PVDF微孔膜亲水化改性研究进展

PVDF材料由于其优良的物理化学性质被普遍应用于生活、化工领域,但由于其表面疏水,在使用过程中又易受污染,限制了PVDF材料在水处理方面的应用。本文从PVDF微孔膜亲水改性研究进展出发,对比了不同改性方法的特点并对其进行阐述,主要总结了近年来文献中PVDF膜的亲水改性方法及改性膜的亲水性、水通量和抗污染性能,最后对改性研究进行展望。     

新型抗污染膜材料研究进展

回顾了近年来出现的新型抗污染膜材料,包括碳纳米管、水通道蛋白、氧化石墨烯、聚多巴胺、银纳米颗粒和单宁酸-铁等.分析了这些材料的特性、作用原理、改性效果及优缺点,表明这些材料对提高膜通量、增强膜的抗污染能力以及去除目标污染物等方面各具优势.其中单宁酸-铁改性膜工艺由于具有简单、快速、经济、高效、稳定等优点,具有较高的市场...     

改性离子交换膜抗污染性能研究进展

介绍了离子交换膜污染的原因和分类,根据对离子交换膜的不同要求,从3个方面详细阐述了提高离子交换膜抗污染性能的改性方向,指出探寻新的改性方法、开发新型亲水性膜材料是将来提高膜抗污染性能的主要途径。     

多孔分离膜材料改性研究进展

膜是膜技术的核心.在对废水进行膜分离过程中,对膜材料的性能往往存在着几个截然不同的要求,既要求有高的水通量,又要求有高的选择性,且具备良好的抗污染性能.因此开发具有某些需要的性能的膜分离材料是解决水污染治理中膜分离技术应用问题的关键.本文综述了当前国内外膜分离材料改性研究的主要方法和研究进展,提出通过共混合金的方法对膜材料进行改性是提高膜材料分离性能的捷径.     

硅橡胶渗透蒸发分离膜改性研究进展

膜材料改性和膜结构改性作为改变硅橡胶渗透蒸发膜的分离性能（渗透通量和分离因子）、抗污染性、物理化学稳定性的有效手段而吸引了大量的研究和开发兴趣。重点介绍了硅橡胶渗透膜的改性方法研究进展,包括交联法、填充法、溶剂占位法等,并对其发展前景进行了展望。     

复合无机纳米颗粒改性有机超滤膜的制备及其性能研究

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,采用无机纳米颗粒二氧化钛、氧化铝与聚偏氟乙烯共混,使用相转化法流延工艺制得无机改性有机高分子板式共混超滤膜;用杯式超滤装置考察了无机纳米颗粒的含量对改性膜性能的影响,用扫描电子显微镜观察纳米氧化铝颗粒、氧化钛颗粒在膜中的分布,对膜表面、断面孔结构及孔径进行观察;采用X射线光电子能谱测定改性超滤膜的元素组成及其比例.结果表明,纳米颗粒加入的总质量分数为3％,二氧化钛与氧化铝的加入质量比为1:1时,改性膜的水通量最大;纳米颗粒的加入并没有改变有机膜的微观结构和形态;改性超滤膜不仅保持了PVDF膜优良性能,而且增加了其强度、亲水性和抗污染性能.     

阴离子交换膜改性及抗污染性能研究进展

电渗析技术应用于工业废水脱盐时,废水中有机物及其它杂质组分等会造成膜污染,进而影响脱盐性能。电渗析膜污染防治对促进电渗析在工业废水处理中的应用有重要意义。相比于阳离子交换膜,阴离子交换膜更易形成有机污染,且更严重。阴离子交换膜污染主要由腐殖酸、牛血清蛋白、阴离子表面活性剂等有机物造成,污染过程主要受静电作用、亲和作用和几何因素的影响。膜改性提高阴离子交换膜的抗污染性能是电渗析膜污染防治的有效方法,目前已有许多有关膜改性提高阴离子交换膜抗污染性能的报道。膜改性方法主要有化学改性法、等离子体改性法、表面涂覆改性法、电沉积改性法、自聚合改性法及改进基膜结构法等。本工作对阴离子交换膜改性及抗污染性能的研究进展进行了综述,对不同改性方法的优缺点进行了分析和评价。这些改性方法能提高阴膜表面的负电荷密度和亲水性、降低膜表面粗糙度和基膜含水率等,因此可以改善阴离子交换膜的抗污染性能。然而,目前研究获得的改性阴离子交换膜仍存在修饰层不稳定、抗污染性能不理想和性能测试不系统等缺点,需进一步优化改性方法、改性工艺、组分修饰及性能测试等,以获得抗污染性能稳定且效果良好的改性阴离子交换膜。     

聚砜超滤膜的表面改性

本文用亲水性高分子，表面活性剂及丙烯酸化学反应对聚砜超滤膜进行表面改性，实验结果表明：丙烯酸化学改性效果最佳，可以同时提高膜通量，截留率及膜的抗污染性能。     

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。     

单价选择性阴离子交换膜的改性研究进展

详细介绍了表面改性法和膜基体改性法的原理、特点及其改性效果，总结了近3年来单价选择性阴离子交换改性的研究进展并对不同改性方法进行了评价。结果表明，膜改性是一种提高单价选择性阴离子交换膜的渗透选择性、离子通量和抗污染性能的有效方法。最后分析了限制单价选择性阴离子交换膜量产的因素，并展望了单价选择性阴离子交换膜可能的量产方向。     

聚偏氟乙烯膜亲水化改性研究进展

为弥补强疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)膜在实际应用中的缺陷,从膜本体及膜表面2个角度入手,阐述了国内外对PVDF膜亲水化改性的主要方法。膜本体改性主要是将膜材料与亲水性聚合物或无机纳米材料共混,从而改善PVDF膜的亲水性能;而膜表面改性则主要是通过表面涂覆改性与表面接枝改性来实现。PVDF膜亲水性的增强,能有效改善膜的抗污染能力,从而大大提高膜的过水通量,并延长其使用寿命。     

凝固浴组成对SMA/CPVC共混超滤膜的结构与性能影响

通过非溶剂致相分离（NIPS）法制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）/氯化聚氯乙烯（CPVC）共混超滤膜,探讨了凝固浴中不同溶剂（DMAc）含量对其超滤膜表面酸酐基团偏析程度、微观结构、亲水性、水通量、截留率和抗污染的影响。结果表明：凝固浴中溶剂含量的增加抑制了酸酐基团向膜表面的偏析,导致亲水性减弱;同时,铸膜液中溶剂与水分子之间扩散速率的变小引起延迟分相,使得膜表面孔径变小和分布变窄。当溶剂质量分数为3%时,超滤膜对牛血清白蛋白（BSA）截留率提升至98.10%、通量恢复率为96.82%,且不可逆污染率降为3.77%,表明凝固浴中适量的溶剂可进一步提高超滤膜抗污染性能。     

Fabrication of an antifouling GO-TiO2/PES ultrafiltration membrane

PES ultrafiltration membrane is widely used in various fields due to its high-filtration efficiency. However, due to its hydrophobicity, PES ultrafiltration membrane has poor antifouling performance, this reduced service life and increased industrial cost. Blending is a common method in ultrafiltration membrane hydrophilic modification. Adding a small amount of inorganic nanoparticles into the polymer membrane can improve the properties of the polymer membrane. However, nanoparticles are not uniformly dispersed in polymer membrane, which hindering the modification ability of nanoparticles to ultrafiltration membrane. In this paper, GO-TiO₂ materials were prepared by hydrothermal method, and GO-TiO₂/PES blended ultrafiltration membranes were fabricated by nonsolvent induced phase separation (NIPs). The experimental results show that GO-TiO₂ disperse uniformly in GO-TiO₂/PES ultrafiltration membrane, which greatly improved the antifouling performance of the membrane. When the addition amount of GO-TiO₂ is 0.6%, the water flux of membrane reaches 194.5 (L m⁻² h⁻¹), and the rejection rate of BSA reaches 89.4%. After three pollutions-cycles, the flux recovery rate of the membrane is 90.2%.     

胍基聚合物接枝改性制备抗菌抗污染超滤膜

表面接枝杀菌材料是提高膜抗菌和抗污染性能的常用手段。胍基化合物具有杀菌广谱、易制备、低毒等优点,已受到研究者的广泛关注。通过聚乙烯亚胺和盐酸胍的熔融聚合反应制备胍基聚合物（聚乙烯亚胺胍盐酸盐,PEIGH）,并利用聚多巴胺中间层将其接枝到聚砜超滤膜表面。结果表明,PEIGH具有良好的抗菌性能,经其改性后的超滤膜润湿性能提高,纯水通量提高了11%~98%,牛血清蛋白截留率由96.6%提高到98.3%以上。抗菌性能、抗有机物污染和抗生物污染性能均得到明显改善。     

离子交换膜改性的研究现状及发展趋势

离子交换膜已广泛应用于化工、废水治理等工业领域。但是,目前所使用的离子交换膜选择透过性低、机械强度差、抗污染能力弱,对离子交换膜进行改性可以改善这些性能。综述了离子交换膜的改性方法,包括组成改性（表面改性和掺杂改性）和结构改性（中空纤维结构改性和增加膜基质孔隙率改性）。通过对这些方法进行分析对比得出：表面改性和掺杂改性,以聚合物为添加剂,技术简单、易操作,并且能够提高膜的综合性能,是膜改性的重要发展方向;中空纤维结构改性,由于膜的使用条件严格、清洗困难,目前得不到广泛应用,但是中空纤维结构改性使膜的结构从根本上发生了改变,这是膜改性的一个重要途径;增加膜的孔隙率只适合多孔膜的改性,这种方法研究较少。     

聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备

本丈研究了聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维微滤膜的制备。采用亲水聚合物材料（如PMMA、改性聚醚硅油等）对聚偏氟乙烯材料进行共混改性,显著提高了膜材料的亲水性;同时由于材料性质的改变,导致膜材料在成膜时的凝胶特性和相转化发生变化,所成膜的孔径、通水量、孔隙率、表面性能等也发生改变。通过选择合适的共混体系,可制备出高性能、高孔隙率、表面亲水的聚偏氟乙烯中空纤维膜。     

超滤膜改性技术及其抗污染性能的研究

超滤作为膜分离技术的一个重要分支,因其能量消耗低,设备体积不大,结构比较简单,工艺流程容易掌握,容易操作等特点。可是至今为止还没有得到充分的应用,其根本原因就是现存的商用超滤膜通量低,易污染,所以需要对它进行改性。本文介绍了国内外常用的几种超滤膜改性方法,以及改性后膜的抗污染性能的变化。     

两亲性高分子聚合物在膜表面物理改性中的应用

两亲性高分子聚合物由于在化学结构上的独特优势,在水处理膜表面物理改性中可以有效提高膜的通透性和耐污染能力。从膜的表面粗糙度、孔隙率等微观角度对两亲性高分子聚合物在膜表面物理改性方面的研究和应用做了综述。研究表明两亲性高分子聚合物无论是作为表面活性剂、表面涂层还是与原膜材料进行共混,都可以有效提高膜的渗透效率。     

亲水化改性PVDF超滤膜的抗污染特性研究

以不同通量的自制亲水化纳米SiO2改性PVDF超滤膜(PS)和聚乙烯醇改性PVDF超滤膜(PA),对城市污水二级出水(EfOM)和牛血清蛋白(BSA)水溶液进行了过滤试验,通过对比未添加改性剂的PVDF超滤膜,考察通量衰减率、膜污染阻力构成、通量恢复率等指标,分析水质与膜材料间的相互关系对超滤膜抗污染能力的影响.结果表明,在BSA料液中,3种通量下,低通量的膜抗污染能力好于高通量膜.20 min内PA膜表现出最低的膜通量衰减,而P膜在过滤初期通量就急剧下降.在EfOM料液中,各通量下,P膜通量衰减严重且产生了不可逆的堵孔阻力,亲水化改性后膜通量衰减率降低,稳态通量高,膜污染阻力主要来自于浓差极化和滤饼层阻力,其中PS膜通量下降率最低,而PA膜清洗后通量易恢复.     

Cellulose acetate and sulfonated polysulfone blend ultrafiltration membranes. I. Preparation and characterization

Modification of polymeric membrane materials by incorporation of hydrophilicity results in membranes with low fouling behavior and high flux. Hence, Polysulfone was functionalized by sulfonation and ultrafiltration membranes were prepared based on sulfonated polysulfone and cellulose acetate in various blend compositions. Polyethyleneglycol 600 was employed as a nonsolvent additive in various concentrations to the casting solution to improve the ultrafiltration performance of the resulting membranes. The total polymer concentration, cellulose acetate, and sulfonated polysulfone polymer blend composition, additive concentration, and its compatibility with polymer blends were optimized. The membranes prepared were characterized in terms of compaction, pure water flux, membrane resistance, and water content. The compaction takes place within 3–4 h for all the membranes. The pure water flux is determined largely by the composition of sulfonated polysulfone and concentration of additive. Membrane resistance is inversely proportional to pure water flux, and water content is proportional to pure water flux for all the membranes. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 86: 1749–1761, 2002