分离膜表面改性及功能化新技术

北京工商大学材料科学与工程系开发成功新型聚合物分离膜表面改性与功能化技术。该技术采用光接枝聚合方法,具有操作简单、容易在线配套、反应迅速的特点。本技术适用于平板膜或中空纤维膜材料的改性与高性能化处理。能够实现聚合物分离膜的亲水化改性,提高膜通量以及耐污染能力;该技术还可以改善医用材料的生物相容性;对用于超滤、反渗透、纳滤、渗透汽化等过程的膜材料,可显著提高其分离性能。此项技术不仅可用于分离膜改性,对一般的塑料板材、膜材、纤维等材料同样有非常好的改性效果。通过处理可提高材料的表面能,显著改善亲水性、防雾…     

基于支撑层表面形貌与性质的薄层复合膜结构与性能调控研究进展

纳滤/反渗透膜常通过界面聚合法制备,具有薄层复合结构。为提升薄层复合膜的分离性能,可分别对其分离层、支撑层的结构与性能进行优化。但支撑层与分离层密切相关,支撑层表面形貌与性质将影响分离层的结构与性能。针对上述问题,归纳了支撑层表面形貌与性质对薄层复合膜性能的影响规律,综述了基于支撑层表面形貌与性质调控的薄层复合膜制备研究,发现支撑层表面孔隙率、孔隙密度和粗糙度的增加,表面平均孔径、亲水性的有效调节,表面反应基团的引入都会对复合膜的分离性能产生积极影响;同步精准调控支撑层的表面形貌与性质,可实现高性能薄层复合膜的制备。     

表面改性纳米二氧化钛-芳香聚酰胺复合反渗透膜的制备与表征

采用TMC对亲水纳米TiO2进行表面改性,然后添加在复合反渗透膜的聚酰胺层中,制备了改性纳米TiO2-聚酰胺复合反渗透膜。改性纳米TiO2使用红外光谱法(FTIR)和粒径分析仪进行表征;采用渗透试验,扫描电镜(SEM)、静态接触角仪、原子力显微镜等对复合膜的性能和结构分别测试和表征。结果表明,改性TiO2的表面接枝上酰氯基团,在有机溶剂中的分散性得到提高;SEM和AFM照片证实,TiO2在膜表面分布均匀,膜表面粗糙度增加;杂化复合膜亲水性也有一定程度的提高;膜性能测试结果证实了添加TiO2的复合膜水通量均高于纯聚酰胺膜,同时脱盐率变化很小。当改性TiO2的添加量为0.05%(m/v)时,水通量由11.21 L/(m2.h)提升到32.61 L/(m2.h),对NaCl截留率达到98.9%。试验结果表明,改性TiO2很好地分散在聚酰胺层,提高了水通量,还保持了高脱盐率,膜性能得到提高。     

氧化石墨烯和多壁碳纳米管改性复合膜研究进展

氧化石墨烯(GO)和多壁碳纳米管(MWCTs)因其独特的结构特点和亲水性官能团使其在膜改性方面有很大的潜力。就此,很多学者从多方面展开了改性纳滤/反渗透复合膜的研究工作。本文对近年来国内外用氧化石墨烯和多壁碳纳米管改性纳滤/反渗透复合膜的研究进行综述,阐述了复合膜的污染机理,归纳介绍了共混、传统单体的改性和膜表面接枝涂覆等提高复合膜通量和抗污染的方法。在分析各类方法优劣的基础上,对复合膜的抗污染改性工作进展进行阐述,并对复合膜抗污染性所面临的问题及前景进行了展望。     

反渗透复合膜研究(Ⅱ)初生态膜的原位改性

界面聚合是制备超薄复合膜是通过两种互不相溶的单体溶液在多孔支撑的表面进行聚合,再经热处理,洗涤等工艺后得到超薄复合膜。初生态膜(IniM)是指完成界面聚合反应而未经后处理（热处理,洗涤等）的膜。采用间苯二胺和均苯三甲酰氯通过在多孔聚砜膜上界面聚合得到初生态反渗透复合膜,再用四乙烯五胺对初生态膜进行表面原位改性,经后处理得到改性反渗透复合膜。对改性反渗透复合膜面XPS分析结果为：改性膜表面的O/N比明显低于未改性的,这说明四乙烯五胺通过反应接枝在膜表面;同时,改性膜面接触角大于未改性膜的,进一步证明了这一点。脱盐性能测试结果为：改性反渗透复合膜的水通量和NaCl脱除率随着进水pH值的增大而减小,这与未改性的反渗透复合膜变化趋势完全相反;这是因为改性反渗透复合膜面含有氨基（—NH₂）或亚胺基（=NH）,当pH值增大时,其与水的亲和力减小;而未改性的反渗透复合膜表面含有羧基（—COOH）, 当pH值增大时,其与水的亲和力增大。     

PET表面改性研究进展

综述了国内外聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的表面改性研究进展.PET表面改性方法主要有:化学接枝改性、紫外光辐照接枝改性、高能射线辐照接枝改性、等离子体处理接枝改性以及臭氧氧化改性等;通过PET表面改性,可以改善PET的亲水性、抗静电性、粘附性和生物相容性等性能;介绍了改性PET在相关领域中的应用;指出PET的表面改性...     

BWRO复合膜和SWRO复合膜的本质对比(英文)

采用均苯三甲酰氯和间苯二胺通过界面合法分别得到苦咸水反渗透复合膜和海水反渗透复合膜。两者在低盐浓度时,对氯化钠的脱除率相近;在高盐浓度时,苦咸水反渗透复合膜对氯化钠的脱除率明显低于海水反渗透复合膜。用扫描电镜、原子力显微镜分析两者表面形态发现海水反渗透复合膜表面粗糙度更小。X射线光电子能谱分析结果表明,海水反渗透复合膜表面的羧酸根含量更多。     

GO-PTFE复合膜强化膜蒸馏深度处理焦化废水

为了提高膜的抗污染抗润湿性能,采用表面涂覆法将氧化石墨烯(GO)结合在聚四氟乙烯(PTFE)膜表面,制备亲水-疏水复合膜用于膜蒸馏深度处理焦化废水,并对比了改性复合膜与未改性原膜的表面特性和膜蒸馏效果,分析了GO表面改性对膜蒸馏效果的强化机制。结果表明,膜表面经过GO改性后接触角由144.2°下降至103.9°,且表面出现羟基、羧基等亲水性官能团,说明膜表面亲水改性成功。GO-PTFE复合膜相比原膜通量提高了36.6%,产水电导率保持在25μS/cm,出水的荧光峰强度明显减弱,说明GO-PTFE复合膜能有效截留焦化废水中的无机盐和有机物,相比原膜的抗污染抗润湿性能显著提高。这种强化过程主要归因于GO良好的亲水性、导热性和特有的纳米孔道对污染物的截留效应。     

PVA表面交联制备亲水性PP微孔膜及其性能研究

利用聚乙烯醇(PVA)的亲水性和交联性,实现了聚丙烯(PP)微孔膜的亲水化改性。实验考察了PVA浓度,交联时间等因素对改性PP膜性能的影响。采用ATR-FTIR、SEM、接触角和纯水通量等表征和测试方法对改性前后PP膜的性能给予了评价。结果表明,由于PVA的强亲水性,使得改性后的PP膜的亲水性能明显提高,接触角由110°(未改性PP膜)降低至55°,初始纯水通量最高可达425 kg/(m2h)。由于PVA的交联性质使得其稳定地固定于PP膜表面,使PP膜具有更持久的亲水性,PP-cl-PVA膜经反复清洗后依然可保持高亲水性。经改性后,PP膜的通量恢复率提高了14%,说明PP-cl-PVA膜的抗污性能得到显著提高。     

等离子体诱导下导电高分子复合膜的研究与应用

低温等离子体技术是发展高分子材料的一种重要方法,它可以赋予聚酯薄膜材料表面各种不同性能,如亲水性、粘接性、导电性等,而不改变材料本身所具有的性质。将改性后的薄膜材料与吡咯等物质聚合可以形成具有导电性的高分子复合膜。     

稀土表面处理剂对玻璃纤维表面的改性作用

用经稀土表面处理剂处理的玻璃纤维增强环氧树脂，拉伸强度提高４５％。借助于浸润性的测定以及Ｘ射线光电子能谱、扫描电镜等手段测定了玻璃纤维表面元素含量的变化、润滑性的变化及纤维表面形貌，并用扫描电镜观察了玻璃纤维与树脂的粘结状况。     

双轴载荷作用下表面裂纹宏观疲劳断口形貌

报告了在不同的双轴载荷比和不同的裂纹倾斜角的情况下,表面裂纹疲劳试验的某些试验结果,并首次从裂纹扩展驱动力的角度,揭示了裂纹宏观疲劳断口的变化规律。     

煤的表面处理及润湿性研究

煤炭是一种具有大分子网状结构的有机岩石,表面润湿性是其工业应用的重要物性参数。通过原煤及分别经过偶联剂和烷基化处理的煤样表面润湿性的定,对煤表面润湿性进行了初步研究,结果表明,分别经过偶联剂处理和烷基化处理的煤样,其润湿性有一定程度的改善,使煤样表面发生了改性,烷基化反应后煤样的红外测试结果也证明了这一点。     

大分子铝酸酯的表面活性与改性作用研究

合成了主链上含铝的高分子表面活性剂,研究了产物的基本物理性能及其对重质碳酸钙的表面活化改性作用,讨论了改性得到的一些结果。     

增强材料的表面处理(三)

3.3 玻璃纤维表面改性 玻纤增强塑料的复合材料(FRP),其性能不仅与所用的基材玻纤及塑料有关,而且与两种基材界面间的粘接性能休戚相关,只有二者在界面层有良好的粘接性能,两种基材才能复合成为一个完整的复合材料体,此复合体显示出各种基材自身优势之外,以及由于二者协同效应,优势互补,还呈现出某种单一基材所不具有的优异性能,如比强度高,比模量高,因此它在航天航空等高科技领域得以广泛的应用,形成一门新兴的复合材料学科和工业,并迅速地得到发展。为了使FRP具有良好的界面粘接性能,因此对玻纤表面进行改性是十分必要的,目前普遍采用的改性方法,采用偶联剂对玻纤表面改性从而提高界面粘接性能,使FRP的力学、电学、耐磨、耐水和耐湿热老化性能都有显著地提高。     

增强材料的表面处理(一)

介绍并评价了不中材料的各种表面处理方法,此外论述了表面处理的意义和遵循的一些基本原则。     

玻璃钢制品表面涂装技术

本文概括的介绍了当前玻璃钢制品表面涂装的常用材料和基本工艺方法.     

表面处理剂对纳米碳酸钙表面性能的影响

采用2种表面处理剂对纳水CaCO2进行表面处理，通过电镜、电子能谱仪、接触角测试仪、红外分光光度汁等观察分析了处理前后的纳水CaCO2的微观结构及性能的变化：结果表明．表面处理剂B有效地促进了纳水CaCO2粒子的分散和细化；2种表面处理剂均使纳水粒子的表面能降低,并改善其表面亲油性。     

金刚石薄膜的表面成分和形貌对表面能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法制备了(111)面和(100)面金刚石薄膜。测量了金刚石薄膜与液体的接触角、金刚石薄膜表面粗糙度和电阻率。通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱研究了金刚石薄膜的表面纯度和形貌等对表面能的影响。结果表明:金刚石纯度越高、表面粗糙度越大、晶粒尺寸越小,其表面能越大。经过空气等离子体后处理的金刚石薄膜的纯度和亲水性明显提高。随着在空气中放置时间的增加,亲水性逐渐减弱。在空气中放置相同时间,O2等离子体后处理的金刚石薄膜比H2等离子体后处理的金刚石薄膜亲水性好。     

增强材料的表面处理 (四 )

3.3.2 偶联剂偶联机理 (1)硅烷偶联剂偶联机理 [28] 硅烷偶联剂处理无机物表面，首先配成溶液，无机物从溶液中将它吸附到表面，然后形成薄膜，其过程发下所示 : 偶联剂的另一亲有机物端 R能与树脂中相应的官能团反应发生键合，或与高分子长链缠结在一起。偶联剂将无机物表面及高聚物树脂偶联在一起，成为一个整体的复合材料。