PVA-壳聚糖/有机累托石复合膜的结构与性能

目的将聚乙烯醇(PVA)引入壳聚糖(CS)/有机累托石(OREC)复合体系制备插层效果、力学性能、抗紫外老化及阻隔性能良好的插层纳米复合膜。方法利用溶液流延法制备PVA-CS/OREC系列复合膜,以XRD及SEM研究复合膜的插层结构及OREC在基体中的分散性,研究复合膜的力学性能、抗紫外辐射性及水蒸气透过性。结果 OREC及PVA添加量较少时可与CS形成良好的插层结构。当OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时的复合膜(标记为PVA10-CS/OREC2)插层结构最好,OREC在CS及PVA基体中分散性最好,与OREC质量分数为2%且不含PVA的复合膜(标记为CS/OREC2)相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高30%,水蒸气透过量降低10.2%,复合膜经紫外辐射后拉伸强度保持率、断裂伸长保持率仍达82.5%及68.2%。结论 PVA10-CS/OREC2膜可作为医用膜和药品、食品等的包装材料。     

陶瓷中空纤维担载有机共混渗透汽化脱水膜的制备及表征

在多孔陶瓷中空纤维支撑体表面用浸渍提拉法制备了致密、无缺陷的有机分离层,其中有机分离层是以马来酸酐交联的对水具有分离选择性的壳聚糖(CS)-聚乙烯醇(PVA)共混复合材料.采用扫描电子显微镜、溶胀度分析与渗透汽化性能测试等手段,系统地考察了支撑体孔径和不同CS和PVA共混比例对膜性能的影响.同时研究了进料液水含量和操作温度对乙酸乙酯脱水渗透汽化性能的影响.实验结果表明,该复合膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水过程中表现出优异的分离性能,在操作温度50℃,料液水质量分数为3％时,CS共混比(质量分数)为60％的PVA-CS共混复合膜的渗透通量高达1 195 g/(m2·h),对水的分离因子大于10 000.所制备的陶瓷中空纤维担载有机共混渗透汽化脱水膜将具备良好的商业应用前景.     

TiO2改性静电纺复合超滤膜抗污染性能的研究

膜污染是制约超滤膜广泛使用的最重要因素之一,膜污染直接影响到膜的使用寿命及膜的分离性能.本文采用静电纺丝技术制备了PET/PVA纳米纤维复合超滤膜,通过溶剂浸泡处理复合膜,将PVA纳米纤维层溶胀并交联,形成具有抗污染性能的PVA表面致密层结构,所制备的复合纳米纤维超滤膜具有水通量损失率小、通量恢复率高的优点.通过在PVA中添加不同质量分数的TiO2进一步改善膜的亲水性和抗污染性能.使用死端过滤系统过滤10 mg/L腐殖酸溶液,测试结果表明:复合膜的分离性能和抗污染性能在一定范围内随着TiO2的增加而增大.亲水性TiO2的添加能够进一步增强PVA的亲水性,对复合膜抗污染性能的提高有重要作用.但是,TiO2的添加也会增大膜表面的粗糙度,不利于膜抗污染性能的提高,因此,TiO2有一个合宜的添加限度.     

硅橡胶/PVDF中空纤维复合膜制备与膜蒸馏性能研究

采用溶液涂覆-固化法制备了硅橡胶/聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维复合膜,实验研究了涂覆次数、硅橡胶溶液浓度、涂覆温度和固化温度等对膜结构与性能的影响。初步探讨了复合膜在处理包含表面活性剂水体过程中膜蒸馏(MD)性能的稳定性。结果表明,利用溶液涂覆-固化的方法,涂覆3次可制得均匀、稳定的复合膜,膜表面的纯水接触角由78°(PVDF膜)提升到149°。在针对含有表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)料液的膜蒸馏处理过程中,原始PVDF膜在实验进行约20min发生亲水化泄漏;该复合膜在连续2h持续运行实验内,膜蒸馏通量保持在约36.6kg/(m~2·h),产水电导率约为16.0μS/cm。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米导电纤维的制备及性能表征

以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)和纳米石墨粉(G)为原料,利用静电纺丝技术分别制备了壳聚糖/聚乙烯醇共混纳米纤维及壳聚糖/聚乙烯醇/纳米石墨粉复合纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的聚合CS/PVA和聚合CS/PVA/G复合纳米纤维。通过扫描镜、X射线衍射、红外光谱等测试手段对纤维的形貌和结构进行表征。结果表明,聚苯胺均匀包覆在经原位聚合的复合纳米纤维表面,提高了纤维的导电性能,纳米石墨粉与聚苯胺形成插入化合物进一步提高了纤维的导电性能。     

膜蒸馏脱盐用超疏水复合膜的研制

通过溶胶凝胶法和表面涂覆法,先后在PVDF中空纤维膜表面引入亲水SiO_2纳米粒子和低表面能PDMS涂层,构建具有高粗糙度、低表面能的超疏水复合膜,并探究SiO_2粒径、SiO_2溶液涂覆时间、PDMS涂覆时间等条件对复合膜性能的影响。SiO_2/PVDF复合膜接触角只有25.8°,而PDMS/SiO_2/PVDF复合膜接触角则达到162.3°,膜蒸馏通量约24.5 kg/(m~2·h);在60 h质量分数3.5%氯化钠盐溶液膜蒸馏测试中性能稳定,截留率始终保持在99.8%以上.     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的制备和表征

以壳聚糖(chitosan,CS)为高分子相,纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,n-HA)为无机相,采用溶液共混和真空下溶剂挥发的方法制备了n-HA/CS复合膜,通过SEM、XRD、FTIR、接触角及力学性能等测试对此复合膜进行分析和表征.结果表明,复合膜具有非对称结构,上表面组分主要是CS,下表面组分是n-HA和CS复合体,并在底部形成了一层致密层,中间是疏松层;复合膜中CS与HA之间存在一定的化学键合并复合均匀,没有明显的相分离,且复合膜中的HA为类似于自然骨矿物相的弱结晶结构.复合膜的非对称结构对其接触角也有一定的影响,反映了膜表面亲、疏水性的不同,为细胞的粘附和旺长提供了一定的微环境.复合膜干态下的拉伸强度和断裂伸长率较纯CS膜的低,而在湿态时却较纯CS膜高.     

聚乙烯醇/海藻酸钠复合膜的制备及性能研究

通过溶液浇铸法,制备出不同比例的聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)复合膜,比较了复合膜的形态,测定复合膜的溶胀率、透气率以及交联剂浓度对复合膜的吸水率的影响.结果表明,PVA∶SA为4∶1时,是一种均匀透明、表面光滑、富有弹性的复合膜；随着复合膜中PVA含量的增加,复合膜的吸水率和溶胀率增加；当CaCl2浓度为3％时...     

壳聚糖/聚乙烯醇过滤膜的制备及其性能表征EI北大核心CSCD

以壳聚糖(CS)和聚乙烯醇(PVA)为膜原料,将其溶解于冰醋酸(HAc)、甘油和去离子水的混合液中,形成CS/PVA铸膜液,随后通过刮涂成膜的方式制备CS/PVA复合膜。实验结果表明:在膜的相分离过程中,CS/PVA在凝固浴中浸泡40 min,此时膜具有较为完整的表面结构及疏松的内部孔隙结构。其纯水通量为(90.56±3.92)L/(m^2·h),对牛血清蛋白的截留率可达(93.33±2.83)%。进一步利用此条件下的复合膜对分散黄、分散黑以及分散蓝3种染料进行过滤吸附性能测试,CS/PVA复合膜完整致密的表层结构对染料起到了有效的物理阻隔作用。除此之外,复合膜分子结构中的羟基基团能够与目标染料的氨基基团发生分子内氢键作用,而进一步提高过滤膜对染料的吸附能力。CS/PVA复合膜在130 min时对分散黄、分散黑以及分散蓝染料的过滤吸附逐渐趋于平衡(3种染料初始浓度均为0.1 g/L,过滤操作压力为0.15 MPa),其最终的平衡过滤吸附量分别为(294.42±1.34),(257.77±0.28),(210.74±1.06)mg/g。随后进行染料移除率实验,在NaOH溶液的作用下,CS/PVA复合膜的染料移除率可以达到96%,有利于膜的回收再利用。     

浸渍提拉法制备TiO2/不锈钢中空纤维复合膜及其应用

大孔无机膜基底的表面改性,一般采用溶胶-凝胶法以求表面均匀性.但该法合成工艺复杂,控制因素较多,限制了其在工业领域的应用.利用悬浮液体系改性不锈钢中空纤维膜,采用浸渍提拉法在不锈钢膜表面涂覆25 nm的TiO_2粒子,通过500℃的高温烧结制备了TiO_2/不锈钢中空纤维复合膜.研究了聚乙烯醇(PVA)和TiO_2浓度对不锈钢中空纤维膜的形貌,孔径,纯水通量和抗污染性能的影响.结果表明,所制备的TiO_2功能层具有超亲水和水下超疏油性,对BSA的截留率达到90%,油水乳液分离率超过99%,并且具有良好的分离性能和抗污染性能.     

壳聚糖/聚乙烯醇过滤膜的制备及其性能表征

以壳聚糖(CS)和聚乙烯醇(PVA)为膜原料,将其溶解于冰醋酸(HAc)、甘油和去离子水的混合液中,形成CS/PVA铸膜液,随后通过刮涂成膜的方式制备CS/PVA复合膜。实验结果表明:在膜的相分离过程中,CS/PVA在凝固浴中浸泡40 min,此时膜具有较为完整的表面结构及疏松的内部孔隙结构。其纯水通量为(90.56±3.92) L/(m~2·h),对牛血清蛋白的截留率可达(93.33±2.83)%。进一步利用此条件下的复合膜对分散黄、分散黑以及分散蓝3种染料进行过滤吸附性能测试,CS/PVA复合膜完整致密的表层结构对染料起到了有效的物理阻隔作用。除此之外,复合膜分子结构中的羟基基团能够与目标染料的氨基基团发生分子内氢键作用,而进一步提高过滤膜对染料的吸附能力。CS/PVA复合膜在130 min时对分散黄、分散黑以及分散蓝染料的过滤吸附逐渐趋于平衡(3种染料初始浓度均为0.1 g/L,过滤操作压力为0.15 MPa),其最终的平衡过滤吸附量分别为(294.42±1.34),(257.77±0.28),(210.74±1.06) mg/g。随后进行染料移除率实验,在NaOH溶液的作用下,CS/PVA复合膜的染料移除率可以达到96%,有利于膜的回收再利用。     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及表征

通过静电纺丝技术首次将溶解在1%(体积分数)超低浓度乙酸溶液中的3%(wt,质量分数,下同)壳聚糖(CS)与溶解在去离子水中的11%聚乙烯醇(PVA)溶液进行混合,在20～22kV高压静电场下制备出直径在70～300nm之间、CS含量高达60%,具有均匀结构的CS/PVA纳米纤维膜。通过旋转流变仪、扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和万能试验机等手段对其混合溶液进行表征。结果表明:CS/PVA纳米纤维膜的形貌与CS和PVA的混合比例有关,当CS含量低于60%时,纤维形貌良好,当CS含量高于60%时,纤维中存在有液滴以及纺锤体。另外,CS与PVA之间存在强有力的氢键作用并具有很好的相容性,PVA可以降低壳聚糖的结晶性利于静电纺过程的进行;并且该CS/PVA纳米纤维膜具有较好的热稳定性和弹性,随着PVA比例的增加其最大拉伸强度可达到9.98MPa。     

聚酰胺复合膜表面高渗透性抗污染涂层的构建

通过物理涂覆-交联方式,在聚酰胺复合膜表面构建聚乙烯醇(PVA)涂层,研究添加剂羟丙基甲基纤维素(HPMC)对涂层渗透性能及抗污染性能的影响,制备兼具优抗污染性能及高渗透性能的聚酰胺复合膜.分离性能研究表明:含纯PVA涂层的聚酰胺复合膜纯水通量为46.4 L/(m~2·h),而含PVA/HPMC涂层的聚酰胺复合膜纯水通量为54.3 L/(m~2·h),纯水通量提升17%.这主要是因为PVA相对较为规整且含有大量的羟基,易因氢键形成结晶区,不利于水分子的渗透;而HPMC的加入,PVA分子链之间的规整度被破坏,降低涂层结晶度,更加利于水分子的渗透.抗污染实验表明:PVA与PVA/HPMC涂层均能明显提升聚酰胺复合膜抗污染性能,而添加HPMC既能保持PVA涂层优良的抗污染性能,又能提高PVA涂层的渗透性.     

水洗工艺对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响

将PVA溶于DMSO中,制备完全溶解的PVA/DMSO溶液。将PVA/DMSO溶液与PEDOT∶PSS水分散液共混,制得混合均匀的PVA/DMSO/PEDOT∶PSS共混纺丝液。通过湿法纺丝方法将共混纺丝液挤入甲醇凝固浴以凝固成纤,随后凝固定型的纤维经过不同个数的水洗槽进行水洗而制得不同组别的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。探究了水洗次数对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响。借助扫描电子显微镜(SEM),红外光谱分析仪(FT-IR),高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维进行测试表征。结果表明:随着水洗次数的增加,纤维表面形貌逐渐变好,表面沟槽和凹陷数量减少,表面变得更加光滑;纤维的电导率逐渐增加;拉伸强度逐渐升高,断裂伸长率逐渐降低。     

PLA/PVA复合膜的制备及性能研究

采用熔融聚合法合成出了聚乳酸(PLA),通过溶液浇铸法制备出不同比例的聚乳酸/聚乙烯醇(PLA/PVA)复合膜,测定了不同因素对PLA分子量的影响,比较了不同条件对复合膜形态、溶胀性能、吸水率和降解性能的影响.结果表明,1.0％四氯化锡、反应温度160℃、反应时间为22h是合成PLA的最佳条件;PLA/PVA为1∶4时,成膜性最好,复合膜中随着PVA含量的增加,溶胀率和吸水率增大;复合膜在pH=2的HC1溶液中降解最快.     

分离有机/有机混合物的PVA、CA系列膜及其渗透汽化性能研究(Ⅱ) 成膜条件对渗透汽化性能的影响

用溶剂完全蒸发法制备了PVA复合膜 .经对MTBE/MeOH混合物的分离实验得到了PVA复合膜的最佳成膜条件 ,即 :铸膜液中PVA、马来酸浓度分别为 7%、3% ,热处理温度130～ 15 0℃ .在 1%～ 2 %丙酮水溶液中浸泡处理 4～ 8h ,CTA中空纤维RO膜被改性成渗透汽化膜 .CTA中空纤维膜的分离性能优于其它醋酸纤维素系列膜 ,PVA/CA复合膜的性能优于PVA/PAN复合膜和CA/PAN复合膜     

VA/PAA-AM共混高吸水纤维的形态结构

对PVA/PAA-AM高吸水纤维的形态结构进行了研究.以AA、AM为单体,在PVA 溶液中二元共聚,并由聚合物溶液纺丝制备出高吸水纤维.分别采用WAXD和SEM对共混纤维的结晶性和相容性进行测定,WAXD证明,纤维中只存在PVA的结晶,其结晶性能随纤维组成、热处理温度、热处理时间变化.SEM观察表明,高吸水纤维在形态上具有微相分离海岛型结构,PAA-AM在纤维中形成均匀分散的颗粒,随AM加入量的增加,颗粒的数目增加。     

UIO-66-NH_2渗透汽化复合膜制备及乙醇脱水

金属有机骨架材料(MOFs)改性高分子渗透汽化复合膜是目前的研究热点.本文采用水热合成法制备UIO-66-NH_2,利用旋涂法在改性的聚丙烯腈(PAN)底膜表面涂覆海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)和UIO-66-NH_2混合液制备活性分离层,采用顺丁烯二酸交联分离层制备SA-PVA-MOF/PAN渗透汽化复合膜.考察了SA、PVA和UIO-66-NH_2浓度对复合膜形貌结构、亲水性能和醇水分离效果的影响.研究结果表明,复合膜分离层含质量分数1%SA、4%PVA和0.8%UIO-66-NH_2时,75℃条件下复合膜对质量分数85%乙醇水溶液的渗透通量最高可达905 g/(m~2·h),此时分离因子为308.     

高强度PVDF-PET编织管改性复合膜的制备及其性能研究

本研究以PET编织管为内支撑层,以PVDF为膜基材、PVA为亲水化改性剂,利用涂覆-浸没凝胶相转化法制备得到具有高强度的PVDF-PET编织管改性复合膜,考察编织管的参数及PVA浓度对改性复合膜性能的影响,并以城市二级出水为过滤对象分析了改性复合膜的相关性能.结果显示:随PET编织管外径增大或编织目数减少,复合膜纯水通量、平均孔径都有显著的提高,而孔隙率却降低,当编织管外径为2.1mm,目数为45(约325μm)时,复合膜的纯水通量达1 516L/(m2·h),孔隙率高达61.6%.随着PVA浓度的增加,膜纯水通量上升,孔隙率、平均孔径增大,复合膜表面从大量致密的微孔逐渐变为大孔、多孔,孔间连通度增大,在PVA浓度为4%时,膜表面孔分布更为均匀、密集,膜通量、孔隙率、平均孔径的数据整体最优;且复合膜对浊度具有很好的去除效果.     

聚乙烯/聚乙烯醇-凹土渗透气化复合膜的制备与表征

以聚乙烯中空纤维微滤膜为底膜,聚乙烯醇(PVA)和凹凸棒黏土(ATP)为制膜液,采用溶液涂敷法制备了不同ATP含量的聚乙烯/聚乙烯醇-凹凸棒粘土渗透气化复合膜。对复合膜的物理化学结构进行了表征,并测试了复合膜的力学性能、耐水和透水性能。结果表明,PVA与ATP两者通过氢键作用,提高了复合膜的力学性能和耐水性能,当ATP悬浮液含量为5%时,复合膜的性能较好;同时,ATP的掺入会使复合膜的透水率降低,但远小于交联剂丁二酸的影响。