紫外接枝丙烯酸对PVDF膜表面改性的研究

以二苯甲酮为光引发剂,通过紫外辐照将亲水性单体丙烯酸接枝于聚偏氟乙烯(PVDF)膜的表面。考察了光引发剂浓度和辐照时间对接枝率的影响,并利用衰减全反射光谱和扫描电子显微镜对接枝后PVDF膜表面的化学组成和微观形貌进行了表征。结果表明:随着光引发剂浓度的增大,丙烯酸的接枝率先增大后减小。通过纯水接触角和吸水率研究了接枝后的PVDF膜的亲水性,发现接枝后的PVDF膜的亲水性得到明显改善。     

亲水改性PVDF膜材料及其膜生物反应器应用

膜生物反应器（MBR）技术中最常用的膜材料是聚偏氟乙烯（PVDF）,然而由于PVDF膜的疏水性,使其在用于MBR的运行过程中存在易污染、通量低等缺陷,因此对PVDF膜材料进行亲水改性是近年来国内外研究的热点。本文首先介绍了PVDF膜材料典型的表面涂覆改性和表面化学接枝改性这两种亲水改性方法,然后概述了随着纳米科学技术的兴起,采用无机纳米材料如碳材料氧化石墨烯（GO）、无机抑菌材料纳米银粒子及二氧化钛纳米颗粒等进行功能化复合制备PVDF膜材料等亲水改性方法。研究进展表明,新型亲水改性PVDF膜材料不仅在MBR污/废水处理中优势明显,而且在可再生生物能源生产等可持续发展领域极具潜力。     

紫外接枝改性聚偏氟乙烯膜及处理含酚废水研究

为提高支撑液膜萃取体系的稳定性,以苯乙烯为接枝单体、二苯甲酮(BP)为光引发剂,通过紫外接枝的方法对支撑体聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行疏水改性,研究了制备改性膜的优化实验条件,对改性前后的PVDF膜的官能团、微观形貌和接触角进行了表征,并考察了原膜与改性膜构建的支撑液膜萃取体系处理含酚废水的能力。结果表明,制备改性膜的优化条件为:紫外光照时间15 min,反应温度30℃,接枝单体苯乙烯的质量分数4%,引发剂BP浓度0.3 mol/L。改性后的PVDF膜的接触角提高了76%,疏水性能显著提高。连续运行5次后,处理含酚废水改性膜除酚率比改性前提高了47%,体系运行更稳定。     

聚偏氟乙烯接枝改性的研究进展

介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)接枝改性的主要方法,指出了PVDF在接枝研究中需要解决的问题.     

PDMS接枝共聚物改性PVDF膜的制备及其膜蒸馏性能研究

采用自由基聚合法制备了PDMS接枝共聚物（PMMA-g-PDMS）,并用PDMS接枝共聚物对聚偏氟乙烯（PVDF）膜进行疏水改性,使用傅立叶红外光谱仪、毛细管流动孔径分析仪、接触角测定仪和场发射电子显微镜对不同浓度改性的PVDF膜进行表征,并测试了其在直接接触式膜蒸馏（DCMD）中的分离性能。结果表明,经过PMMAg-PDMS改性后,膜的通量、疏水性和截留性有所提高,稳定性大幅提升。当PMMA-g-PDMS浓度为8%时,膜的静态接触角由118.68°增加至157.47°,在以温度为70℃,质量分数3.5%的NaCl溶液为进料液的DCMD实验中,改性膜的通量由基膜的11.28 kg/（m²·h）提高至15.44 kg/（m²·h）,通量衰减降低了35%.     

抗污染PVDF膜研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)由于具有优异的力学性能、热稳定性和化学性能而被广泛应用于膜分离技术中,但是,其表面的极强疏水性使其在应用过程中易受到微生物和蛋白类物质的污染,并缩短其使用寿命,因此,对PVDF膜进行改性具有重要的意义.目前,对PVDF膜改性研究主要集中在亲水改性和抗菌改性2方面,通过对膜的亲水性能进行改性能提高其...     

丙烯酸接枝PVDF超滤膜亲水改性研究

采用自由基聚合方法将丙烯酸接枝到经过消去反应形成一定C=C含量的PVDF中空纤维超滤膜表面,改善了膜表面的亲水性。依据超滤膜的孔径结构要求,调控丙烯酸接枝链的长度。通过XPS、SEM和水通量实验分析效果表明,丙烯酸接枝改性PVDF中空纤维超滤膜表面引入了-COOH和-OH亲水基团,膜表面和孔壁形成的亲水层没有改变膜表面的孔径尺寸,水通量比改性前提高了280%以上。     

聚偏氟乙烯膜亲水改性研究综述

聚偏氟乙烯的亲水改性方法主要有混合改性、表面移植改性、共聚改性和表面涂层改性等,由于不同改性方法对聚偏氟乙烯膜的亲水性、渗透性和抗污染性的影响效果不同,因此,探究一种效率高、经济成本较低、对提高抗污染能力具有较好效果的改性方法具有重要的现实意义。基于此,进一步展望亲水改性后的聚偏氟乙烯膜在工业应用方面的发展趋势。     

聚偏氟乙烯(PVDF)膜化学法亲水改性技术

通过化学表面改性的方法改善PVDF膜的亲水性,从化学处理的时间、体系的温度、碱液的浓度三个因素对改性的条件进行摸索、优化.采用静滴接触角、raman光谱法、傅里叶-红外(FT-IR)、差分扫描热分析(DSC)法、X-射线衍射强度法等方法研究改性后PVDF膜亲水性、结构、组成、晶型变化.结果显示:体系温度在60℃下,碱液...     

基于PVDF薄膜辐照接枝制备质子交换膜

含氟磺酸型质子交换膜是一类具有高热稳定性、化学稳定性及良好力学性能的离子交换膜,具有极其广阔的应用前景。采用⁶⁰Co辐照接枝技术,在聚偏氟乙烯（PVDF）基膜上产生自由基聚合位点,进而接枝对苯乙烯磺酰氯单体,经过一定条件酸碱处理得到一种新型偏氟磺酸型质子交换膜。并对其进行红外分析,结果显示PVDF膜上成功接枝上了对苯乙烯磺酰氯单体;定量研究了在相同辐照总剂量、不同剂量率条件下,所得质子交换膜的质子传导率、吸水率及离子交换容量与接枝率的关系,结果表明：当剂量率为40 Gy·min^-1时,所得质子交换膜接枝率为52.7%,吸水率为36.85%,80℃时质子传导率达到136 mS·cm^-1,离子交换容量为1.274 mmol·g^-1。     

聚偏氟乙烯超滤膜亲水改性研究进展

膜污染会缩短超滤膜的使用寿命,增加由于水力清洗、化学清洗以及膜组件更换而产生的费用。为减少运行成本,有必要对膜污染加以控制。膜污染与原水中污染物的性质和膜本身的性质密切相关。亲水性膜具有水通量高、抗污染性能好的特点,因而提高超滤膜的亲水性是提高膜的水通量和控制膜污染的重要方法之一。简要介绍了具有良好化学稳定性、耐辐射性、耐热性的聚偏氟乙烯膜的表面亲水改性和共混亲水改性的研究进展,指出通过不同的改性方式,聚偏氟乙烯膜都能够实现亲水性的增强。     

聚偏氟乙烯膜亲水改性研究进展

聚偏氟乙烯以其优异的力学性能和化学性能被广泛用于制备微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等水处理膜材料,然而由于其极强的疏水性,使其在用于水处理过程中存在通量低和容易被污染等缺陷,这极大地降低了水处理效率和薄膜的使用寿命,因此对其亲水改性具有重要的实际意义。本文根据改性方法的异同,将近几年来国内外对聚偏氟乙烯膜的亲水化改性研究工作按共混改性、共聚改性、表面接枝改性和表面涂覆改性等方法进行了综述,通过不同改性方法对聚偏氟乙烯水处理膜的亲水效果、渗透能力和防污染性等方面的影响,着重比较讨论了各种改性方法的改性效果及优缺点。最后对未来聚偏氟乙烯膜的亲水改性研究及工业化应用的发展趋势进行了展望。     

改性PVDF膜在MBR中膜污染的研究

将聚偏氟乙烯膜磺化6 h,在TiO2胶体溶液中浸泡20 min,制得的TiO2改性膜纯水通量约为1 800L/m2·h,高出未改性膜250L/m2·h.通过膜生物反应器中膜阻力的测定,分析膜污染形成的原因,表明膜污染主要是浓差极化层及凝胶层引起的;通过活性污泥对膜污染机理的研究,判断出污泥的过滤过程严格符合沉积过滤定律.在膜生物反应器(MBR)中运行时,TiO2改性膜稳定通量高于未改性膜,总阻力低于未改性膜;通过扫描电镜分析,TiO2改性膜沉积层的厚度比未改性膜薄,表明TiO2改性膜的抗污染性能优于未改性膜.     

膜蒸馏用PVDF抗复合污染膜的制备与测试

为提高膜的抗污染能力,对聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜进行表面涂覆改性,得到超疏水PVDF平板膜,再将超疏水PVDF平板膜进行表面亲水化改性,制备出超疏水/亲水复合PVDF膜。当PVDF的质量浓度为2%、聚乙二醇（PG）的质量浓度为39%、涂敷液温度为50℃、蒸发时间为10 s、凝固浴温度为60℃时,超疏水PVDF平板膜接触角达到154.8°。表面亲水改性制得的PVDF超疏水/亲水复合膜的接触角为41°。然后研究了超疏水PVDF平板膜和PVDF超疏水/亲水复合膜的抗膜污染性能。结果显示,超疏水PVDF平板膜具有优良的抗无机污染性能和一定的抗有机污染性能;PVDF超疏水/亲水复合膜不仅具有优良的抗无机污染性能,而且其抗复合污染性能尤其是抗有机污染性能得到明显提升,为进一步构建高性能膜蒸馏抗污染膜提出了一个可行的技术方向。     

聚偏氟乙烯表面亲水改性膜的制备

以聚丙烯酸(AA)为改性单体、过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,采用超声辅助和表面改性的方法制备聚偏氟乙烯(PVDF)亲水膜,通过改变AA浓度、BPO用量、预反应及反应时间,得到不同性能的PVDF亲水膜,并对亲水膜进行了表面形貌表征、红外表征以及纯水通量测试。结果表明:随着AA浓度、BPO用量的增加以及预反应及反应时间的延长,亲水膜的水通量均呈先提高后降低的趋势;得到的最佳制备条件为AA浓度50%、BPO用量0.8 g、预反应时间3 h、反应时间1 h,此时膜的亲水性最好,纯水通量达到66.3 L/(m~2·h)。     

响应面法优化壳聚糖接枝工艺

利用响应面分析法优化壳聚糖接枝产物P的合成工艺,在以引发剂用量、原料质量比、反应温度为影响因素,以P(CTS/AM)接枝率为指标的单因素试验基础上,设计了三因素三水平的试验分析法,得到P最佳合成工艺条件:引发剂用量0.04g、m(CTS):m(AM)为 1∶2.8、反应温度为60℃.此条件下,P的接枝率为137.76％...     

PVDF中空纤维膜紫外接枝表面改性研究

以二苯甲酮(BP)为紫外引发剂,将2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(DEGMEMA)接枝在聚偏氟乙烯膜表面以提高膜的亲水性和抗污染性能。在二苯甲酮存在的条件下,紫外光(UV)辐射下发生提氢反应,可以有效防止PVDF分子主链的剪切,保持改性膜的分离性能。考察了BP浓度、DEGMEMA浓度、UV辐射时间和光照距离对改性超滤膜接枝率、亲水性和抗污染性能的影响。用表面全反射红外光谱(ATR/FTIR)表征改性前后膜表面化学组成的变化。表面改性膜(mPVDF)的亲水性随着接枝率的增加而增加,而牛血清白蛋白(BSA)吸附量有所减少,抗污染性能增加。     

低温等离子体接枝改性聚乙烯PVDF阴离子交换膜

为了进一步提升掺混了聚偏氟乙烯(PVDF)的聚乙烯阴离子交换膜的综合性能,采用低温等离子体接枝改性的方式,将聚苯乙烯磺酸钠(PSS)接枝到膜上,并考察接枝单体浓度及等离子体辉光放电处理时间对离子交换容量和选择透过性能的影响。利用扫描电子显微镜和红外光谱仪对制备出复合膜的膜面形态及结构组成进行了表征和分析。结果表明,使用低温等离子体放电的方式能够成功地将PSS接枝到膜上,制备出PSS-聚乙烯PVDF阴离子交换膜。实验表明,通过合理的控制接枝过程参数,复合膜的离子交换容量以及选择透过性能得到了有效的提升,PSS浓度为1.5 g/L且放电时间为4 min时接枝效果最好,此时膜的性能达到最优。     

两步接枝聚合法对PVDF中空纤维微孔膜的亲水化改性研究

为了提高PVDF中空纤维膜的抗污染性,本文采用两步表面接枝聚合的方法,利用磺基甜菜碱类两性离子聚合物-聚甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯(polyMEDSA)对PVDF中空纤维微孔膜的外表面进行亲水改性。首先由PVDF膜的外表面引发甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的原子自由基聚合(ATRP)反应,引入羟基活性位点,再利用铈离子(Ce4+)引发MEDSA在膜表面上发生接枝共聚反应,从而得到两性离子改性PVDF中空纤维微孔膜(polyMEDSA-c-polyHEMA-g-PVDF)。结果表明,改性PVDF膜的亲水性明显提高,显示出良好的抗蛋白污染性,且不会影响原膜良好的机械强度。与原PVDF中空纤维膜相比,改性PVDF中空纤维微孔膜(接枝量=225.7μg/cm2)外表面的亲水性提高了33%,蛋白质吸附量减少了45.7%,纯水通量恢复率提高了44%。     

PVDF共混亲水膜的制备及其性能研究

通过自由基聚合法将甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）接枝到预处理的聚偏氟乙烯（PVDF）上,制备一种新型的聚合物PVDF-g-PHEMA。以PVDF-g-PHEMA作为亲水性添加剂,利用非溶剂致相分离法（NIPS）制备PVDF共混亲水膜,并研究铸膜体系PVDF-g-PHEMA含量对PVDF共混膜亲水性能的影响。实验结果表明,铸膜体系中PVDF-gPHEMA为25%的共混膜表面水接触角103±1°降低到45.6°,膜表面抗污染性增强。通过X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和孔径分析仪对制备的亲水膜表面进行表征,PVDF共混亲水膜表面含有羟基、酯基、膜孔径增加。抗污染和稳定性测试表明,PVDF共混亲水膜具有优异的抗蛋白质吸附性能和良好的稳定性。