能和抗污染性能明显提高。当MWCNTs的质量分数为0.5%时,膜性能最佳,其纯水通量为14.5 L/(m~2·h),反向盐通量为8.54 g/(m~2·h)。在一定范围内,随着MWCNTs的含量增加,膜表面对SA的吸附速率和吸附量降低,形成的吸附层更为疏松。     

添加剂对PSF/ER合金膜结构和性能的影响

介绍了大分子添加荆聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和小分子添加荆H2O时聚砜(PSF)／环氧树脂(ER)合金膜结构和渗透、分离及成膜性能的影响。结果表明，添加荆使PSF／ER合金膜的水通量上升，截留率下降；PVP改善了PSF／ER合金膜的成膜性能，当水质量分数大于0．8％时，PSF／ER合金膜的成膜性能下降。     

PU对改善PSF/PU共混超滤膜性能的影响

为提高聚砜(PSF)超滤膜亲水性,增强其抗污染能力,以聚氨酯(PU)作为改性剂,采用沉淀相转化法制备PSF/PU共混超滤膜。用溶解度参数和共溶剂法等预测了PSF/PU是部分相容体系。同时,用接触角测定仪和拉伸强度仪对膜的亲水性、机械性能等进行了表征。结果表明,PU加入后,共混膜的接触角从90.17°下降到73.9°,亲水性提高;对明胶的吸附量从122.36μg/cm2下降为88.64μg/cm2,抗污染性提高;在m(PSF)/m(PU)=80/20时,膜的断裂伸长率由17.78%升高到36.78%,机械性能提高。     

PSF/ER合金膜的膜材料对膜性能的影响

介绍了 PSF与 ER共混对合金膜的成膜性能和力学性能的影响。二者共混改善了 PSF的亲水性 ,提高了 PSF膜的耐污染性 ,并且合金膜获得比 PSF膜高的渗透通量。 PSF/ER合金膜中ER占 30 %时 ,可以得到一个满意的水通量 ,同时湿强度、成膜性能和耐污染性能也较好。     

聚砜超滤膜的表面改性技术研究

研究了PSF超滤膜的优化改性工况,考察了投加TiO_2、SDBS、APS含量和pH对PSF超滤膜改性的影响。结果表明,PSF超滤膜的优化改性工况,TiO_2、APS、SDBS的质量浓度分别为0.40、0.80、5 g/L,pH为2.0。改性膜与原膜相比,其接触角由65.23°降至50.21°,截留率由53.20%升至84.31%,通量衰减率由75.32%降至44.51%,纯水通量恢复率由40.37%升至64.53%。纯水通量由594.5 L/(m~2·h)降至501.4 L/(m~2·h)。膜的亲水性、截留率和抗污染性能等指标均有明显改善,而聚苯胺复合层的加入使得传输阻力增加而导致纯水通量略有降低。     

高性能工业用聚砜平板复合膜的制备

考察了浸没沉淀相转化法制备高性能工业用聚砜(PSF)平板复合膜的影响因素,确定N-甲基吡咯烷酮(NMP)/水为溶剂/非溶剂体系,铸膜液中聚砜的质量分数为12%~16%,基膜1作为复合膜的支撑层基膜,利用聚乙烯吡咯烷酮K30(PVPK30)和氯化锂(Li Cl)组成的复合添加剂及PSF/PVP/Li Cl/NMP质量比为15/5/3/77组成的铸膜液制备的聚砜平板复合膜,用于石化废水处理,COD和浊度去除率分别为79.5%和96.8%,水通量为167.2 L/m2·h,废水处理效果明显,膜通量衰减慢,抗污染能力强。     

亲水性PEO/PSF复合膜的制备与性能研究

以聚砜(PSF)作为膜材料,再以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,聚氧化乙烯(PEO)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,通过浸没沉淀相转化法制备了一系列的PEO共混改性的PSF复合超滤膜。通过杯式超滤器,接触角测量仪,扫描电镜(SEM),红外光谱仪(FTIR)等表征手段探究了PEO的加入对复合膜性能的影响。结果表明,PEO的加入显著改善了膜的亲水性能和超滤性能。在PEO质量分数为0.8%时,改性的PEO/PSF复合膜性能最佳,纯水通量达到161.12 L/(m^2·h),对BSA溶液的截留率为99.05%。     

聚合物浓度对PSF/SPSF合金膜性能的影响

用膜材料液相共混制备了PSF／SPSF高分子分离膜，介绍了聚合物的浓度对不同组成的PSF／SPSF合金膜的渗透，分离性能和成膜性能，机械性能的影响，表明聚合物浓度增加，合金膜铸膜液的粘度增大，合金膜的截留率上升，水通量下降，合金膜的成膜性能和机械性能改善，上述变化规律与单一聚合物分离膜一致，与PSF／SPSF间的相容性无关。     

聚砜管式超滤膜的制备及其结构性能研究

采用浸没相沉淀法制备聚砜(PSF)管式超滤膜。以纯水通量、卵清蛋白截留率、扫描电镜表征膜的结构和性能,考察了PSF含量、凝固浴温度和组成、添加剂种类和含量对PSF管式膜成膜性能及结构的影响。结果表明,凝固浴温度升高、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量增加、PEG-400含量增加,都可以使膜的水通量增加、截留率降低;而凝固浴中添加溶剂二甲基乙酰胺(DMAc)、铸膜液中PSF含量的增加,都可以使膜的通量减小,截留率升高。     

PVDF/PEK-C共混膜的研究

实验以相转化法制备了PVDF/PEK-C共混膜,考察了共混体系的相容性及PEK-C的添加量对共混膜超滤性能、抗污染性能、稳定性等的影响。研究结果表明PVDF/PEK-C属于部分相容体系;添加适量PEK-C能够改善PVDF膜的超滤性能和抗污染能力;PVDF/PEK-C共混膜和纯PVDF膜具有相似的化学稳定性,与纯PVDF膜相比,共混膜具有较好的耐酸性,纯PVDF膜的耐氧化性则要优于共混膜。     

SPES/PSF共混超滤膜的性能与改性研究

以磺化聚醚砜(SPES)与聚砜(PSF)为制膜材料,制备了SPES/PSF共混超滤膜,研究了料液浓度、操作压强、紫外改性、热处理等对SPES/PSF共混超滤膜性能及膜污染度的影响。     

氧化石墨烯改性复合纳滤膜的研究进展

氧化石墨烯(GO)掺杂到膜表面制备的GO-复合纳滤膜具有抗污染能力强、污染物截留率高的特点,是目前研究解决复合纳滤膜污染问题的热点。本文综述了GO-复合纳滤膜的材料选择和主要制备方法,并讨论了GO对GO-复合纳滤膜抗污染性能的影响,为进一步提高GO-复合纳滤膜抗污染性能的研究提供了理论依据和建议。     

多巴胺及牛磺酸改性聚丙烯中空纤维膜的抗污染性能研究

通过多巴胺和牛磺酸对聚丙烯(PP)中空纤维微滤膜表面进行亲水改性,制备了抗污染PP中空纤维复合膜。采用傅里叶红外光谱(FTIR)对自制的复合纤维膜的表面结构进行了表征,并通过扫描电子显微镜(SEM)研究了复合膜表面的形态结构,最后通过对牛血清白蛋白的抗污染测试研究了复合改性膜的抗污染性能。结果表明,多巴胺及牛磺酸被成功地引入到了聚丙烯中空纤维膜表面,并有效地提高了聚丙烯膜表面的亲水性及抗污染性能。     

正交实验法优化氯甲基化聚砜／聚砜共混膜的季铵化条件

将氯甲基化聚砜(CMPSF)/聚砜(PSF)共混膜浸于三甲胺溶液中制得季铵化聚砜(QMPSF)/聚砜(PSF)膜.采用正交实验考察了季铵化反应条件如季铵化温度、季铵化时间、三甲胺浓度等对QMPSF/PSF膜性能的影响,优化了季铵化条件,制得了性能较佳的季铵化QMPSF/PSF膜.研究结果表明,在0.2MPa压力下.制备的季铵化QMPSF/PSF膜的水通量为31.35 L/(m2·h),对相对分子质量为31 000～50 000的聚乙烯醇溶液的截留率为89.6%.     

纳米SiO_2及制备条件对聚偏氟乙烯微滤膜的影响研究

采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-纳米二氧化硅(n Si O_2)复合微滤膜,研究了n Si O_2投加量、制膜过程中的搅拌转速和搅拌时间对复合膜的影响,通过扫描电子显微镜、死端过滤实验、接触角测量、孔隙率、清水通量等,分别对不同膜的微观结构、抗污染能力、表面亲水性、分离性能进行了联合表征。结果表明,n Si O_2的引入能有效改善膜的抗污染性能,以n Si O_2的质量分数为0.05%为最佳;随着搅拌转速的增大,膜亲水性能、分离性能均有所提高,当搅拌转速为800 r/min、搅拌时间以4 d时,膜性能最优。     

聚砜平板超滤膜的制备及性能优化

采用相转化法制备聚砜(PSF)平板超滤膜,通过正交试验确定了较佳制膜条件和各影响因素对膜性能的影响程度(PSF含量>溶剂种类>PVP含量>蒸发时间).在综合考虑经济性和膜性能优化的前提下,由单因素试验探讨了PSF含量、添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量及第2种溶剂N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜的添加量对膜性能的影响.结果表明,最优化制膜条件为:PSF和PVP的质量分数分别为13.5%和3%,溶剂为二甲基亚砜和二甲基甲酰胺混合物且体积比为1:5,蒸发时间为10 s.在此条件下,膜将保持原有高截留率并使纯水通量得到较大提高.     

聚偏氟乙烯复合膜的抗污染改性探究

为改善制约膜技术发展的因素之一的膜污染问题,对一种聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜进行了抗污染改性研究,通过对改性膜的微观结构、机械强度、水接触角、水通量等进行分析,探讨了铸膜液溶剂、致孔剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及氧化石墨烯(GO)对共混膜的性能影响。结果表明,添加质量分数1.5%的PVP及质量分数0.15%的GO的PVDF复合膜的水接触角从68.8°减小为54.5°,水通量高达10.55 m3/(m2·h·MPa),而且改性膜对污染物的截留率和通量恢复率都获得了提升,其抗污染能力增强。     

共聚物对聚偏二氟乙烯膜的抗污染改性研究进展

从共聚物改性聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的方法、共聚物结构与种类的不同出发,在亲水性、通量恢复率等方面总结对比了国内外利用不同共聚物改性PVDF膜抗污染性能的影响及研究进展。共聚物结构中的亲水链段富集增强了膜材料的亲水性能,并在膜表面形成有效的水化层,阻止了膜分离过程中污染物与膜表面的直接接触,改善了PVDF膜的抗污染性能。认为今后的研究应集中于简化共聚物的制备工艺及控制成本以实现其在膜的抗污染改性方面的大规模应用,并进一步对改性膜进行实际废水的处理及中试,为其工业化的应用奠定基础。     

丙烯酸接枝聚酰胺/聚醚酰亚胺复合纳滤膜的制备

为了提高复合纳滤膜的抗污染性能,采用紫外光照接枝法将丙烯酸接枝到聚酰胺/聚醚酰亚胺(PA/PEI)复合纳滤膜的皮层上,通过引入羧基基团来增加膜表面的亲水性。考察了丙烯酸单体质量分数、辐照时间对表面接枝率和膜分离性能的影响,并对优选的膜进行了抗污染性能测试。结果表明:丙烯酸质量分数与紫外辐照时间对膜分离性能的影响规律相同,膜通量随质量分数的增加与辐照时间的延长呈现先增加后减小的趋势,而截留率则保持基本不变,当丙烯酸质量分数2%,辐照时间2 min时,膜的通量达到13.12 L/(m2·h),较接枝前的11.94 L/(m2·h)略高;在含有1 g/L牛血清蛋白(BSA)的溶液中,接枝后的膜通量下降明显低于接枝前的膜。研究表明丙烯酸接枝可以有效改善膜表面亲水性,从而有利于提高膜的抗污染性能。     

宽流道反渗透膜元件抗污染性能分析

以活性蓝MB-R和硫酸钠模拟高盐染色废水,分析了宽流道反渗透膜组件的抗污染性能,对比研究了不同流道宽度和膜内隔网定向角度变化对于膜组件抗污染性能及运行能耗的影响。实验结果表明,适当增加流道宽度可以有效减缓膜通量衰减速率,延长膜运行时间,但流道宽度增加到一定程度后膜组件抗污染性能不再随流道宽度增加而有明显改善。进水隔网定向角度对膜组件抗污染性能影响非常明显。实验结果表明,在流道宽度不变前提下,进水隔网定向角度从40°变成45°时165 min内膜通量衰减速率下降3.9%,一个低压冲洗周期内的膜运行时间延长了35.7%,低压冲洗后膜通量恢复率提高了4.5%。综合trade-off效应和进水压降分析,与普通反渗透组件相比,当宽流道组件的进水流道宽度达到30 mil(1 mil=0.025 mm),隔网定向45°时具有更优越的抗污染性能和更低的运行能耗。