聚砜类合金分离膜研究进展

介绍了 PSF类合金膜的特点、相容性及其对 PSF合金膜结构与性能的影响的研究进展。     

聚砜分离膜的亲水改性研究进展EI北大核心CSCD

膜分离技术是一种高效的分离技术,是多学科交叉的产物。聚砜(PSf)是一种性能优异的膜材料,广泛应用于生活和生产的各个领域。文中介绍了2种主要的制备PSf膜的方法——非溶剂致相分离(NIPS)法和复合热致相分离(cTIPS)法,比较了2种方法的利弊。并介绍了几种常见的聚砜膜亲水改性方法,包括共混改性、无机材料填充改性、表面涂覆改性、表面接枝改性以及PSf的本体改性,且对这几种方法进行了总结。     

聚砜膜的表面亲水改性

配制叔丁基过氧化氢(TBHP)-多巴胺(DA)-三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲液,通过在聚砜(PSf)膜表面沉积聚多巴胺(PDA)来制备亲水纳滤膜.研究了TBHP不同添加量以及不同pH时改性膜的亲水性能,并利用FTIR、XPS、水油接触角测量仪、SEM、AFM等方法表征改性前后PSf膜表面的元素组成、结构、形貌、亲水性能、稳定性以及渗透性能.结果表明,pH=8.5、TBHP添加量为800μL时,PSf膜的水接触角由52°降到13°,油接触角由142°升到165°,得到了亲水疏油改性膜,纯水通量为91.3 L/(m~2·h),相比PSf基膜提高了170.4%,截留率达90.7%,超声振荡后,水接触角仅下降3.1°,表现出良好的稳定性.     

再生纤维素分离膜制备方法研究进展

再生纤维素分离膜具有高度亲水性,良好耐污染性,尤其是在环境中具有生物可降解性,对发展我国膜工业和保护环境都具有重要意义,介绍了近年来国内外再生纤维素分离膜测备过程的研究状况,主要针对制膜过程中采用的溶剂,添加剂,凝胶工艺以及改性方法进行了综述。     

干湿法纺制聚砜中空纤维N2—H2分离膜（I）

采用干湿法纺丝工艺纺制了聚砜中空纤维Ｎ２－Ｈ２分离膜，研究了料液伯浓度、温度、组成及中空纤维壁厚对膜性能的影响，用电镜照片观察和分析了膜的结构并结合相转化原理地讨论。     

无机气固分离膜材料的制备及改性研究进展

无机膜材料以耐腐蚀、耐高温、机械强度高等优势在气固分离领域受到广泛关注。常见的分离膜材料有：莫来石基材料、碳化硅基材料及石英基材料。改性主要针对分离层和支撑层。针对分离层的改性是通过调整膜材料的粒径配比和固含量,从而调整分离膜顶层的孔径大小及分布程度;针对支撑层的改性是提高其孔隙率,达到提高气体通量、优化其孔径结构的目的。此外,采用新型涂膜工艺增强无机膜的抗污染性也取得一定进展。本文对近年来无机气固分离膜材料的合成和成型方法进行了分析,重点关注分离层和支撑层的改性,围绕分离膜的制备方法及膜结构控制工艺等进行了综述。     

高性能聚砜支撑膜研制

研究了复合用高性能聚砜支撑膜的制备,详细讨论了聚砜制膜液中聚砜和添加剂含量,第二添加剂及其含量,溶剂组成,凝胶浴组成与支撑膜性能的关系,研究结果表明,制膜液中聚砜和添加剂含量对膜性能影响较大;加入第二添加剂,可显著降低聚砜制膜液对环境条件,尤其是环境湿度的敏感性,消除以往制膜过程中易产生的针孔等缺陷,提高了膜的完整性和性能稳定性;     

聚氨酯分离膜的研究进展

从制备方法、结构与性能等几个方面阐述了聚氨酯分离膜的研究及开发应用现状，指出和讨论了聚氨酯分离膜在开发应用中存在的问题及研究与发展趋势．     

新型氨甲基化聚砜亲和膜的制备及性能

利用Gabriel反应,氯甲基化聚砜(DMPsf)与邻苯二甲酰亚胺的钠盐发生亲核取代反应,所得产物进一步肼解,合成出一种新型的氨甲基化聚砜(AMPSf).利用红外光谱(FI-IR)对其结构进行表征,分别考察氢化钠(NaH)用量、反应温度和时间等因素对反应规律的影响.获得较佳的改性条件:NaH用量1.200 0 g,反应温度80℃,反应时间10 h.采用相转化法将其制备亲和膜,通过静态实验测定酰氯在膜上的吸附性能.结果表明:酰氯在膜上的吸附量高达62.34 mg/g;初始酰氯溶液浓度对酰氯的吸附量有较明显的影响;吸附行为满足Freundlich 吸附模型.     

聚砜中空纤维超滤膜的流动电位研究

通过对聚砜中空纤维超滤膜在不同电解质溶液中的膜表面流动电位的研究,考察了膜两侧压差、电解质浓度及离子价态及溶液pH对流动电位的影响,用Helmoltz-Schmoolukovski方程与Gouy-Chapmann方程计算了膜面电荷密度,测定了污染膜经不同清洗剂清洗后的流动电位和水通量.结果表明,流动电位绝对值随电解质浓度的增大而减小;同样电解质浓度下,阳离子价态越高,流动电位绝对值越小.溶液pH对流动电位影响较大,当溶液pH超过等电点时,流动电位绝对值随溶液pH的增加而增加.在一定电解质浓度范围内过滤电解质溶液时,流动电位和通量的衰减幅度不同,对含高价阳离子的电解质溶液,流动电位的衰减比通量衰减更明显.     

聚砜中空纤维膜式人工肺的等离子体改性研究

利用低温等离子体技术在用于膜式人工肺的聚砜(PSf)中空纤维膜表面接枝丙烯酸(AA)和肝素,通过改性以提高膜材料的血液相容性.通过改性前后膜的接触角及接枝率测试结果比较,得出优化的改性条件,即选用氩气(Ar)作为等离子体气源,处理功率为40 W及处理时间为60s.改性后膜材料对牛血清白蛋白(BSA)及血小板黏附量显著减少.此外模拟人工肺进行气液双侧传输测试的结果表明,改性后膜材料保持了初始膜优良的气体传输性能,基本符合常见临床膜式人工肺标准.     

聚砜及其老化性能研究进展

聚砜树脂(PSF)具有优异的性能,在众多领域内获得了广泛应用,并逐渐渗透到高尖端科技领域。随着对聚砜产品应用条件的要求更加苛刻,提高聚砜产品的抗老化性能具有重要的意义。主要从聚砜的结构出发对其性能进行了分析和介绍,并从聚砜的抗微裂纹、辐射降解、热降解、阻燃性出发,对近年国内外聚砜产品老化性能的研究发展进行了综述。     

磺化聚砜膜材料的制备与性能研究

磺化聚砜是制备亲水性滤膜的优良材料。首先以发烟硫酸为溶剂、4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)为原料成功制备了磺化单体3,3’-二磺酸钠-4,4’-二氯二苯砜(SDCDPS),并确定了最佳磺化条件,n(SO3)/n(DCDPS)=3.5,反应温度110℃,反应时间20h。以SDCDPS为单体通过亲核缩聚反应合成了一系列不同磺化度的磺化聚砜膜材料,利用红外光谱及核磁共振光谱对其结构进行了表征。热分析实验表明,该聚合物材料具有较高的分子量和热稳定性。     

聚砜/聚醚类高聚物共混相容性及超滤膜的研究

研究了由聚砜(PSf)和自制的聚醚类高聚物制备的共混超滤膜的组分相容性、性能及膜结构．利用差示扫描量热仪(DSC)测定了纯PSf、纯聚醚类高聚物以及不同PSf／聚醚类高聚物共混配比制得的超滤膜的玻璃化转变温度(Tg)．实验结果表明,PSf与聚醚类高聚物组分在整个配比范围内完全相容．所测定的共混膜的Tg与利用Fox方程得出的理论计算值相一致．PSf／聚醚类高聚物共混膜的水通量要高于纯PSf和纯聚醚类高聚物且截留率几乎没有变化．通过扫描电子显微镜(SEM)观察了膜的形态并对膜的超滤性能进行了解释．     

用于废水净化的壳聚糖膜改性技术研究进展

壳聚糖是一种具有生物相容性、无毒性、抑菌性等诸多优良性能的成膜材料,吸附性的壳聚糖微滤(MF)膜和超滤(UF)膜已在废水污染物的分离方面展示出巨大的应用潜力.但是,壳聚糖膜的机械性能较差、遇酸易水解等缺点限制了它的应用范围.基于壳聚糖分子表面含有丰富的羟基、氨基等活性基团而易于改性的特点,近年来研究人员采用多种方法改变壳聚糖的化学组成及其表面性质,以便使壳聚糖膜适合特定的应用需要.对在废水处理领域有特殊应用的5种改性壳聚糖膜(交联壳聚糖膜、壳聚糖季铵盐复合膜、壳聚糖共混膜、有机-无机杂化壳聚糖膜、香草醛改性壳聚糖膜)的制备方法、原理和应用效果进行了综述,并提出了进一步研究的方向.     

分子筛填充聚砜膜气体渗透特性研究

制备了分子筛填充聚砜膜,并考察了分子筛填充量对氢、氮、乙烯等气体的渗透特性的影响．实验结果表明,在一定的分子含量范围内成膜过程中会发生分子筛的自聚集现象,从而导致分子筛在膜内的非均匀分布．与此相对应,膜的气体渗透特性也发生突变．     

活性炭填充对聚砜超滤膜性能的影响

采用相转化法制备聚砜(PSF)超滤膜,通过正交实验确定了较优的制膜条件,并用活性炭填充制备了共混的聚砜超滤膜,考察了活性炭加入量对膜的水通量、牛血清白蛋白(BSA)截留率及孔隙率的影响,以及操作条件对填充膜性能的影响。结果表明,最优化制膜条件为:添加剂聚乙二醇(PEG-400)含量为8%,蒸发时间为60s,纯水作为凝固浴,在此条件下制得的膜水通量达到212.6L/(m2.h),BSA截留率为84.1%。活性炭填充对膜水通量和截留率有明显影响,在活性炭含量为0.5%～1.5%时,膜通量随操作压力增大而增大,而截留率变化不大。     

荷电聚砜中空纤维超滤膜的研究

以氯甲基化聚砜为原料，二甲基乙酰胺为溶剂，聚乙二醇为添加剂，研究了膜液组成和纺丝条件对膜性能的影响，选择适当的膜液组成和纺丝条件，可制得截留分子量为６万以上的中空纤维超滤膜，其截留率可达９０％以上，用ＣＭＰＳ中空纤维膜经三甲胺水溶液处理后，可制得季铵化聚砜中空纤维荷正电超滤膜。     

聚砜中空纤维膜在丙烯酰胺微生物转化中的应用基础研究

将聚砜为材料的中空纤维膜组件应用于丙烯腈水合转化为丙烯酰胺的微生物转化和膜分离耦合过程,对其特性进行了初步研究.结果表明:该膜对此反应体系有很好的适用性,通过中空纤维膜使反应液和菌体得到有效的分离,实现了膜分离耦合的酶催化反应过程.20℃时,在不更新菌液的情况下,持续操作5h,丙烯腈转化率达到99%,发酵菌液可催化合成丙烯酰胺2.722g/(mL·h),产物中没有检测到副产物丙烯酸.膜材料的应用研究为长期连续化生产过程的研究打下了基础.该工艺过程以自由细胞替代固定化细胞,实现了连续化操作,具有良好的工业应用前景.