静电纺PVDF/O-MMT膜对水面浮油吸附性能研究

采用静电纺丝法制备了添加不同比例[1%(wt,质量分数,下同),2%,3%]的有机改性蒙脱土(O-MMT)聚偏氟乙烯(PVDF)复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)研究O-MMT的添加比例对所制备的复合纳米纤维形貌结构的影响;借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PVDF及PVDF/O-MMT复合纳米纤维膜的化学结构;并应用DCAT21表面张力仪对比分析了PVDF及PVDF/O-MMT复合纳米纤维膜的吸油速率、单位面积吸油量。结果表明:加入O-MMT后,复合纳米纤维表面变得粗糙且珠节增加;复合纳米纤维膜的疏水性提高,并且纤维膜的单位面积吸油量和吸油速率提高。     

海藻酸钙改性聚偏氟乙烯静电纺丝膜用于油水乳液的自重驱动分离

聚偏氟乙烯(PVDF)具有化学稳定性良好、机械强度高和热稳定性好等优点。通过静电纺丝技术制备的PVDF膜具有高的孔隙率和较高的纯水渗透系数。利用海藻酸钠和钙离子交联对静电纺丝PVDF膜进行改性得到海藻酸钙改性聚偏氟乙烯(CaAlg/PVDF)复合微滤膜,将其运用于油水乳液的分离.结果表明,所制备的改性膜具有更好的亲水性,对含油废水的渗透系数高达20 000 L/(m²·h·MPa)以上,对其中乳化的甲苯、环己烷的截留率达99%以上.     

PVDF/改性凹凸棒土复合膜及其Ni(Ⅱ)吸附性能研究

分别将凹凸棒土(ATP)酸化处理、有机化预处理以及将单宁酸用甲醛固载在凹凸棒土上,进而将改性凹凸棒土与聚偏氟乙烯(PVDF)复合,采用相转化法制备PVDF/改性凹凸棒土复合膜。利用红外、透射电镜对改性凹凸棒土的结构和形态进行了表征,采用紫外吸收的方法研究了复合膜对水溶液中Ni(Ⅱ)的吸附性能。研究结果表明,由单宁酸改性的凹凸棒土制备的PVDF复合膜能有效地去除水溶液中的Ni(Ⅱ),其吸附量较纯凹凸棒土改性的PVDF膜提高了34%。     

MBfR中改性PVDF疏水中空纤维膜表面微生物附着生长特性研究

针对膜生物膜反应器(MBfR)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、生物亲和性能较差等问题,采用界面聚合及自聚合法对自制的疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,制备出适合于MBfR技术的PVDF/DOPA改性膜与PVDF/TMC-CS改性膜.选取混合微生物体系研究微生物在原膜和改性膜表面上的粘附生长情况,评价了3种膜材料生物亲和性的差异,并对3种膜材料表面生物膜的MBfR有机物及氨氮处理特性进行了初步研究.研究结果表明,与原膜相比,PVDF/DOPA改性膜在微生物附着生长实验后生长的微生物厚度最高,为25μm,微生物膜优先成熟且附着的微生物数量较多,表明PVDF/DOPA改性膜的生物亲和性最高;附着微生物的PVDF/DOPA改性膜废水处理能力较高,对TOC和NH4+-N的去除效果可稳定保持在93.48%、84.74%左右,同时对废水的抗有机冲击负荷能力明显优于另两种膜材料系统.     

聚醚侧链型聚硅氧烷对含氟聚合物凝胶锂离子电解质膜性能的影响

通过浸没沉淀相转化法制备了具有类似孔结构的聚醚侧链型聚硅氧烷(PDMS-g-(PPO-PEO))改性的聚偏氟乙烯(PVDF)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)多孔骨架,经电解液活化后得到凝胶电解质膜,研究了PDMS-g-(PPO-PEO)对含氟聚合物凝胶电解质膜性能的影响。由改性PVDF和PVDF-HFP骨架被电解液活化制备的聚合物凝胶电解质膜,离子电导率分别达到2.2×10-3和1.7×10-3S/cm,综合分析凝胶电解质膜中电解液稳定性和膜的电化学性能发现,PDMS-g-(PPO-PEO)对PVDF骨架的改性效果明显优于PVDF-HFP骨架,共混改性后PVDF可代替PVDF-HFP作为隔膜作为锂离子电池凝胶电解质膜。     

聚偏氟乙烯分离膜的表面改性和对重金属离子的吸附性能研究

采用溶液相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜,然后用多巴胺(DA)水溶液对分离膜进行表面改性,再用聚乙烯亚胺(PEI)对膜表面进行接枝改性。采用场发射扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体发射光谱等方法研究了膜的结构、官能团变化和离子吸附性能。结果表明:改性膜和纯PVDF膜相比,亲水性能有了较大提高,改性膜对Cu~(2+)有一定吸附作用,吸附过程符合Freundlich等温模型和准二级动力学模型。     

氧化石墨烯/聚偏氟乙烯杂化超滤膜处理乳化含油废水的研究

借助N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠(EDTS)对氧化石墨烯(GO)进行功能化,制备了EDTS-GO纳米复合物;XRD结果表明,经EDTS功能化后,GO片层之间规则的累积被破坏,形成了不同片层朝向的无序结构,减弱了片层之间的聚集.通过相转化法制备了EDTS-GO和GO改性的聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜以及未改性的PVDF超滤膜,系统考察了EDTS-GO和GO对PVDF超滤膜孔隙率、表面亲水性等性能的影响.处理乳化含油废水的实验结果显示,EDTS-GO/PVDF膜通量及通量恢复率明显高于GO/PVDF膜和PVDF膜,这表明EDTS-GO改性的PVDF膜在处理乳化含油废水时,比GO改性的PVDF膜和纯PVDF膜具有更优异的性能.     

用于胆红素吸附的β-环糊精改性PVDF血浆分离膜的制备

由于传统滤过吸附在两个组件中实现,流程长,感染风险大,因此,制备了一种一步滤过吸附用膜,使滤过吸附在一个组件中完成.本文用PVDF中空血浆分离膜作为基体材料,单取代改性β-环糊精(β-CD)作为胆红素的吸附配基,仅在膜透过侧接枝β-CD,制备了一种新型PVDF血浆分离吸附膜.实验中采用红外光谱、核磁共振波谱等测试手段对改性β-CD和膜的化学成分进行表征分析;用扫描电镜、原子力显微镜等方法验证了改性膜的表面结构及断面结构,泡点测试和通量测试表征改性膜的分离性能;最后通过模拟血浆测试了改性膜对BSA结合胆红素的吸附能力.结果表明,β-CD成功接枝到PVDF血浆分离膜的透过侧;改性膜相比血浆分离膜膜孔大小基本不变,最大孔径为0.480μm,满足细胞不能透过,血浆和胆红素能透过的要求;一步滤过吸附方式的吸附率达到41.2%,与直接吸附(43.5%)的效果基本一致.     

热致相分离法聚偏氟乙烯膜的制备及应用

以课题组通过热致相分离法(TIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜及其产业化的相关工作为基础,从PVDF材料性能及其超微滤膜制备方法出发,全面回顾了课题组在TIPS法PVDF膜制备方面的研究历程,包括稀释剂和非溶剂的探索,纳米粒子、共聚物、两性离子等对PVDF膜的改性研究以及PVDF中空纤维膜组件的研制和规模化生产等等,最后还简要介绍了膜组件在不同工业领域的应用情况.     

碳酸钙对热致相分离制备聚偏氟乙烯多孔膜结构的影响

通过熔融共混聚偏氟乙烯(PVDF)/CaCO3/复合稀释剂拟三元体系,采用热致相分离法(TIPS)制备了PVDF多孔膜。研究了复合稀释剂含量、CaCO3含量、粒径以及后期酸处理对膜结构的影响。结果表明:CaCO3含量和粒径对膜结构有明显的影响。在采用复合稀释剂的基础上,通过控制CaCO3粒子添加量,改变粒径,可以实现对膜结构的优化,并且经酸处理提高了PVDF膜孔隙率。