聚酯内支撑聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

用等离子体处理聚酯编织管制备内支撑聚偏氟乙烯中空纤维膜.考察了等离子体处理时间和功率、聚偏氟乙烯树脂的分子量、添加剂的浓度对膜性能的影响.实验发现:等离子体的处理功率和时间、聚偏氟乙烯树脂的分子量及添加剂的浓度等均影响聚酯内支撑管与聚偏氟乙烯膜材料之间的附着力.等离子体的处理功率和时间对内支撑聚偏氟乙烯中空纤维膜的水通量影响较小;聚偏氟乙烯树脂的分子量及添加剂的浓度对膜水通量影响较大.     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜的研究

基于热致相分离基本原理,通过熔融共混聚偏氟乙烯/CaCO3/邻苯二甲酸二丁酯三元体系,制备了聚偏氟乙烯膜.考察了稀释剂和CaCO3含量对膜微观结构及拉伸强度的影响,以及CaCO3含量对聚偏氟乙烯结晶温度、结晶度的影响.结果显示,稀释剂和CaCO3含量对膜微观结构和拉伸强度影响显著;而CaCO3含量虽然对共混体系结晶度影响不太明显,但是对其结晶温度有较为显著的影响.     

热致相分离法制备纳米碳酸钙/聚偏氟乙烯共混膜

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主要稀释剂,添加无机粒子CaCO3,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯/碳酸钙(PVDF/CaCO3)共混膜。考察了不同冷却条件对共混膜的影响以及CaCO3含量对聚偏氟乙烯结晶温度、结晶度的影响;研究了酸处理对共混膜微观结构、力学性能的影响。实验表明,通过改变冷却条件可以控制球晶的大小以及膜表面皮层的厚度;随着CaCO3含量的增加,PVDF共混膜的水通量先增加后减少,拉伸强度不断增加。经酸处理之后,共混膜水通量显著提高,拉伸强度有所下降。     

复合增强聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备研究

提出了一种新的中空纤维膜增强方法.采用非溶剂致相分离法,将聚偏氟乙烯铸膜液和作为基膜的高固含量聚偏氟乙烯铸膜液,与芯液一起,通过特殊结构的纺丝喷头同时挤出,制备复合增强的聚偏氟乙烯中空纤维膜.期望复合膜保持原有孔径和高通量,同时具有更高的断裂强力.研究了复合层配方对膜结构和性能的影响.结果表明,随着复合层聚偏氟乙烯固含量减少,靠近外皮层的指状孔结构向大空穴结构转化,外表面开孔数和孔径增加,纯水通量增大,断裂强力有所减小.     

聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混相容性及超滤膜研究

聚偏氟乙烯与磺化聚砜属部分相容体系,采用溶胶－凝胶相转化法制备了以聚酰无纺布为支撑体的聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混超滤膜,通过对膜水通量,截留率与孔隙率的测定及其扫描电镜微观分析得到,聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混膜较聚偏氟乙烯膜具有更好的分离透过特性。     

PVDF/SMA共混膜的制备与性能

通过马来酸酐和苯乙烯合成了苯乙烯/马来酸交替共聚物(SMA),并按不同质量比与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,通过溶液相转化成膜法制备了PVDF/SMA共混膜。采用红外光谱、扫描电镜、膜通量测试等对不同铸膜液所形成膜的结构和性能进行了研究。结果表明,随着铸膜液中交替共聚物含量增大,所成膜及膜表面交替共聚物含量增大,膜孔尺寸增大,膜孔隙率升高,纯水通量增大,蛋白质截流能力下降,膜表面亲水性和耐蛋白污染能力增强。     

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.     

TMAH改性PVDF一步接枝PSSA质子交换膜的制备及性能

针对商业化Nafion系列全氟磺酸质子交换膜的甲醇渗透率高的问题,利用四甲基氢氧化铵(TMAH)液相改性聚偏氟乙烯(PVDF),以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,一步将苯乙烯磺酸(SSA)接枝到改性的PVDF上,制备了用于替代Nafion膜的聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)质子交换膜。研究了不同质量分数的TMAH甲醇溶液对PVDF-g-PSSA膜电导率和甲醇渗透率的影响。同时,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和能谱扫描电镜(SEM-EDX)分析了膜的结构、形貌及硫元素分布情况。结果表明,TMAH使PVDF脱去部分HF产生碳碳双键且PSSA成功接枝到改性的PVDF骨架上,硫元素在膜内外分布均匀;PVDF-g-PSSA膜的电导率和甲醇渗透率随TMAH在甲醇中质量分数的增多而增大,TMAH质量分数为20%的膜的质子电导率在20℃下达到0.0890S/cm、常温下的甲醇渗透率为5.07×10-7 cm2/s;热重分析(TGA)表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达190℃。该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC)最大功率密度可达到17.085mW/cm2,且工艺简单、成本低,有望在实际中应用。     

氟树脂对聚偏氟乙烯膜疏水性的影响

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,以氟树脂为疏水助剂,制备聚偏氟乙烯(PVDF)膜.采用不同偶联剂对疏水助剂氟树脂进行改性,研究了改性氟树脂对PVDF膜疏水性的影响.研究结果表明:添加疏水助剂氟树脂可改善PVDF膜的疏水性.当经偶联刺G502改性的氟树脂添加量为10%时,PVDF膜与水的静态接触角达到120°.通过集灰实验表明添加改性氟树脂的PVDF膜具有较好的疏水性.     

PVC/PVDF/PMMA共混膜的研制

采用剪切黏度法对聚氯乙烯(PVC)/聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)体系的相容性进行研究,结果表明,该体系为部分相容体系,在此基础上采用稀溶液黏度法对各共混配比的相容性进行预测.对相容性较好的PVC/PVDF/PMMA共混体系由相转化法制备共混膜,并用扫描电镜对共混膜的形态结构进行了观察.对共混膜的...     

聚合物质子传导电解质膜的研究进展

聚合物质子传导电解质膜(或称质子交换膜)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的电解质和隔膜,其性能在很大程度上决定了PEMFC的性能.本文对目前已商业化的全氟磺酸膜和部分氟化膜以及目前正在大力开发的非氟化质子交换膜的状况及研究进展进行了介绍,并讨论了这些质子交换膜的结构、制备、性能以及它们在燃料电池中的应用.     

负载型TiO2-聚丙烯疏水复合膜的制备与表征

采用热致相分离 (TIPS)技术制备浸涂型和反应型硅藻土 -聚丙烯疏水复合膜 ,用SEM、氮吸附、红外光谱和气体渗透性能测试装置等方法表征不同的制膜方法、浸膜液浓度及冷却方式等因素对膜形态、结构和气体渗透性能的影响 .结果表明 :浸涂型聚丙烯膜球形颗粒和孔径尺寸均小于反应型聚丙烯膜 ;TiO2 -聚丙烯膜与硅藻土陶瓷支承体是通过Si—O—Ti—O—C键的价联方式形成键联型复合膜层 ;在膜内 ,气体渗透由Knudsen扩散控制 ,H2 O与N2 的分离因子分别为 2 .4 6和 2 .2 2 .     

PDMS低温热解制备有机/无机膜的研究

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为前驱体聚合物, 采用浸渍法在支撑体上涂覆制备PDMS支撑膜, 将其在惰性气氛下350~480℃低温热解, 制备有机/无机膜。考察了制膜工艺条件对膜气体分离性能的影响; 并借助于TG和FT-IR测试手段探讨了PDMS 的热解过程及化学结构的变化; 采用SEM对有机/无机膜的微观形貌进行表征。研究表明, 采用低温热解法可以成功制备出气体分离性能良好的有机/无机膜。该膜既保留了有机膜的柔韧性, 又具有无机膜的热稳定性好的优点, 并表现出良好的气体渗透性能和选择性。PDMS制膜液的浓度、浸渍次数、复合膜的热解温度及基体孔径和性质等因素对有机/无机膜的气体分离性能以及膜层结构有较大的影响。在最佳工艺条件下制备的有机/无机膜其O₂渗透通量为21.2 GPU(1 GPU=7.501×10^-12 m³(STP)/(m²?s?Pa)), O₂/N₂分离系数为2.28。     

Seeded growth of beta zeolite membranes using zeolite structure-directing agent

In this work, beta zeolite membranes were prepared on seeded α-Al₂O₃ substrate tubes using zeolite structure-directing agent (ZSDA), instead of directly using organic agent as templates. This ZSDA method consists of two steps: preparation of beta ZSDA and growth of beta zeolite membranes with ZSDA by the secondary hydrothermal synthesis. The molar compositions of the synthesis solution of ZSDA and zeolite membrane are of 1SiO₂/0.012Al₂O₃/0.167(TEA)₂O/0.031Na₂O/9.4H₂O and 1SiO₂/0.03Al₂O₃/0.027(TEA)₂O/0.27Na₂O/25H₂O, respectively. Preparing the membranes only needed a little ZSDA, which was used to substitute for conventional templates in the secondary growth process of the membrane. The membranes were characterized by SEM, XRD and nitrogen permeance. It was found that the prepared membranes are continuous and defect-free. The mechanism of membrane growth with ZSDA was discussed simply.     

PDMS/PEI复合膜对FCC汽油的脱硫性能(Ⅲ)Ag_2O载体促进传递

以聚醚酰亚胺(PEI)超滤膜为支撑层,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为复合层,制备PDMS/1)EI渗透汽化催化裂化(FCC)汽油脱硫复合膜.实验选择Ag2O作为促进添加剂,利用可逆化学作用强化物质在膜内的传递过程,使膜分离兼具高通量和高选择性的特点,突破Robeson上限的限制,解决通量和选择性两者的矛盾.通过傅立叶红外光谱仪(FTIR-ATR)对PDMS/PEI复合膜表面进行结构分析,对比Ag2O填充前后官能团的变化.通过扫描电子显微镜(SEM)分析复合膜表面的形态.考察了添加剂的填充比例及料液温度等对渗透汽化脱硫性能的影响,讨论了固定载体促进传递的机理.     

分离CO2的促进传递膜

促进传递膜在分离机制上有别于普通分离膜，由于透过组分与膜中载体之间特异性的可逆反应使其性能优异．文章综述了国内外近年来在分离CO2促进传递膜方面的研究进展，特别介绍了本课题组在固定载体膜方面的研究结果，选择、研制固定工体膜材料所遵循的基本思路，以及对固定地体膜内传递机理所做的一些新探索．     

无机膜及无机膜反应器研究进展

无机膜具有耐温、耐化学腐蚀、耐细菌和强度高等优点 ,在化工、环保、生物等工业具有广泛的应用领域 .膜反应器是将膜分离与催化反应结合在一个单元中同时进行的设备 .许多研究结果表明 ,膜反应器在提高可逆反应的转化率、选择性及产率等方面均有明显的效果 ,是化学工程学科具有很好发展前景的领域 .结合研究工作综述了无机膜技术的发展状况 ,包括无机膜的制备、无机膜反应器的形式、应用及无机膜组件结构的研究现状 .提出了无机膜技术需要深入研究的几个主要课题     

聚醚酰亚胺基炭分子筛膜的形成及其气体分离性能研究

以商用聚醚酰亚胺(PEI)作为前驱体,采用经过ZrO2-Al2O3复合溶胶修饰的陶瓷氧化铝为支撑体,浸渍涂膜制备聚合物膜,在空气中预氧化处理后,经500～800℃不同的炭化温度下制备出气体分离炭分子筛膜。为了考察炭化温度对炭膜结构和气体分离性能的影响,采用热重分析(TG)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和气体渗透等测试手段,对热解过程聚合物膜热稳定性、炭微晶结构及石墨化进程、微观形貌和气体分离性能进行了系统研究。结果表明,不同的炭化温度对所形成炭膜表现出不同物理和化学结构、炭结构和孔结构,最终影响炭分子筛膜的气体渗透性和分离选择性。     

亲水性高分子-陶瓷复合膜的制备与表征

采用均质的氧化铝支撑体和不同表面层孔径的非对称氧化铝支撑体直接接枝聚丙烯酸(PAA)制备亲水性PAA-Al2O3复合膜。对所制备出复合膜的红外光谱(IR)分析、光电子能谱(XPS)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析和表面的水接触角分析表明,成功地制备出了PAA-Al2O3复合膜。在相同实验条件下对所制备的复合膜进行纯水和纯乙醇的通量实验以及质量分数95%乙醇的脱水分离试验表明,最适合用于制备PAA-Al2O3复合膜的陶瓷膜支撑体是孔径为2～3μm的均质氧化铝支撑体,用其制备的复合膜的分离因子为139.33,通量为0.61kg/(m2.h),可以达到分离效率高、通量较大的效果.     

以无机盐为原料制备钇稳定的氧化锆超滤膜

用无机盐ＺｒＯＣｌ_２·８Ｈ_２Ｏ和Ｙ（ＮＯ_３）_３·６Ｈ_２Ｏ为原料,以溶胶－凝胶技术路线,在多孔氧化铝支撑体上成功地制备了记稳定的氧化锆（ＹＳＺ）陶瓷膜．扫描电子显微镜（ＳＥＭ）分析表明,用沉淀、胶溶、成膜的溶胶－凝胶技术,不能制备表面无龟裂的ＹＳＺ膜．沉淀用共沸蒸馏法干燥,得到高分散性的ＹＳＺ粉体,再用超声法制备ＹＳＺ氧化物胶体,通过浸渍成膜,ＳＥＭ分析证明,ＹＳＺ膜表面无明显缺陷．室温氮气渗透实验进一步证明,膜结构完整．用等温氮吸附实验测定了无支撑体膜的孔径大小和分布,平均孔径约为６ｎｍ．用激光散射技术测定ＹＳＺ胶体粒子平均半径为１１６ｎｍ,透射电子显微镜观察表明,胶体粒子由大小约为２０ｎｍ的晶粒组成．