异形聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

利用特殊结构的纺丝喷头,通过溶液相转移法,研制具有异形结构如:一字形多芯、品字形多芯结构的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜.系统研究了纺丝入水距离、异形膜形状对膜形态结构与性能的影响.结果表明:随纺丝入水距离的增大,异形膜的超滤水通量、透气系数、膜蒸馏通量、抗压密系数、断裂强力及破裂压力减小;异形膜中品字形三芯中空纤维膜的断裂强力较单芯中空纤维膜有很大的提高,而且破裂压力和抗压密系数在异形膜中最大,纺丝成形稳定性最佳.     

PVDF在空纤维滤膜的形态结构

用Ｌ－Ｓ相转换法制备了聚偏氟乙烯中空纤维不对称滤膜，铸膜液由聚合物，溶剂和添加剂组成。用电子显微镜考察了聚合物浓度，添加剂用量及种类对膜形态结构的影响。     

一种筋线增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜纺丝条件对膜结构与性能的影响研究

为了提高传统非溶剂致相分离(NIPS)法制备中空纤维膜的拉伸断裂强力,设计出一种新的增强型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维外压膜结构,该结构中增强体PVDF筋线处于三孔道中间并且与分离层的粘接性良好.通过对筋线增强膜的纯水通量、抗压扁能力、最大孔径、破裂压力等性能进行测试,得到了筋线增强膜的最佳外形轮廓和最优纺丝工艺参数.结果表明,当入水距离为11 cm,制备的筋线增强膜为品字外形,膜壁厚度均一,膜的纯水通量由圆形的194 L/(m~2·h)增加到245 L/(m~2·h);膜抗压扁能力变化不大;膜最大孔径由0.204μm下降到0.156μm;膜的破裂压力由圆形的0.325 MPa增加到0.365 MPa.与相同规格的单孔膜相比,筋线增强膜的纯水通量变化不大,但膜拉伸断裂强力提高了12倍左右,达到23.64 N.     

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.     

双层同步纺丝法制备PVDF中空纤维微滤膜时温度对膜结构和性能的影响

采用复合热致相分离(c-TIPS)法首次利用三孔喷丝头进行双层同步纺丝,以PEG-200同时作为芯液和外涂层液,制备了内、外表面均开放多孔的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微滤膜,并将其应用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)中.结果表明,双层同步纺丝法在提高膜机械强度的同时,还能保证较高的膜通量和运行稳定性.主要讨论了芯液和外涂层液温度对膜结构及性能的影响.高温的芯液和外涂层液有利于PVDF结晶,并形成大的球晶,但膜孔径较大,膜容易润湿.适当降低芯液和外涂层液温度,能有效降低膜孔径,当芯液和外涂层液温度分别为60和40℃时,膜通量达33 kg/(m~2·h),且具有较好的运行稳定性,制备的中空纤维膜拉伸强度和膜的断裂伸长率分别达到6.85 MPa和120.2%,可用于膜蒸馏.     

高强度复合型PVDF中空纤维膜的制备（Ⅰ）铸膜液条件对膜性能的影响

提出利用合成纤维将中空纤维膜渗透分离功能与强度功能相互分离的思想,通过涤纶网状增强层的加入以及涂膜液涂敷的方法,制备得到高强度复合型PVDF(聚偏氟乙烯)中空纤维膜,研究了涂膜液温度及PVDF浓度、PVP浓度对于膜性能的影响.研究表明:纤维增强层在膜壁之中均匀分布,与聚合物膜体结合紧密;其加入对于膜强度提高明显,拉伸强度达到30 MPa以上,爆破强度在0.5MPa左右;对于膜渗透分离相关性能具有一定影响.     

湿延法制备多孔聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微滤膜及其性能的研究

湿延法不使用任何添加剂,直接对非溶剂致相分离法(NIPS)法制备纤维进行拉伸即获得性能良好的中空纤维滤膜。介绍了以25%PVDF为铸膜液通过湿延法制备聚偏氟乙烯(PVDF)多孔中空纤维微滤膜的方法,通过SEM和XRD对膜的微观结构进行表征,结果表明湿延法制备的中空纤维膜形成指状孔,孔径3~10μm,孔分布可根据拉伸比调控,制备的膜水通量0增加到252L/h·m2·atm,蛋白截留率最高可达97%。拉伸还会改变PVDF中空纤维膜的晶型。     

基于LiCl溶液的复合支撑液膜的制备及其透湿性测定

选择具有强吸湿能力且难挥发的LiC1浓溶液作液膜相,以商品化的尼龙膜做多孔支撑体,以溶液沉积法合成聚偏氟乙烯为皮层,制备了复合支撑液膜.测试了复合支撑液膜的成膜规律和膜透湿性能.结果表明:运用溶液沉积法合成的复合支撑液膜与运用粘结法所合成的复合支撑液膜相比较,皮层与支撑层结合很好,皮层的厚度大大减少;具有很好的H2O蒸气渗透性能,几乎不能透过CO2;在保持铸膜液中致孔剂聚乙二醇2000的质量分数为2.4%不变的情况下,膜表面孔径、膜的H2O蒸气渗透的总传质系数、渗透速率和湿交换效率随着铸膜液中固含量的减少呈上升趋势.     

中空纤维膜表面结构对脱氧效率的影响

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜对水中的溶解氧进行了脱氧研究,考察了膜表面结构对脱氧效率的影响。通过改变内凝固浴的组成来改变膜的表面结构。在测定脱氧效率的同时,对不同内凝固浴下的中空纤维膜内表面结构进行了场发射电镜扫描(FE-SEM),并分别测定了中空纤维膜的孔径、透气系数以及力学性能。结果表明,随着内凝固浴中溶剂DMAc含量的增大,膜内表面开孔结构变大,表面变得粗糙,这种结构使得膜的透气系数增大,传质系数和脱氧效率提高。     

纵向拉伸法测量中空纤维膜断裂伸长率的不确定度评定

力学性能是中空纤维膜重要的性能指标,断裂伸长率又是表征中空纤维膜力学性能的主要技术参数。基于GB/T 3916—2013《纺织品卷绕纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》,依据JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》,建立中空纤维膜断裂伸长率测量结果的不确定度评定数学模型,分析不确定度来源,评定中空纤维膜断裂伸长率测量结果的不确定度。结果表明,中空纤维膜的拉伸行为属于韧性且有屈服,不同于塑料等其它高聚物材料;通过重复性实验,测定了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜断裂伸长率为135. 0%,对该结果进行了不确定度评定,当包含因子k=2,置信水平95%时,扩展不确定度为3. 2%,测量结果的不确定度主要来源于重复性和中空纤维膜拉伸后长度测量。     

Sonication-assisted preparation of pristine MWCNT-polysulfone conductive microporous membranes

Conductive microporous membranes were fabricated by the phase inversion technique from pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNT)-polysulfone mixtures. A sonication-assisted method was used to disperse MWCNT in the polysulfone matrix without a covalent modification of the MWCNT or the use of surfactants. Electron Microscopy (SEM) and conduction tests were used to characterize the membranes. SEM pictures indicated that a concentration of 3% of MWCNT allowed a good dispersion of the nanotubes inside the hydrophobic polysulfone matrix. Current-voltage tests showed efficient electron percolation pathways across the membrane as a result of the successful dispersion of pristine MWCNT. These membranes will be applied in separation of charged species where microfiltration together with application of electric fields is needed.     

熔模离心法制备高纯氧化铝基质膜管

无机膜以其耐高温、耐腐蚀、性能稳定等优点，在化工、食品、医药、环保等领域的应用日益广泛．本文提出了高铝基质膜管的一种新的制备方法熔模离心法．这种方法脱模容易，可以一次获得孔径由大到小逐渐过渡的梯度管．采用这种方法我们已在实验室制得了顶层孔径为０．２μｍ，通量为１５８ｍ３·ｍ－２·ｈ－１，显气孔率为５８％的梯度管，可以直接作为微滤膜管，也可作为支撑体管，进一步修饰后用于超滤、催化、反应，成为一种新型的催化剂材料和膜反应器     

透湿膜的透湿机理与膜的研究概况

基于透湿膜的空气除湿是一种比较新颖的空气除湿方法。本文介绍了各种膜在空气除湿领域的应用情况，结合对膜制备工艺的简要介绍，侧重对原除湿原理，亲水性的高分子纤维素膜，凝胶膜和分子筛无机膜在空气除湿领域的研究和进展进行了分析。     

溶胶—凝胶法制备Al2O3—SiO2陶瓷薄膜的研究

研究了溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２体系多孔的陶瓷膜过程中的溶胶、凝胶反应，通过冷冻复型法观察到溶胶颗粒的微观形貌，认为组分之间的去极化作用是导致溶胶颗粒团聚的原因，利用ＦＴＩＲ地复合交的热处理过程反应情况进行观察，结果表明，组分各自的相变互不影响，也不发生反应，由此可制得保持各组分特性的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２复合陶瓷薄复合薄膜的ＴＥＭ形貌表明，组分在溶胶状太的去极化作用地致     

Porous Polymer Membranes by Hard Templating – A Review

Membranes are designed to bridge a precise separation process at the nanoscale with industrial applications running at cubic meters per hour. This review outlines materials applied in membrane production with a particular focus on polymers. Membrane performance and created value are directly linked to controlled pore formation. Their economic relevance has created a number of large companies and associated academic research at top institutions. The authors review, therefore, starts from well‐established techniques applied in products and then moves on to evolving concepts from academia. Pore formation through hard templating is a versatile field for separation processes. A more detailed view is given on the two known concepts for nanopore formation, namely colloidal templates and random hard salt templating. A comparison between these two concepts underlines their relevance to combine a process specific separation with large scale manufacturing requirements (i.e., upscale possibility, flexible process control and environmental impact).     

环境响应型智能开关膜的研究进展

综述环境响应型智能开关膜的制备方法和分类,并分别介绍温度响应型、光响应型、电场响应型、pH响应型以及分子识别响应型等智能开关膜的研究现状.     

Automated Formation of Lipid Membrane Microarrays for Ionic Single‐Molecule Sensing with Protein Nanopores

Efficient use of membrane protein nanopores in ionic single‐molecule sensing requires technology for the reliable formation of suspended molecular membranes densely arrayed in formats that allow high‐resolution electrical recording. Here, automated formation of bimolecular lipid layers is shown using a simple process where a poly(tetrafluoroethylene)‐coated magnetic bar is remotely actuated to perform a turning motion, thereby spreading phospholipid in organic solvent on a nonpolar surface containing a <1 mm² 4 × 4 array of apertures with embedded microelectrodes (microelectrode cavity array). Parallel and high‐resolution single‐molecule detection by single nanopores is demonstrated on the resulting bilayer arrays, which are shown to form by a classical but very rapid self‐assembly process. The technique provides a robust and scalable solution for the problem of reliable, automated formation of multiple independent lipid bilayers in a dense microarray format, while preserving the favorable electrical properties of the microelectrode cavity array.