聚苯乙烯磺酸钠对掺混聚偏氟乙烯阴离子交换膜的改性表征

聚苯乙烯磺酸钠（PSS）因含有强电离作用的负电荷基团（磺酸基团）可以和聚偏氟乙烯（PVDF）一起改性阴离子交换膜,使膜在提高稳定性的前提下,保证其他性能。本实验采用浸润改性法,用PSS浸润改性添加了PVDF的阴离子交换膜。探讨了PSS含量对膜性能的影响,如膜电阻、离子交换容量、含水率和选择透过性。利用红外光谱仪及扫描电子显微镜表征手段对膜表面性质和结构进行了分析。结果表明,当PSS含量增加时,膜面电阻先降低后升高,离子交换容量和含水率升高,离子选择透过性先升高后降低。虽然PVDF的添加使阴离子交换膜除稳定性外的其他性能下降,但PSS的浸润改性弥补了这一缺陷,这使得PSS与PVDF复合改性的阴离子交换膜具有一定的实用价值。     

聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阳离子交换合金膜的研制与性能

以聚偏氟乙烯为离子交换膜基体材料,将它溶解后再与苯乙烯和二乙烯苯混合,随后热引发交联共聚,得到胶状物;再经过挤出、固化、造粒、干燥、粉碎等高分子物理加工处理,得到聚苯乙烯/聚偏氟乙烯合金粉末,磺化后制备出阳离子交换粉;采用类似于异相膜生产的热压成型方法,制得具有半互穿网络结构的聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阳离子交换合金膜。性能测试表明,膜面电阻为4.8Ω·cm2,阳离子选择透过率为96.2%,电渗析脱盐综合性能明显优于国产异相膜,与国外均相膜接近。     

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。     

聚偏氟乙烯膜亲水化改性专利技术进展

通过对聚偏氟乙烯膜亲水化改性专利技术进行专利检索分析,系统总结了现有技术中聚偏氟乙烯膜亲水化改性的方式;通过技术来源国和地区排名、申请人排名分析,找到了该技术的所有人在全球范围内的专利布局;通过申请趋势分析,得出了该技术的专利布局在2020年基本完成的结论;通过技术领域分布趋势分析,得出了应用领域为中空纤维超、微滤膜的...     

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。     

壳聚糖/聚偏氟乙烯复合质子交换膜的研究进展

综述了国内外各类质子交换膜的结构及性能,并对壳聚糖(CS)和聚偏氟乙烯(PVDF)作为质子交换膜的研究进展作了详细介绍。提出采用天然高分子CS填充PVDF质子交换膜,来提升膜的综合性能,并展望了此复合膜的研究和应用前景。     

增强型聚偏氟乙烯微孔膜的研制

通过相转化法制备无纺布支撑的增强型聚偏氟乙烯微孔膜,确定二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,氯化锂为第二添加剂,以水作为凝胶浴.研究了添加剂组成和浓度、凝胶浴组成和浓度、凝胶浴温度、热处理条件等因素对聚偏氟乙烯膜性能的影响.     

TiO2薄膜改性聚偏氟乙烯膜污染机理

运用溶胶-凝胶原理在聚偏氟乙烯膜表面涂覆二氧化钛胶体颗粒,来改善膜表面的亲水性,延缓膜表面污染时间.通过膜通量、接触角的测定,扫描电镜的观察,得出改性膜既能保持原来的通量,又增大了润湿性,使膜表面被污水中有机物污染时间延长,通过膜阻力分析,找出膜污染的主要原因及清洗后膜通量的比较,最后得出结论,在一定的涂覆条件下,改性膜表面污染能够被延缓,膜污染主要是由污水中有机物在膜表面形成浓差极化及凝聚层造成.     

聚偏氟乙烯膜的亲水性改性研究进展

疏水性聚合物膜的亲水性改性是当前分离膜研究的热点之一。从膜表面亲水改性和膜材料亲水性改性的角度出发,综述了聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜的各种改性方法的特点及改性效果,分析了其亲水改性机理,指出膜材料共混改性是今后发展的主要方向。     

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。     

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/纳米纤维素复合超滤膜的研究

以聚偏氟乙烯为原材料,聚乙烯吡咯烷酮( PVP K30)为添加剂,并向聚偏氟乙烯铸膜液中混入纳米纤维素,采用相转化工艺制备了复合超滤膜.通过正交试验分析了各因素对产品性能的影响,并得出了制备复合超滤膜的最优条件:聚偏氟乙烯质量分数为14％,添加剂PVP K30质量分数为0.5％,纳米纤维素加入量为0.7％,空气中溶剂蒸发时间为10s,凝胶浴为水.测定复合超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、力学强度等一系列性能,膜的水通量为40.7 L/(m2·h),对牛血清蛋白的截留率为91.8％,孔隙率为52.3％,平均孔径为15.3 nm.     

温敏性PVDF/PGS-g-PNIPAM纳米复合超滤膜的制备和性能

通过化学接枝法将聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)接枝聚合在凹凸棒石(PGS)纳米纤维表面,制备了系列接枝率的温敏性PGS-g-PNIPAM纳米颗粒,将其与聚偏氟乙烯(PVDF)共混制备温敏性纳米复合超滤膜,深入研究PNIPAM接枝率对膜结构和性能的影响。结果表明,凹凸棒石表面PNIPAM接枝率随溶液中NIPAM单体浓度增大而增加;PGS-g-PNIPAM使复合膜中PVDF晶核变小,数目增多,膜更为疏松多孔,PVDF/PGS-g-PNIPAM膜的平均孔径在20 nm左右,膜的平均孔径和最大孔径均随凹凸棒石表面PNIPAM接枝率的增加而增大;PVDF/PGS-g-PNIPAM膜具有温敏性,温敏开关系数随PNIPAM接枝率的增加先增强后减弱,当接枝率为21.33%时膜温敏开关系数最大,达到1.51,膜渗透通量也最大,对牛血清白蛋白具有良好的截留和抗污染性能。     

季膦化聚砜和季胺化聚砜共混阴离子交换膜的制备与表征

以聚砜为基材制备阴离子导电膜材料。将季膦化聚砜筑膜液与已证实成膜性能良好的季铵化聚砜共混,制备阴离子交换共混膜QAPSFOH/QPPSFOH,以改善季膦化聚砜成膜困难问题。通过改变两种成分比例,可以得到不同性能的阴离子交换膜。在QAPSF:QPPSF摩尔比为1:2时,共混膜电导率达0.0309 S/cm,拉伸强度达775 MPa,热分解温度达160℃,满足理论对阴离子交换膜的需要。     

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。     

Effects of mixed solvents and PVDF types on performances of PVDF microporous membranes

Polyvinylidene fluoride (PVDF) microporous flat membranes were cast with different kinds of PVDFs and four mixed solvents [trimethyl phosphate (TMP)–N,N‐dimethylacetamide (DMAc), triethyl phosphate (TEP)–DMAc, tricresyl phosphate (TCP)–DMAc, and tri‐n‐butyl phosphate (TBP)–DMAc]. The effects of different commercial PVDFs (Solef® 1015, FR 904, Kynar 761, Kynar 741, Kynar 2801) on membrane morphologies and membrane performances of PVDF/TEP–DMAc/PEG200 system were investigated. The membrane morphologies were examined by scanning electron microscopy (SEM). The membrane performances in terms of pure water flux, rejection, porosity, and mean pore radius were measured. The membrane had the high flux of 143.0 ± 0.9 L m^?2 h^?1 when the content of TMP in the TMP–DMAc mixed solvent reached 60 wt %, which was 2.89 times that of the membrane cast with DMAc as single solvent and was 3.36 times that of the membrane cast with TMP as single solvent. Using mixed solvent with different solvent solubility parameters, different morphologies of PVDF microporous membranes were obtained. TMP–DMAc mixed solvent and TEP–DMAc mixed solvent indicated the stronger solvent power to PVDF due to the lower solubility parameter difference of 1.45 MPa^1/2 and the prepared membranes showed the faster precipitation rate and the higher flux. The less macrovoids of the membrane prepared with TEP (60 wt %)–DMAc (40 wt %) as mixed solvent contributed to the higher elongation ratio of 96.61% ± 0.41%. Therefore, using TEP(60 wt %)–DMAc (40 wt %) as mixed solvent, the casting solution had the better solvent power to PVDF, and the membrane possessed the excellent mechanical property. The microporous membranes prepared from casting solutions with different commercial PVDFs exhibited similar morphology, but the water flux increased with the increment of polymer solution viscosity. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010