丙烯酸-丙烯酰胺共聚物渗透汽化分离性能研究

将丙烯酸 (AA) -丙烯酰胺 (AM)共聚物与聚乙烯醇 (PVA)共混制得优先透水的渗透汽化膜用于分离 4 0 %～ 95%的乙醇水溶液 ,研究了膜的热处理温度、分离温度、共聚单体摩尔比、制膜液 p H值等因素对膜分离性能的影响。当用 AA∶ AM=1∶ 1(mol)的共聚物与 PVA等质量共混 ,制膜液 p H=7,制得的膜经 16 0℃热处理后用于分离 95%的乙醇水溶液 ,其分离系数和透过速率分别为 PVA膜的 1.3倍和 8倍     

乙基纤维素/TiO2复合膜的制备及气体渗透性能

以乙基纤维素(EC)和正钛酸丁酯(TBT)为主要原料,通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了EC/TiO2复合膜。研究了TiO2粒子在复合膜中分布形貌、复合膜的结构变化及对气体渗透和分离性能的影响。结果表明,TiO2质量分数达到25%时,微米级的TiO2粒子均匀分散在复合膜中,复合膜形成有机-无机三维网络结构,测试气体在膜中的渗透行为主要受动力学因素控制,其中H2、O2透气系数分别增大至纯EC膜的1.8倍和1.3倍,H2/N2及O2/N2分离性能略有提高。     

乙基纤维素液晶共混膜的结构与富氧性能

研究了乙基纤维素(EC)的二氯乙酸或冰乙酸溶液液晶结构及溶液浇铸EC/低分子液晶共混膜的结构与富氧性能。结果表明,EC的溶致液晶态呈现Maltese黑十字消光的球晶形态,而且球晶上带有同心圆环的规则指纹结构,有时也呈现无规指纹结构(胆甾液晶特征结构);电场的施加或低分子液晶含量的加大,可使氧气透过系数显著加大,而温度上升却使氧气透过系数和氧氮分离系数同时加大。     

PVA/PVP共混膜渗透汽化分离甲醇/醋酸甲酯的研究

采用4,4’-双叠氮芪-2,2’-二磺酸钠(DAS)交联的聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混膜,对渗透汽化分离甲醇/醋酸甲酯混合物进行了研究.考察了交联剂DAS的含量、共混膜的组成、操作温度和料液组成对膜分离性能的影响规律.当DAS与共混膜中PVP质量比为1∶3时,PVP交联效果理想,共混膜具有较好的渗透汽化分离系数.随着共混膜中PVP浓度的增加,膜的渗透通量逐渐增大,而分离系数先增大后减小.当操作温度为35℃、料液中甲醇浓度为20%时,含30%PVP的共混膜对甲醇/醋酸甲酯的分离系数达到了17.7.随着操作温度的升高、料液中甲醇浓度的增大,膜的通量逐渐增大,分离系数逐渐减小.实验结果表明,该共混膜能有效分离甲醇/醋酸甲酯二元共沸物.     

PCL/PLLA共混体系的微相分离结构调控及力学性能和气体水蒸气阻隔性能

采用熔融共混法制备了不同聚乳酸(PLLA)组分的聚己内酯/聚乳酸(PCL/PLLA)非均相共混薄膜,研究了其力学性能、气体和水蒸气阻隔性能,并探讨了共混物相结构与各阻隔性能之间的关系。结果表明,不同PLLA共混比例的PCL/PLLA共混膜形成了具有不同相分离结构的非均相体系。当PLLA共混比例高于50%时,共混薄膜体系的相分离结构和相容性得到改善,共混膜的拉伸强度和弹性模量大幅度增加,同时保持了较高的断裂伸长率,而气体和水蒸气透过性却明显降低。相比于纯PCL,PCL/PLLA(75)共混膜的拉伸强度和弹性模量分别达到68.1 MPa和1136.4 MPa,较PCL分别增加了166%和289%;5℃时,PCL/PLLA(75)共混膜的O_2和CO_2透过系数分别降低了70%和87%;此外,在室温条件下,PCL/PLLA(75)共混膜的水蒸气透过系数降低了31%。     

乙基纤维素/C60复合膜制备及气体分离性能研究

为制备C60含量不同的乙基纤维素(EC)/C60复合膜,采用UV-可见光谱、AFM和XRD等手段对紫外光辐照前后复合膜结构进行表征,并考察其对气体分离及渗透性能的影响.结果表明,复合膜经紫外光辐照后,C60在膜表面的分布由独立的簇状结构转变为连续平缓的丘陵状结构,膜表面更加致密光滑;复合膜分子链间距未发生明显变化,但对N2、CO2、H2的渗透性能和H2/N2、CO2/N2分离性能产生明显影响.当C60添加量达到1.6%时,未经紫外光辐照的复合膜对CO2及H2的透气系数较纯EC膜分别提高了30%和40%,分别达到61.29Barrer和78.88Barrer,对H2/N2,CO2/N2理想分离系数增至纯EC膜的1.47和1.38倍,分别达到9.979和12.84;经紫外光辐照后,高C60含量的EC/C60复合膜能够保持纯EC膜对CO2和H2的透过水平,而对H2/N2和CO2/N2的分离性能增至纯EC膜的2.30和2.43倍,分别达到17.49和25.60.     

丙烯酸—丙类酰胺共聚物渗透汽化分离性能研究

将丙烯酸（AA）-丙烯酰胺（AM）共聚物与聚乙烯醇（PVA）共混制得优先透水的渗透汽化膜用于分离40%～95%的乙醇水溶液,研究了膜的热处理温度、分离温度、共聚单体摩尔比,制膜液pH值等因素对膜分离性能的影响,当用AA:AM=1：1(mol）的共聚物与PVA等质量共混,制膜液pH=7,制得的膜经160℃热处理后用于分离95%的乙醇水溶液,其分离系数和透过速率分别为PVA膜的1.3倍和8倍。     

Cardo型共聚酰亚胺/TiO2纳米复合膜的制备及气体分离性能

以9,9′-双(4-氨基苯基)芴(BAPF)对聚酰胺酸(PAA(BTDA-DMMDA),PAA-A)修饰,得到Cardo型共聚酰亚胺(PI(BTDA-BAPF-DMMDA),PI-B);以TiO2溶胶对其杂化,得到PI-B/TiO2系列纳米复合膜。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对PI-A、PI-B及PI-B/TiO2系列膜进行结构表征。结果表明,TiO2以纳米级别颗粒均匀分散在PI-B中,dPI-A,dPI-B,dPI-B/TiO2分别为0.4770 nm,0.4606 nm,0.4646 nm。气体渗透实验表明,H2和O2在PI-B膜中的透过系数与PI-A膜相差不大,但H2/N2及O2/N2的分离性能增至PI-A膜的2.0倍和2.2倍(达到32.38和8.369);当TiO2溶胶含量达到24%时,H2和O2在PI-B/TiO2复合膜对透过系数为PI-A膜的3.5倍和5.9倍,达到8.959×105Pa和3.625×105Pa,H2/N2及O2/N2的分离性能增至PI-A膜的2.5倍和4.2倍,达到39.49和15.97。     

PP/PBAT薄膜阻隔性对沙葱采后品质及菌相结构的影响

目的 探讨不同组成的共混膜阻隔性对沙葱采后品质和微生物菌群结构的影响.方法 采用熔融共混法制备不同组分的聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)和聚丙烯(PP)共混薄膜,分析共混膜的阻隔性能;采用共混膜包装沙葱,分析沙葱的生理指标和微生物群落结构的变化.结果 当PBAT的质量分数为30％时,CO2透过系数(CDP)提高了49.7％,CO2和O2透过比(CDP/OP)提高了50.7％,H2O透过系数(WVP)提高了145.5％.厚度为35μm的PP/PBAT(30％)(PBAT质量分数为30％)薄膜包装沙葱,能够形成与沙葱匹配的气体环境(O2体积分数为0.48％～0.66％,CO2体积分数为5.98％～6.53％);低浓度O2高浓度CO2环境有效抑制了沙葱表面嗜温菌(Aerobic Bacterial Count,ABC)、嗜冷菌(Psychrophile Plate Count,PPC)、假单胞菌(Pseudomonas Count,PC)、霉菌和酵母菌(Yeast and Molds,YAM)的增殖,与PP包装比较,ABC降低了1.1 lg CFU/g,PPC降低了1.3 lg CFU/g,PC降低了1.47 lg CFU/g.结论 厚度为35μm的PP/PBAT(30％)薄膜包装沙葱能够有效降低呼吸速率和微生物的增殖侵染,维持稳定的采后品质.     

聚酰亚胺/离子液体共混膜的制备及其CO2/N2分离性能研究

咪唑类离子液体(IL_s)对CO₂具有良好的亲和性和溶解性。离子液体与聚酰亚胺膜材料相结合，可以解决目前CO₂难以分离和回收的问题。选用3种烷基链长度不同的离子液体与聚酰胺酸进行共混，通过高速搅拌器制备出一系列聚酰亚胺/离子液体共混膜，IL_n含量为5%、10%、15%、20%。采用薄膜拉伸强度测试仪和气体透过仪对膜进行了测试。结果表明：离子液体共混的聚酰亚胺薄膜的力学性能相对于纯膜来说均有所提高。当离子液体为IL₂,共混含量为20%时，膜对CO₂的渗透性能最好，为1.5033Barrer,是纯膜的3倍；当离子液体为IL₂,共混含量为15%时，膜对CO₂/CH₄的分离性能最好，为21.7859,约为纯膜的7倍。     

Pebax/TPP共混膜的制备及CO2分离性能研究

为了获得具有高CO_2分离性能的膜材料,采用三丙酸甘油酯(TPP)为添加剂制备Pebax1657/TPP混合膜,并考察了TPP含量对Pebax/TPP共混膜的结构及气体分离性能的影响.SEM、XRD、ATR-FTIR和TGA分析表明,Pebax与TPP具有良好的相容性及热稳定性;TPP的加入同时提高了共混膜对CO_2和N_2的溶解系数和扩散系数.Pebax/TPP共混膜中CO_2和N_2的气体渗透性能随着TPP含量的增加而增加,而CO_2/N_2的选择性则随着TPP含量的增加而下降.     

海藻酸钠与PVA共混膜用于渗透汽化分离乙醇┐水混合物

制备了天然高分子海藻酸钠与ＰＶＡ的不同比例共混膜，并用于渗透汽化法分离乙醇－水混合物。结果表明，与均质ＰＶＡ膜相比，透过系数及分离系数均大幅度提高，尤其是当乙醇浓度低于８０％时，共混膜依然保持较高分离系数，在共混膜中，ＰＶＡ可起到增强力学强度，易于交联的作用。     

聚乙烯吡咯烷酮/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了PVP/EVAL共混膜,并用于油水乳液分离过程。通过全反射红外光谱、扫描电子显微镜、拉伸试验、接触角测试等对膜的组成、结构形态、机械性能、亲水性进行了表征,并研究了PVP添加量对共混膜油水分离性能的影响。结果表明:添加PVP能较显著地改变EVAL膜的结构,且共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当PVP添加量为10 wt%(PVP在铸膜液中的质量分数)时,其拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的1.88倍和1.34倍。当PVP添加量为4 wt%时,油水分离稳定通量为纯EVAL膜的1.81倍,截留率为92.2%,比纯EVAL膜略高。PVP添加量为10 wt%的PVP/EVAL共混膜清洗后通量恢复率由纯EVAL膜的51%增至77.98%。     

海藻酸钠与PVA共混膜用于渗透汽化分离乙醇—水混合物

制备了天然高分子海藻酸钠与ＰＶＡ的不同比例共混膜，并用于渗透气化法分离乙醇－水混合物。结果表明，与均质ＰＶＡ膜相比，透过系数及分离系数均大幅度提高，尤其是当乙醇浓度低于８０％时，共混膜依然保持较高分离系数，在共混膜中，ＰＶＡ可起到增强力学强度，易于交联的作用。     

高分子富氧膜的研究——(Ⅰ)几种聚烯烃及其改性聚合物的成膜与氧氮透过性能

研究了TPX、乙丙共聚物、中1,2-聚丁二烯和3,4-聚异戊二烯及其共混改性聚合物的均质膜的成膜规律和工艺方法,提出了“液面框架成膜法,成功地解决了强度低,、室温处于高弹态聚合物均质膜的制膜困难。用SEM.DSC.WAXD和POM分析了膜的形貌和形态结构、以压力法和体积法测定了膜的氧氮选择透过性,发现溶剂蒸发温度和后处理条件对膜的表面形貌,形态结构及气体透过性产生深刻影响;大分子共混改性TPX膜的结晶度降低;除等规聚丙烯和3,4-聚异戊二烯外、其余所研究的聚合物膜的P_(O_2)达10~(-9)(cm~3(STP)cm/cm~2.s.cmHg],α-(O_2)/N_2为2.8—5.0,改性TPX的气体透过性及透过稳定性较改性前有所改善。     

PAN/PS共混超滤膜的制备及性能研究

采用共混法制备聚丙烯腈(PAN)/聚砜(PS)超滤膜,以聚丙烯腈作为第一组分(连续相),聚砜为第二组分(分散相),用相转化法流延成膜;研究共混比、聚合物浓度、添加剂、凝胶浴等对共混膜水通量和截留率的影响,并采用扫描电镜对膜的结构形态进行了观察。结果表明:PAN/PS共混膜与PAN膜具有相似的化学稳定性,但较PAN膜具有更好的分离透过性。     

组成对光固化聚氨酯与CPVC共混膜渗透汽化性能的影响

将聚氨酯丙烯酸酯齐聚物（PUA）与过氯乙烯（CPVC）共混制成渗透汽化膜并用来分离乙醇水溶液发现。膜优先透水,聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的量增加,透过速率增大而分离系数减小;采用369和GPS的混合物作光敏剂、TMPTA作活性稀释剂则分离系数上升而透过速率下降。活性稀释剂的用量遥一个合适的范围。     

硬脂酸对可食性膜材料性能的影响研究

为改善壳聚糖-明胶膜材料的性能,将硬脂酸加入到壳聚糖-明胶铸膜液中,制备一系列不同硬脂酸含量的三元共混膜。对其力学性能、阻氧性、阻油性、水蒸汽透过系数和透光率进行深入研究,并将其性能与壳聚糖单一膜、壳聚糖-明胶二元膜进行对比。结果表明:硬脂酸的加入对共混膜的各方面性能均产生了影响,且当壳聚糖∶硬脂酸=4∶1时,膜的各方面性能均处于最佳状态。其力学性能、阻氧性、透油系数及透光性较壳聚糖-明胶膜、壳聚糖膜差异并不显著,而其水蒸汽透过系数却得到显著的改善,为3.25E-8g·cm/(cm2·s·Pa)。     

PVDF-PANI共混膜气体分离性能的研究

采用PANI与PVDF共混制膜，并对共混膜和PVDF膜的气体分离性能进行对比研究。实验发现：与PVDF膜相比，PANI的加入，使得共混膜的气体渗透速率J和理想分离因数α发生了明显的变化，有利于αO2／N2，αO2／CO2的提高；PANI在共混膜中的百分含量直接影响到气体渗透速率J和理想分离因数α变化的大小。     

新的高性能气体分离膜

孟山都公司发表了一种以氨交联溴化聚苯醚(BPPO)制成的中空纤维气体分离膜。据称,该膜的氧气透过性为过去的中空纤维分离膜的2～3倍,气体选择性为其1.5倍,且加工容易。孟山都公司是开发气体分离技术的先驱者,自1979年起相继开发了从废气中回收H_2、分离CO_2和甲烷、分离空气(O_2和N_2),以及回收He等的气体分离膜。所用的中空纤维均是由单一聚合物聚砜为基材制成的。作为第二、第三代的膜的研究对象——聚苯