聚三氟苯乙烯的磺化及产物的性能研究

聚三氟苯乙烯(PTFS)的官能化可使PTFS获得更丰富的性能和应用。本文以氯磺酸为磺化剂将磺酸基团引入PTFS中,并改变反应物的物质的量比得到了系列磺化产物(SPTFS)。通过酸碱滴定、XPS分析SPTFS中磺酸基团的量,借助IR、TGA、DSC、溶解性实验分析SPTFS的结构和性能。实验发现,PTFS和氯磺酸的物质的量比1时产物可溶于常见的极性溶剂;磺化度随氯磺酸量的增加而增加,不同磺化度造成了SPTFS间显著的性能差异。     

溶剂的性质对聚砜／磺化聚砜合金膜性能的影响

介绍了溶剂的性质对聚砜 /磺化聚砜 (PSF/SPSF)合金分离膜膜性能的影响     

高通量聚砜/磺化聚砜超滤膜制备研究

通过改变添加剂的浓度、水温、浸泡时间和操作压力来处理磺化聚砜超滤膜,利用测试纯水通量,牛血清白蛋白的截留率表征超滤膜的性能,通过扫描电镜观察膜的结构,XPS表面分析结果观察硫元素含量。结果表明,处理后的聚砜超滤膜比未处理的聚砜膜,在性能上有明显的提高,纯水通量测试结果可达855 L/(m2·h),对牛血清蛋白的截留率为98.13%。膜片处理后,确定了水温为60℃,浸泡时间为8 h的膜片亲水性能明显增加。     

添加剂对聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜结构及性能的影响

在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中添加聚乙烯砒咯烷酮(PVP)、LiCl和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA),采用相转化法制备了PVDF中空纤维共混超滤膜,并通过扫描电镜表征、膜通量和截留率测试等手段,研究了聚合物含量和不同添加剂对PVDF中空纤维膜的结构和性能的影响.结果显示,随着聚合物PVDF含量的增加,膜通量减小、截留率增加、拉伸强度增加;添加剂SMA对膜性能影响较大,PVP和LiC1含量对膜的结构及性能影响较小,随其含量的增加,膜截留率增加.     

聚偏氟乙烯和聚砜共混中空纤维膜的制备和性能研究

考察了聚偏氟乙烯(PVDF)和聚砜(PSF)共混比例、聚合物浓度对制得的中空纤维膜结构和性能的影响。通过扫描电镜观察膜的结构,并用相关设备测试检测中空纤维膜的纯水通量、截留率、孔隙率和断裂强度等膜性能;通过实验数据对比,最终确定一个最佳配比。     

磺化聚砜/黑磷复合质子交换膜制备及性能研究

以聚醚砜(PES)为原料,采用氯磺酸(CSA)为磺化剂,通过控制反应温度和时间制备系列磺化聚砜(SPES),并以SPES为基质,二维黑磷(BP)为功能填料,采用溶液铸膜法制备了复合质子交换膜。采用红外光谱分析仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料结构进行表征,研究了复合膜的吸水率、质子交换性、阻醇性等。结果表明,SPES的磺化度随反应温度、时间、磺化剂浓度的升高而增大。BP的添加增强了复合膜的热稳定性、氧化稳定性、质子交换性、阻醇性等综合性能。在相同测试条件下SPES基膜的甲醇渗透率为1.185×10^-6 cm²/s,而5%(质量分数,下同)SPES/BP复合膜的甲醇渗透率仅为2.88×10^-7 cm²/s。     

聚砜超滤膜的制备及结构性能研究

实验以低分子量的PEG作为添加剂制备聚砜超滤膜,通过不同低分子量和不同含量的PEG加入,改变了膜结构性能。制膜液由聚砜(PSf)/二甲基乙酰胺(DMAc)/聚乙二醇(PEG)组成。通过水通量、截留率和电镜图来评价添加剂对膜的性能结构影响。     

凝固条件对聚砜-聚乙二醇超滤膜结构和性能的影响研究

以不同相对分子质量及含量的聚乙二醇(PEG)作添加剂制备聚砜(PSF)超滤膜,并考察它们对膜水通量、截留率、机械强度的影响.结果表明,添加剂PEG相对分子质量的提高可显著改善膜通量,提高PEG含量会改变铸膜液体系的相平衡关系,加速相分离的发生,在一定范围内随着PEG含量的提高,膜通量逐渐增大,当PEG的质量分数为15%...     

聚砜平板超滤膜的制备及性能优化

采用相转化法制备聚砜(PSF)平板超滤膜,通过正交试验确定了较佳制膜条件和各影响因素对膜性能的影响程度(PSF含量>溶剂种类>PVP含量>蒸发时间).在综合考虑经济性和膜性能优化的前提下,由单因素试验探讨了PSF含量、添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量及第2种溶剂N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜的添加量对膜性能的影响.结果表明,最优化制膜条件为:PSF和PVP的质量分数分别为13.5%和3%,溶剂为二甲基亚砜和二甲基甲酰胺混合物且体积比为1:5,蒸发时间为10 s.在此条件下,膜将保持原有高截留率并使纯水通量得到较大提高.     

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。     

铸膜液中水含量对聚砜超滤膜结构和性能的影响

试验在环境温度20℃、相对湿度50%、凝胶浴温度20℃的条件下制膜,在聚砜(PS)铸膜液中添加水为非溶剂添加剂,研究水添加量对铸膜液粘度、膜性能和结构的影响.结果表明,水的添加对铸膜液起到了增粘的作用;30℃ PS的质量分数为14%铸膜液所成膜的纯水通量随铸膜液中水的添加量的增加大体上呈增加的趋势,从59.1增大到126.4 L·m~(-2)·h~(-1);截留率则略有下降;相应的膜表面的孔径增大、孔增多;相同水添加量(质量分数0.05%)PS的质量分数为14%的铸膜液粘度随温度的升高而减小;铸膜液温度的升高,相应的膜的纯水通量随之增加,截留率则略有下降.     

磺化聚砜/聚醚砜纳滤膜的制备及性能表征

采用相转化法制备了磺化聚砜(SPSF)/聚醚砜(PES)共混新型纳滤膜,并研究了SPSF/PES共混质量比、水解的苯乙烯–马来酸酐共聚物(H–PSMA)的添加量、铸膜液预蒸发时间和温度对膜的脱盐率及水通量的影响。结果表明,当SPSF/PES共混质量比为4∶6,添加剂H–PSMA的质量分数为2%,铸膜液预蒸发时间为3 min,预蒸发温度为70℃时,在操作压力为0.5 MPa,料液温度为25℃下,SPSF/PES共混膜对2 g/L的Na_2SO_4盐溶液脱盐率为56.77%,水通量为24.45 L/(m~2·h)。     

聚砜管式超滤膜的制备及其结构性能研究

采用浸没相沉淀法制备聚砜(PSF)管式超滤膜。以纯水通量、卵清蛋白截留率、扫描电镜表征膜的结构和性能,考察了PSF含量、凝固浴温度和组成、添加剂种类和含量对PSF管式膜成膜性能及结构的影响。结果表明,凝固浴温度升高、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量增加、PEG-400含量增加,都可以使膜的水通量增加、截留率降低;而凝固浴中添加溶剂二甲基乙酰胺(DMAc)、铸膜液中PSF含量的增加,都可以使膜的通量减小,截留率升高。     

磺化聚砜共混纳滤膜的制备及染料脱色性能研究

采用相转化法将聚醚砜(PES)和磺化聚砜(SPSf)共混制备纳滤膜,考察了这2种材料的共混比、聚乙烯吡咯烷酮(PVP k30)和氯化锂(LiCl)含量、空气中的挥发时间对膜的脱色和脱盐性能研究及水通量变化情况。结果表明,PES和SPSf有一定的相容性,PVP k30和LiCl含量的变化以及膜片放置在空气中的挥发时间都会对膜性能产生一定的影响。当PES、SPSf的质量比为18/7,PVP k30、LiCl的质量分数分别为5%、1%,且在成膜后在空气中的挥发时间为10 s时,对几种染料的截留效果为好,刚果红、甲基蓝、日落黄的截留率分别高达99.8%、93.5%、57.9%,平均水通量可达324 L/(m~2·h)。     

混合溶剂对TiO2/PVDF平板超滤膜性能和结构的影响

采用N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)为混合溶剂制备PVDF超滤膜。考察了不同混合比例的DMAC和NMP对膜性能及膜结构的影响,同时利用扫描电子显微镜(SEM)对膜表面及断面结构进行分析,原子力学显微镜(AFM)对膜表面粗糙度进行了分析,利用接触角测量仪对膜表面接触角进行了测量。结果表明,使用混合溶剂对膜孔径和膜亚层结构影响较大,但混合溶剂对膜孔隙率和接触角基本没有影响。当混合溶剂DMAC/NMP为1:2时,膜性能达到最优,孔隙率为70%,平均孔径为0.24μm,水通量为373 L.m-2.h-1,截留率为88%。     

对三氟甲基苯乙烯的合成

以对三氟甲基苯胺为起始原料,经重氮化甲醛肟酰化、缩合、脱羧等3步反应,合成了高纯度的对三氟甲基苯乙烯,总收率为27．0％。对反应条件进行了研究,用^1HNMR确证了产物,对目标物还用FT-IR进行了表征,并用GC法测定了纯度。     

原位合成法制备高通量聚砜超滤膜及其性能研究

以聚砜（PSF）为原料,N,N‐二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,4,4'-二氨基二苯砜（DDS）和均苯四甲酸二酐（PMDA）为添加物,在聚砜铸膜液中“原位合成”聚酰胺酸（PAA）,采用浸没沉淀相转化法制备高水通量PSF超滤膜。使用傅里叶变换红外光谱仪（ATR-FTIR）和X射线光电子能谱分析（XPS）对膜表面化学组成进行分析,结果表明成功在膜表面引入PAA。膜的荷电性、水接触角、保湿性和水通量等性能测试表明,改性膜具有良好的保湿性和水渗透性。在0.1 MPa的运行压力下,改性膜的纯水通量和牛血清白蛋白（BSA）截留率均高于纯PSF超滤膜,纯水通量从221.39 L/(m²·h)增加至406.57 L/(m²·h),截留率从75.75%增加到96.14%;在0.01~0.1 MPa的运行压力范围内,改性膜水通量均高于纯PSF超滤膜。。     

纳米纤维素对聚偏氟乙烯复合超滤膜结构与性能的影响

选用乙酰化纳米纤维素(CNCs)作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜的改性材料,通过共混改性方法制备新型CNCs/PVDF复合超滤膜,探究了乙酰化CNCs含量对CNCs/PVDF复合超滤膜的结构与性能的影响.结果表明:随着乙酰化CNCs质量分数从0增加到1.0％,复合超滤膜的表层膜孔增多,膜通量恢复率及对牛血清蛋白的截留率明显...     

含氟磺化聚芳醚酮质子交换膜的制备与性能研究

以六氟双酚A(6FBPA),4,4′-二氟二苯酮(DFBP)和3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氟二苯酮(SDFBP)为单体,调整单体DFBP与SDFBP的摩尔投料比,通过缩合共聚反应合成了一系列离子交换容量不同的含氟磺化聚芳醚酮共聚物(SPEK-6Fs)。采用红外(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)对共聚物的结构进行了表征,同时对所制备的质子交换膜的吸水率、尺寸稳定性、甲醇透过率、质子电导率及抗氧化性能等进行了一个综合的评价。结果表明:所合成的聚合物具有较高的分子量,可通过溶液浇铸成膜法制备成柔韧、透明的膜,所制备的膜具有良好的尺寸稳定性,在同等测试条件下,具有与杜邦公司Nafion 117膜相当的质子电导率,同时,其甲醇渗透率比Nafion 117膜低1~2个数量级。     

复合引发体系制备磺化聚丙烯酰胺及性能评价

采用氧化还原引发剂(过硫酸铵和甲醛合次亚硫酸钠)与水溶性偶氮引发剂(偶氮二异丁脒盐酸盐)复配的复合引发体系引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚合成磺化聚丙烯酰胺(SPAM),考察了氧化剂与还原剂配比、复合引发剂配比、聚合引发温度、pH值、单体浓度等条件对聚合物溶液表观黏度的影响,同时对其进行了耐温抗盐性能评价。结果显示,与工业上使用的部分水解聚丙烯稀酰胺(HPAM 3 500万)相比,合成的SPAM具有更好的耐温抗盐性能。