界面聚合制备壳聚糖和均苯三甲酰氯复合纳滤膜

以低分子量有机物脱盐为目标,实验以壳聚糖(CS)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,通过界面聚合反应在聚砜(PSF)/聚醚砜(PES)共混超滤膜上形成复合层制备纳滤膜.SEM扫描结果表明,该界面聚合反应可以在基膜的表面形成致密选择层;而红外检测结果表明该反应主要是CS分子上的-NH2与TMC分子上的酰氯基发生了酰化反应.实验结果表明:CS在醋酸水溶液中质量分数增大,TMC在正己烷中质量分数增大,界面聚合时间增长和热处理温度增高,都会导致膜的通量降低,同时膜对有机物和电解质的截留率增大.实验优化的界面聚合工艺条件为:CS 0.5%(wt);TMC 0.2%(wt); CS溶液浸没基膜10 min后与TMC溶液进行界面聚合反应2 min,在70℃下热处理10 min后浸泡在0.2%SDS溶液中2 h后晾干.在优化条件下,膜对PEG2000的截留率可达到92%,对NaCl、MgCl2、MgSO4和Na2SO4的截留率分别为7.8%、19.4%、23%和32.8%,该膜对于低分子量有机物与电解质的分离可能会有较好的结果.     

聚哌嗪酰胺复合纳滤膜制备及其性能表征

以聚砜超滤膜为基膜,采用界面聚合方法制备了聚哌嗪酰胺复合纳滤膜,并对其膜性能进行了表征。实验重点考察了基膜性质、聚合单体浓度、聚合反应时间、表面活性剂浓度、酸受体添加量等因素对纳滤膜性能的影响,确定了纳滤膜制备过程的界面聚合优化条件,即:水相单体(哌嗪)浓度0.08~0.12molL-1;有机相单体(间苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯混合物)浓度0.08~0.1molL-1;聚合反应时间3~5min。在0.4MPa、25℃条件下,实验测得复合纳滤膜的水通量为4.12Lm-2h-1bar-1,膜对浓度为0.01molL-1的NaCl的截留率为30%~40%,对浓度为0.005molL-1的Na2SO4的截留率为80%~90%;对分子量不低于300gmol-1的有机物的截留率高于95%。该膜的分离性能接近于商业纳滤膜,其分离机理主要表现为“筛分机理以及膜与电解质之间的荷电作用。     

基于单宁酸-壳聚糖复合胶体粒子的复合纳滤膜及其脱盐性能

以聚丙烯腈(PAN)超滤膜作为载体,以单宁酸(TA)-壳聚糖(CS)复合胶体粒子作为水相溶液,均苯三甲酰氯(TMC)的正已烷溶液作为有机相单体,通过界面聚合法成功制备了一种高通量、高截留的复合纳滤膜.对纳滤膜的表面形貌及性能进行分析,研究单体质量分数及界面聚合时间对纳滤膜性能的影响,用4种无机盐来考察膜的盐截留性能.结...     

基于聚电解质调控的多功能层复合纳滤膜的研究

研究利用改性的聚丙烯腈(hPAN)超滤膜为基膜,采用聚二烯二甲基氯化铵(PDDA)和聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS),通过层层自组装(LBL)法在hPAN膜表面吸附沉积生成聚电解质层,然后使用间苯二胺(MPD)和均苯三甲酰氯(TMC)通过界面聚合(IP)法生成1层聚酰胺(PA)层,从而制得具有多功能层的(PDDA-PSS)n-PA复合纳滤膜。结果表明,膜面电位和接触角的变化特征,证实了聚电解质调控膜性能的有效性。在0.8 MPa的过滤条件下,(PDDA-PSS)2.5-PA复合纳滤膜对无机盐的截留性能为:Na2SO4 Mg SO4 Mg Cl2 NaCl,纯水通量为29.72 L/(m2·h),而通过IP法制备的PA复合纳滤膜对4种无机盐的截留率和纯水通量(16.27 L/(m2·h))均低于(PDDA-PSS)2.5-PA膜。且(PDDA-PSS)2.5-PA也具有良好的抗污染特性。     

耐污染聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能

以哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,以聚乙烯醇(PVA)为添加剂,通过界面聚合法在聚砜超滤基膜上制备了复合纳滤膜,主要研究了PVA、PIP、TMC单体浓度、热处理条件对复合膜性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对复合纳滤膜结构和形貌进行表征。研究表明,PVA能够提高膜通量,增强膜亲水性,提高膜表面光滑度。最佳制膜条件是:PIP浓度为3.0 g/L,TMC浓度为1.0 g/L,PVA浓度为0.54 g/L,界面聚合时间为1 min,热处理温度为50℃,热处理时间10 min。制备的纳滤膜在处理Na2SO4、MgSO4、NaCl和MgCl2等4种盐溶液时,其截留性能与陶氏NF-270和星达NFX膜相近,而在深度处理造纸脱墨废水时,也表现出良好的分离性能和耐污染性能。     

纳滤膜研究与应用

采用界面聚合的方法制备了带正负两种电荷的新型复合纳滤膜。先将氯甲基化聚砜/聚砜共混膜季铵化得到正电荷的基膜，再通过2,5-二胺基苯磺酸(DIA)和均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合反应得到荷负电的复合层，从而制备了QAPSF/PSF/DIA复合纳滤膜。实验测定了基膜和复合膜对单盐、PEG1000和PEG1000+NaCl混合系统的通量和截留情况，实验结果表明，复合膜对PEG1000的截留率达到86%,对盐的截留率不高，在0%～35%之间。还研究该复合膜对染料+盐系统的应用情况。实验结果表明QAPSF/PSF/DIA复合膜对活性翠蓝截留率达到100%,对二甲酚橙截留率达到96%,对染料截留率随染料分子量增大而增大。     

荷正电纳滤膜的制备研究

主要研究以聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,采用界面聚合法来制备荷正电纳滤膜.通过均匀实验设计,得出的优化条件为: PEI浓度为1.75%,十二烷基硫酸钠(SDS)浓度为0.1%,酸接受剂(Na2CO3:NaOH=2:1)浓度为0.3%(均为质量浓度),界面聚合反应时间(IPT)为2 min,膜对一价盐的截留率均在30%左右,对二价盐的截留率接近70%,对低分子有机染料的截留率达90%以上.     

PA/ZIF-8/PVDF复合纳滤膜的制备及其性能

采用反向扩散法在聚偏氟乙烯(PVDF)基膜表面原位生长一层均匀、致密的金属有机骨架材料ZIF-8纳米晶体层,并进一步优化界面聚合反应,制备高性能聚酰胺(PA)/ZIF-8/PVDF复合纳滤膜.采用SEM、XRD、FTIR、AFM、XPS、水接触角测定仪以及固体表面Zeta电位仪对ZIF-8/PVDF复合膜及PA/ZIF-8/PVDF复合纳滤膜的组成、结构和形貌进行了表征,考察了ZIF-8亚层的生长对界面聚合反应、复合纳滤膜结构及性能的影响.结果表明,ZIF-8晶体亚层在PVDF膜表面的均匀连续生长改善了PA分离层与PVDF基膜的界面相容性,提高复合纳滤膜PA分离层的交联度.在0.6 MPa下,复合纳滤膜纯水通量可达24.05 L/(m2·h),对MgSO4、Na2SO4、NaCl和MgCl24种盐的截留率分别达到97.34％、93.57％、89.31％和85.16％,具有优异的抗污染性能.     

一种荷负电复合纳滤膜的制备及表征

以间苯二甲胺(m-XDA)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体,采用界面聚合的方法在聚砜底膜上形成一层功能层制备了荷负电复合纳滤膜。通过改变界面反应的时间、缓冲溶液的pH、油相单体浓度、水相单体浓度等条件,调节并最终优化该纳滤膜的截留率。该复合纳滤膜对不同盐溶液的截留率顺序为Na_2SO_4MgSO_4NaClMgCl_2,其中Na_2SO_4的截留率可保持在86%。通过扫描电子显微镜,衰减全反射红外光谱仪和X射线光电子能谱对具代表性的纳滤膜的结构进行了表征。利用Zeta电位仪考察该膜表面的荷电性。     

间苯二甲胺为单体制备耐氯复合纳滤膜及其性能

以间苯二甲胺(mXDA)为胺类单体与均苯三甲酰氯(TMC)反应,制备了1种耐氯复合纳滤膜,对其表面组成、结构进行了表征,并通过改变缓冲体系、调节界面反应条件,对该纳滤膜的性能进行优化。结果表明,界面聚合反应后在底膜上成功制备了聚酰胺层。在水相单体m XDA、油相单体TMC的质量分数分别为0.1%、0.075%,反应时间30 s、热处理时间10 min的优化条件下,复合纳滤膜对Na_2SO_4的截留率达94.5%,通量56.4 L/(m~2·h)。而且该膜在活性氯的质量浓度为5 g/L时浸泡1 h仍能保持完整的功能层结构,在截留率基本保持不变的情况下水通量提升33%。