膜蒸馏用超疏水PVDF纳米纤维膜的制备和性能研究

采用静电纺丝法制备聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,并以此膜和和商品膜HVHP4700为基膜,通过在其表面先覆盖二氧化钛、再覆盖十二烷基三氯硅烷进行改性,得到超疏水表面。对改性后的超疏水纳米纤维膜进行了表征和性能评价、膜蒸馏实验。结果表明,在较小的纺丝液推注速度下,制备的纳米纤维膜具有较适宜的厚度、孔径、液体入口压力和孔隙率。改性后2种膜的接触角均大于150°,抗润湿性能显著提高。改性前后PVDF纳米纤维膜的产水通量均高于改性前后的HVHP4700膜,4种膜的产水电导率均低于5μS/cm,脱盐率高于99.99%。     

强疏水性PDMS/PVDF微孔膜的制备及其性能研究

利用非溶剂相转化法（NIPS）,通过在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中加入聚二甲基硅氧烷(PDMS),制备了PDMS/PVDF共混疏水微孔膜,并研究了凝胶浴组成（水/乙醇）对铸膜液凝胶动力学、膜形貌、疏水性及力学性能的影响。结果表明,随着凝胶浴中乙醇百分含量由零增加至100 %时,PDMS/PVDF共混膜的断面上指状孔基本消失,海绵状孔结构贯穿断面;当凝胶浴中乙醇含量为100 %时,PDMS与PVDF发生分相;膜表面疏水性能增加,水接触角达到139.68 °;弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率分别由（48.06±4.20）、（2.82±0.15） MPa、（92.90±2.53） %下降至（15.70±2.83）、（0.72±0.13） MPa、（15.47±1.63） %。     

PVDF超疏水性膜制备研究进展

超疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)膜能够有效地减缓膜润湿行为,在膜吸收法碳捕集中有广阔的应用前景。论述了PVDF超疏水膜的制备方法,综述了涂覆液和涂覆方法、接枝物和接枝方法对膜疏水性能的影响,为未来超疏水性PVDF膜的制备研究提供了理论依据。     

静电纺PVDF纳米纤维膜改性及其含油污水过滤性能研究

针对当前污水处理上对高分子膜材料的需求,结合当前的纳米纤维膜在性能上的优势,制备一种静电纺PVDF纳米纤维膜,并采用PVA与GA对纳米纤维膜进行改性,以在拥有纳米纤维膜优秀过滤性能的同时,具有一定的亲水性能,最终达到提高对含油污水处理的目的。最后,通过上述的制备,探讨了在不同PVA质量分数、交联反应温度和交联反应时间下,对纤维膜平均直径和纯水通量的影响。结果表明,当PVA质量分数为1%,反应温度50℃,反应时间为4.5 h的情况下,得到的纳米纤维膜的纯水通量最大,表明其对含油污水过滤性最佳。     

无纺布改性膜的制备及其抗污染性能研究

利用原子转移自由基聚合（ATRP）方法引发乙烯基吡咯烷酮（NVP）在聚丙烯无纺布膜表面接枝聚合。聚合物在膜上的接枝度随着接枝时间的增加而增加。傅里叶红外光谱分析表明了NVP在膜表面的成功接枝聚合;扫面电子显微镜观察表明接枝反应使膜的表面粗糙度增加,孔径降低;改性膜表面的亲水性增加,水动态接触角由基膜的113°降至改性后52.1°。静态蛋白质（BSA）吸附试验用来评价改性膜的抗蛋白质污染能力,结果显示改性膜表面BSA的吸附量降低了82.5%。通过纯水和活性污泥上清液过滤试验来分析改性膜的渗透和抗污染性能,结果表明和无纺布基膜相比,改性膜的抗污染能力大大提高,通量衰减率由基膜的91.93%降低到74.60%。     

PVDF共混亲水膜的制备及其性能研究

通过自由基聚合法将甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）接枝到预处理的聚偏氟乙烯（PVDF）上,制备一种新型的聚合物PVDF-g-PHEMA。以PVDF-g-PHEMA作为亲水性添加剂,利用非溶剂致相分离法（NIPS）制备PVDF共混亲水膜,并研究铸膜体系PVDF-g-PHEMA含量对PVDF共混膜亲水性能的影响。实验结果表明,铸膜体系中PVDF-gPHEMA为25%的共混膜表面水接触角103±1°降低到45.6°,膜表面抗污染性增强。通过X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和孔径分析仪对制备的亲水膜表面进行表征,PVDF共混亲水膜表面含有羟基、酯基、膜孔径增加。抗污染和稳定性测试表明,PVDF共混亲水膜具有优异的抗蛋白质吸附性能和良好的稳定性。     

静电纺聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能研究

静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种比较简单而且常用的技术。对静电纺丝技术制备聚氨酯(TPU)纳米纤维膜的最佳纺丝条件进行探索。此外,对制备的TPU纳米纤维膜进行了力学性能和介电性能的表征。结果表明,在纺丝液质量分数为12%、电压20 V、接收距离15 cm、THF与DMF的体积比为5∶1的条件下,制备的TPU纳米纤维膜表面无珠粒、纤维直径均匀,纺丝效果最佳。与纯TPU薄膜进行性能对比,TPU纳米纤维膜的断裂伸长率和拉伸强度远低于纯TPU薄膜,前者的介电常数比后者略低,但是前者的弹性模量低于后者。制备的TPU纳米纤维膜可以应用于气体过滤领域。     

磺化聚醚醚酮纳米纤维膜的制备及其吸附性能

通过静电纺丝法制备了不同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK)纳米纤维膜,运用扫描电镜、热重分析仪分别对纤维的形貌和热性能进行了分析,并利用紫外-可见分光光度计研究了纤维膜对亚甲基蓝染料的吸附行为。结果表明:随着磺化度的增加,纺丝束流的稳定性得到改善,纤维直径减小;纤维膜对亚甲基蓝具有良好的吸附能力,在p H值=7时其对亚甲基蓝的去除率最大,平衡吸附时间约为90min;热力学分析表明,使用Freundlich模型描述SPEEK纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附行为更加合理;动力学分析表明,SPEEK纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附遵循准二级动力学模型。     

二甲基硅油增强聚甲基丙烯酸甲酯超疏水复合纤维膜制备及其性能研究

添加油相本身在纺丝液中,通过静电纺丝技术,一步法得到超疏水二甲基硅油/聚甲基丙烯酸甲酯（S/PMMA）复合纤维膜。系统研究了不同纺丝液浓度下添加二甲基硅油、同样浓度不同二甲基硅油含量对纤维形貌和纤维膜润湿性的影响。结果表明,随着油相含量的增多,呈现出串珠纤维,且珠的体积呈变大趋势;当S/PMMA质量比为8∶6时,纤维膜表现出超疏水特性（水接触角150.6°）,这是由于增大的珠子捕获了更多的空气,减少了界面处水相与纤维膜间的接触面积。     

PVDF/SiO_2杂化内支撑型中空纤维膜的制备及性能研究

利用涤纶纤维丝(PET)编织管作为内支撑层,将纳米SiO_2添加到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,通过涂覆-浸没沉淀相转化法制得PVDF/SiO_2杂化内支撑型中空纤维膜,考察了铸膜液中不同SiO_2含量对膜性能的影响。结果表明,PET编织管的加入,使中空纤维膜的拉伸强度超过50 MPa。随着纳米SiO_2含量增加,膜的接触角从78.5°降至60.6°,杂化膜的纯水通量增大、孔隙率提高。X射线衍射仪图谱表明,SiO_2的加入未改变PVDF的主要晶型构成。当SiO_2的质量分数为1.5%时,杂化膜的纯水通量达到192.6 L/(m~2·h),孔隙率为68%,拥有了优异的过滤性能。     

PVDF/TiO2杂化纤维膜的制备及其性能分析

采用静电纺丝的方法制备聚偏氟乙烯（PVDF）/二氧化钛（TiO2）杂化纤维膜,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和可见分光光度计等仪器对杂化纤维膜的微观形貌、晶体结构、力学性能以及光催化性能进行研究与分析。结果表明,随着TiO2添加量的增加,PVDF/TiO2杂化纤维膜表面暴露的TiO2增加;杂化纤维膜的拉伸强度呈现先增后减的趋势;且杂化纤维膜的光催化降解能力逐渐增强;同时PVDF/TiO2杂化纤维膜具有良好的重复利用性。     

SF/PHBV复合纳米纤维膜的制备及其性能研究

研究了丝素蛋白/聚羟基丁酸戊酸酯(SF/PHBV)复合纳米纤维膜的性能,探讨了该纳米纤维作为组织工程支架的可行性。通过静电纺丝技术制备了三种质量比例的SF/PHBV复合纳米纤维膜,采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪和单立柱材料试验机研究了它们的形态结构、热学及力学性能。结果表明:三种质量比例的SF/PHBV复合纳米纤维膜均具有多孔、比表面积大、结构稳定、热稳定及力学性能良好等特性,且随着SF组分的增加,SF/PHBV复合纳米纤维膜孔隙逐渐变小,纤维膜成形效果更好,熔点逐渐降低,断裂强度降低,断裂伸长率增大。     

酸致变色微纳米纤维膜的制备及其性能研究

文章采用静电纺丝技术,将荧光小分子TPECNPy-2和TPECNPy-3与聚乳酸（PLA）复合,制备系列具有刺激响应性能的微纳米纤维复合膜。分析TPECNPy-2和TPECNPy-3的含量对纤维复合膜的结构和酸致变色性能的影响。结果表明：TPECNPy-2和TPECNPy-3的相对比例对复合膜的化学结构、纤维形貌和聚集态结构无显著影响,制备的纤维直径在400～500 nm之间。在酸蒸汽的作用下,复合纤维膜最大荧光发射波长从酸熏前的492～499 nm变为542～587 nm,体系中TPECNPy-2含量越大,光谱红移越明显。酸熏后的复合膜经氨水熏蒸,荧光发射均恢复到初始状态。加入荧光小分子,纤维膜接触角从101.6°增至125°。系列复合纤维膜均具有良好的可逆酸致变色性能;两种有机小分子加入后纤维膜的疏水性得到明显提高。     

静电纺丝法制备PVDF纳米纤维

静电纺丝法是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的纺丝方法.聚偏氟乙烯(PVDF)具有优异的压电性能,而通过静电纺丝技术制得的聚偏氟乙烯静电纺丝膜具有高孔隙率、轻薄柔韧、透气性好等优点从而广泛应用在传感材料、电池隔膜和生物材料等领域.为了研究最适纺丝工艺,本文通过调节不同的纺丝电压、聚合物溶液浓度以...     

十八烷基硅烷疏水改性PVDF膜的制备及膜蒸馏抗润湿性能

通过相转化法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,因致孔剂等添加剂在膜中的残留,导致膜疏水性有限,在膜蒸馏的长时间运行过程中容易被料液污染,失去分离能力。实验采用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对碱处理羟基化的PVDF中空纤维膜进行自组装疏水改性,用于提高膜的膜蒸馏抗润湿的能力。通过控制变量探究了OTMS浓度、OTMS自组装时间、热处理温度三个条件对疏水改性膜性能的影响。经过自组装疏水改性后,膜的接触角达到122.5°;在经过12 h质量分数3.5%的氯化钠(NaCl)溶液,2 h质量分数3.5%的NaCl溶液和0.1 mmol/L的十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶液膜蒸馏测试中均表现稳定,通量和电导率保持不变,改性膜具有更好的抗润湿能力。     

PDMS接枝共聚物改性PVDF膜的制备及其膜蒸馏性能研究

采用自由基聚合法制备了PDMS接枝共聚物（PMMA-g-PDMS）,并用PDMS接枝共聚物对聚偏氟乙烯（PVDF）膜进行疏水改性,使用傅立叶红外光谱仪、毛细管流动孔径分析仪、接触角测定仪和场发射电子显微镜对不同浓度改性的PVDF膜进行表征,并测试了其在直接接触式膜蒸馏（DCMD）中的分离性能。结果表明,经过PMMAg-PDMS改性后,膜的通量、疏水性和截留性有所提高,稳定性大幅提升。当PMMA-g-PDMS浓度为8%时,膜的静态接触角由118.68°增加至157.47°,在以温度为70℃,质量分数3.5%的NaCl溶液为进料液的DCMD实验中,改性膜的通量由基膜的11.28 kg/（m²·h）提高至15.44 kg/（m²·h）,通量衰减降低了35%.     

静电纺法制备PVP及其水解产物的无纺布纤维膜

通过溶胶．凝胶和静电纺丝法制备了PVP无纺布纤维膜以及PVP水解物PVSA的无纺布纤维膜。膜中纤维的直径约为100nm～900nm。通过SEM、FT—IR和XRD对其进行了表征。PVSA对CO2的选择渗透性是基于CO2与其活性基团之间的可逆反应。     

超亲水PVDF纤维复合膜的制备及其油水分离性能研究

为解决聚偏氟乙烯(PVDF)膜分离含油废水时亲水性差、易被污染的问题,利用乙烯-co-马来酸酐共聚物(PEMA)的超润湿性能,先将PVDF和PEMA共混后通过静电纺丝制备出富羧基PVDF纤维复合膜,后在纤维表面原位生长微纳米CaCO₃颗粒对膜进行矿化处理得到超亲水PVDF纤维复合膜,并将其用于油水分离。探讨PEMA含量和矿化条件对纤维复合膜结构与性能的影响,明确膜微观结构、表面化学组成与膜油水分离性能、抗污染性能之间的关系。结果表明：当PEMA与PVDF质量比为1:4、经3次循环矿化后所制备的PVDF纤维复合膜具有最佳的亲水性能,水接触角从131.12°降至18.55°、在重力下纯水渗透通量为391.96 L/(m²·h);膜具有优异的抗油粘附性能和水下驱油能力,对于正己烷/水、甲苯/水、石油醚/水、大豆油/水、二氯乙烷/水等混合物进行油水分离时效率均高达98.5%以上;10次循环油水分离实验和持续水洗实验表明该纤维复合膜具有很好的恢复性和亲水持久性。     

PVDF/编织管中空纤维复合膜的制备及其性能研究

以纤维编织管为支撑层,通过涂覆-浸没沉淀相转化技术,制备了超高强度、大通量的PVDF/编织管中空纤维复合膜,考察了铸膜液中PVDF和添加剂PVP含量等对膜性能的影响。结果显示,随铸膜液中PVDF含量增加,复合膜纯水通量下降,爆破强度增加,平均孔径减小;PVP的质量分数从2%增加至10%,膜通量呈现降低趋势,但爆破压力先增后减;当PVDF、PVP的质量分数分别为8%、6%时,复合膜纯水通量达4 300 L/(m2·h),爆破压力为0.32 MPa。研究范围内,复合膜孔隙率始终保持在45%以上,爆破压力高于0.30 MPa,且由于编织管的存在,而使复合膜的拉伸强度很高,显示了较好的过滤性能;添加PVP和PVA较PEG在膜性能方面的贡献更突出。