4,4′-ODA改性含氯PMIA的合成及其纤维结构与性能研究

将柔性的4,4′-二氨基二苯醚(4,4′-ODA)作为第三单体,与5-氯间苯二胺和间苯二甲酰氯(IPC)在N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)体系中进行低温溶液缩聚反应,制得4,4′-ODA改性含氯聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA),并通过干喷湿法纺丝制得4,4′-ODA改性含氯PMIA纤维,对其聚合物及其纤维的结构和性能进行了研究。结果表明:经傅里叶变换红外光谱表征所合成产物为目标产物,4,4′-ODA已成功引入到含氯PMIA中;添加4,4′-ODA的摩尔分数为30%时,改性含氯PMIA聚合物的比浓对数黏度达到最大值2.6 dL/g;改性含氯PMIA纤维具有优良的力学性能,随着4,4′-ODA加入量的增加,纤维断裂强度较改性前有所下降,但断裂伸长率有所提升;改性含氯PMIA纤维具有较优异的热稳定性能和阻燃性能,其起始分解温度大于350℃,极限氧指数在30%以上。     

聚电解质复合纳滤膜的制备及其截盐性能研究

采用静电诱导法，通过铸膜液中带负电的磺化聚醚砜(SPES)和凝固浴中带正电的聚乙烯亚胺(PEI)在相分离时形成的相互吸引作用，在聚醚砜(PES)膜表面形成聚电解质分离层，再经过交联处理和热处理制得聚醚砜复合纳滤膜。结果表明，当铸膜液中SPES/PES比例为4/17，凝固浴中加入的PEI分子量为10 000 g/mol时，所制得的纳滤膜在较低测试压力(0.3 MPa)下对硫酸镁(MgSO₄)和硫酸钠(Na₂SO₄)的截留率分别为91.1%、85.7%，对其溶液的渗透性能分别为71.4 L/(m²·h·MPa)、75.9 L/(m²·h·MPa)。     

氧化石墨烯改性PMIA膜的制备及性能研究

通过氧化石墨烯(GO)改性聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)膜,制备出复合纳滤膜,测试了不同GO含量对膜的各种性能和结构的作用;分别通过扫描电镜、接触角、ζ电位仪测定膜的亲水性、表面性能、结构,并以牛血清蛋白测试其抗污染性。结果表明,PMIA/GO膜的内部会出现较大的指状孔结构,而未改性PMIA膜内无指状孔;PMIA/GO复合膜相比与未改性的PMIA膜其具有更高的电负性和亲水性。当操作压力为0.7 MPa、当加入的GO的质量分数为0.3%的时,膜具有145 L/(m2·h)的纯水通量,比纯PMIA膜的纯水通量提高约2.6倍。在PMIA/GO复合纳滤膜具有优异的抗污染能力。     

高通量海水淡化反渗透膜制备研究

通过分别向界面聚合过程中引入3-氨基苯磺酸-三乙胺盐(3-ABSA-TEA)及2,4-二氨基苯磺酸-三乙胺盐(2,4-DBSA-TEA)添加剂调节膜功能层结构,制备高通量海水淡化反渗透膜。研究了加入氨基苯磺酸盐添加剂对膜特性的影响。结果表明,水相中投入质量分数3.1%的3-ABSA-TEA或2,4-DBSA-TEA时,膜水通量分别提升17.4%和23.6%,且不降低膜脱盐率。2种添加剂均能使改性膜表面更加平整均匀;且低p H条件具有更高的表面电势,在测试区间内表现出更大的电位变化速率。2种以添加剂改性的膜均对牛血清白蛋白表现出优良的耐污染性能。     

聚酰亚胺膜的制备及对有机物系的纳滤分离

针对以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为原料合成聚酰亚胺的过程,研究了亚胺化方法、凝胶浴组成与温度等条件对膜的结构和分离性能的影响。实验结果表明,当聚酰胺酸铸膜液质量分数为15%、凝胶浴为30%乙醇(质量)的醇水溶液时,所制得的聚酰亚胺纳滤膜具有最佳的分离性能。操作压力为2MPa下稳态操作时,该膜对酮苯脱蜡工艺后的溶剂与润滑油基础油混合物的截留率达66%,通量为4.26L/(m2.h),为有机溶剂体系的纳滤膜分离技术的工业应用提供了基础。     

新型芳香聚酰胺纳滤膜制备过程影响因素探讨

以聚间苯二甲酰问苯二胺(PMIA)为膜材料,首次采用相转化法制备了不对称芳香聚酰胺纳滤膜.考察了聚合物和添加剂含量、蒸发温度、膜厚度以及凝胶浴温度和组成等对所制膜分离性能的影响.结果表明,在0.7 Mpa、25℃的条件下,采用质量分数为0.5×10-6的Na2SO4水溶液对膜性能进行测试,该膜的水通量为18.04 L·m2·h-1,而脱盐率则可达到80%.同国内现有实验室研发阶段的纳滤膜相比,该膜材料优良,制备方法简单,分离性能接近商业纳滤膜.     

耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的制备与分离性能

本文以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′ 二氨基二苯醚(ODA)为原料,采用相转化法制备了耐溶剂的聚酰亚胺(PI)纳滤膜。通过对原料进行预处理,调节反应时间,使得聚酰胺酸(PA)特性粘度稳定在0 99mL g。试验结果表明,当聚酰胺酸铸膜液质量分数为15%,溶剂挥发时间为30min,凝胶浴为乙醇质量分数30%的乙醇 水溶液时,所制得的聚酰亚胺纳滤膜具有最佳的分离性能。操作压力为2MPa时,该膜对聚乙二醇300(PEG300)水溶液截留率可达91%,通量为5 75L (m2·h)。为进一步研究适用于有机溶剂体系的纳滤膜技术提供了基础。     

原位修饰DAT提升哌嗪基聚酰胺纳滤膜耐氯性能研究

为了提高哌嗪基聚酰胺纳滤膜的耐氯性,通过原位改性的方法在膜表面修饰了对氯稳定的3,5-二氨基-1,2,4-三唑(DAT)。DAT引入后,改性膜表面出现了更大、更多的结节结构,膜表面变得更加粗糙和亲水。在DAT质量分数为0.1%、交联时间为2 min的条件下,改性膜的纯水通量高达55.9 L/(m²·h),对无机盐的截留顺序为Na₂SO₄(96.7%)>MgSO₄(79.5%)>MgCl₂(33.7%)>NaCl(27.3%)。经不同pH次氯酸钠溶液浸泡后,未改性膜的表面结构被严重破坏,形成了巨大的聚合物颗粒,堵塞了水的传递路径,水通量下降了20%以上,分离性能恶化。而改性膜受到活性氯攻击很小,表面形貌较完整地保存下来,并且在保持较高盐截留率的同时,其水通量还有所上升,这对于构建耐氯脱盐纳滤膜具有很大的吸引力。     

PMIA/PDAPs复合超滤膜的制备与性能研究

以聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)为制膜原料,以氧化自聚合法制备的聚多巴胺纳米粒子(PDAPs)作为改性剂添加到PMIA铸膜液中,通过相分离法制备PMIA/PDAPs复合超滤膜,研究了PDAPs含量对复合膜的形貌、结构及性能的影响。结果表明:PDAPs粒径集中分布在380～410 nm,当PDAPs质量分数小于等于0.2%时,PDAPs在PMIA基体中的分散性较好,并且在清洗后依然保留在膜体中;随着PDAPs含量的增加,复合膜的水接触角先下降后升高,水通量先升高后下降,牛血清蛋白(BSA)截留率下降,可逆通量恢复率则不断提高;与纯PMIA膜相比,当PDAPs质量分数为0.2%时,复合膜的水接触角下降了11%,水通量由原来的337.4 L/(m~2·h)提高到410.4 L/(m~2·h),对BSA蛋白质分子的截留率由87%降低至83%,可逆通量恢复率由72.9%提高到84.7%,复合膜表现出良好的亲水性和抗污性能。     

弱凝固剂对高疏水PES膜结构与耐润湿性能的影响

以聚醚砜(PES)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液,以1000#的耐水砂纸作为制膜基底,制备了接触角为134°的PES高疏水膜。采用电子扫描电镜(SEM)和接触角仪表征了膜的结构和耐润湿性能。讨论了凝固浴中不同含量弱凝固剂(正丙醇)对PES成膜机理、膜结构和膜表面耐润湿性能的影响。随着凝固浴中弱凝固剂含量的增加,PES膜表面的接触角呈现增大的趋势。