低温氨等离子体改性聚醚砜超滤膜气相接枝丙烯酸

采用低温氨等离子体处理和气相接枝丙烯酸对聚醚砜(PES)膜进行表面改性,以提高超滤膜亲水性和抗污染能力。考察了改性膜物理及化学特性变化,并研究了改性膜的通量及截留率特性。结果表明,改性膜表面接枝有亲水基团,水接触角由原始的67°降低至9°,亲水性能明显提高;纯水通量、牛血清蛋白通量和截留率均大于原始膜。     

聚醚砜复合超滤膜的制备及其油水分离性能EI北大核心CSCD

采用表面引发的电子转移再生活化剂原子转移自由基聚合,制备表面接枝有聚甲基丙烯酸羟乙酯链段的无机纳米粒子(SiO2–g-PHEMA)。将SiO2–g-PHEMA作为亲水性添加剂,与聚醚砜(PES)共混,制备PES/SiO2–g-PHEMA有机–无机复合膜。透射电子显微镜观察结果表明,改性后的SiO2–g-PHEMA纳米粒子可以均匀地分散在铸膜液体系中,并在成膜过程中向膜表面迁移富集,显著提高膜表面的亲水性(接触角由84.5°降至71.9°)。当纳米粒子的含量为1.0%(质量分数)时,此时膜拥有最大的纯水通量208.68L/(m2·h)和油水通量86.86L/(m2·h),而未改性的PES空白膜分别只有64.10和11.09 L/(m2·h)。相对于PES空白膜,通量恢复率从45.74%提高至78.32%,抗油污染能力大幅增强。而且,得益于PHEMA链段与PES链段之间的物理缠结及氢键作用,SiO2–g-PHEMA纳米粒子在PES膜中表现出良好的稳定性,表明该材料具有良好的应用前景。     

聚醚砜复合超滤膜的制备及其油水分离性能

采用表面引发的电子转移再生活化剂原子转移自由基聚合,制备表面接枝有聚甲基丙烯酸羟乙酯链段的无机纳米粒子(SiO_2–g-PHEMA)。将SiO_2–g-PHEMA作为亲水性添加剂,与聚醚砜(PES)共混,制备PES/SiO_2–g-PHEMA有机–无机复合膜。透射电子显微镜观察结果表明,改性后的SiO_2–g-PHEMA纳米粒子可以均匀地分散在铸膜液体系中,并在成膜过程中向膜表面迁移富集,显著提高膜表面的亲水性(接触角由84.5°降至71.9°)。当纳米粒子的含量为1.0%(质量分数)时,此时膜拥有最大的纯水通量208.68L/(m~2·h)和油水通量86.86L/(m~2·h),而未改性的PES空白膜分别只有64.10和11.09 L/(m~2·h)。相对于PES空白膜,通量恢复率从45.74%提高至78.32%,抗油污染能力大幅增强。而且,得益于PHEMA链段与PES链段之间的物理缠结及氢键作用,SiO_2–g-PHEMA纳米粒子在PES膜中表现出良好的稳定性,表明该材料具有良好的应用前景。     

聚四氟乙烯中空纤维膜的多巴胺自聚表面改性及性能研究

通过多巴胺的自聚附着行为,对聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜进行亲水改性。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)和接触角(CA)对膜改性前后的表面形貌、化学组成和亲水性进行了表征。研究了改性条件对膜纯水通量的影响,并以牛血清蛋白(BSA)溶液为污染物考察了改性前后膜的抗污染性能。结果表明,多巴胺被成功引入PTFE膜表面,改性12 h时膜表面的F元素含量降低2.14%,O元素含量增加3.06%。膜的亲水性得到显著改善,水接触角由改性前的110°降低至改性后的80°。改性8 h时,纯水通量达原膜通量的1.5倍。改性前后膜孔径变化不大,但改性后的PTFE膜具有更好的抗污染性能,清水清洗后的通量恢复率在90%以上。     

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。     

聚砜/纳米TiO_2有机-无机复合超滤膜及其性能

用阴离子表面活性剂改性的纳米TiO_2,加入到聚砜铸膜液中,采用相转化法制备了纳米TiO_2分散均匀的聚砜/TiO_2复合超滤膜.通过测定纯水通量、对牛血清蛋白的截留率、水接触角、黏度,抗污染性,机械强度及处理模拟含油乳化废水等实验,研究了不同TiO_2加入量对膜的超滤性能和力学性能的影响.结果表明,当纳米TiO_2的加入量为2%时,膜的性能得到了明显的改善,纯水通量提高了69%,同时膜的抗压强度和断裂强度也分别提高了50%和26.7%,并且膜的亲水性也明显增强,水接触角由72.1°降低到41.4°,膜的抗污染性明显增强,对含油乳化废水实验中,实现了出油率和渗透通量同时提高.但进一步增加TiO_2的浓度(3%以上)膜的机械强度、亲水性和超滤性能反而下降.因此在聚砜膜中适量地添加纳米TiO_2粒子,可明显改善膜的亲水性和力学性能,提高膜的通量,增强膜的抗污染能力,从而拓宽了膜的应用领域.     

两亲性聚合物的合成及其共混改性聚醚砜超滤膜的研究

针对聚醚砜(PES)高分子膜材料的分子结构特点进行分子设计,合成了一系列既具有聚醚砜结构单元又有聚乙二醇(PEG)亲水链段的两亲性聚合物PES-co-PEG,与PES共混用相转化法制备超滤膜,对PES-co-PEG进行了表征,考察了反应条件对聚合产物的影响,测试了PES-co-PEG膜的性能。结果表明,使用相对分子质量为2 000的PEG、以环丁砜做溶剂、在230℃下聚合8 h以上反应效果为佳;共混改性的超滤膜纯水通量由99.5 L/(m2.h)最高上升到277.7 L/(m2.h),截留率与纯PES膜相比差别很小,均保持在90%以上;经过纯水清洗后的共混膜的通量基本恢复到原来水平。共混改性成功改善了PES超滤膜的亲水性和抗污染性能。     

水解聚丙烯腈超滤膜的制备与性能

以水解改性聚丙烯腈(HPAN)为膜材料,采用相转化法成功制备了HPAN超滤膜。通过孔隙率测试、水接触角测试和动态污染试验等方法,研究了PAN水解时间对HPAN超滤膜结构形态和性能的影响。结果表明:随着PAN水解时间的增加,HPAN超滤膜的亲水性提高,孔的贯通性改善,孔隙率增加,纯水通量得到明显提升;但较长的水解时间会导致HPAN降解以及HPAN超滤膜截留性能下降。水解时间为2 h时,HPAN超滤膜具有优异的透水性,对牛血清白蛋白有较高的截留能力(93%)以及良好的防污能力。     

载银羟基磷灰石/PES超滤膜的制备及性能研究

为了改善聚醚砜(PES)超滤膜的亲水性能,以载银羟基磷灰石(HAP/Ag)作为添加剂与PES共混,采用相转化法流延成膜。研究了HAP/Ag含量对复合膜过滤性能、亲水性能、力学性能和微观形貌的影响。结果表明,HAP/Ag的加入提高了PES膜的水通量、亲水性和强度;当HAP/Ag添加量为2%时,改性效果达到最佳,膜通量提高到320.86 L/(m~2·h),接触角由75.07°下降至60.62°。     

多巴胺及KH-561改性PVDF超滤膜的制备及性能

采用聚多巴胺与亲水物质前驱体同步水解的方法,在膜表面生成杂化涂层,通过调整3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷(KH-561)与多巴胺的配比,制备了PVDF超滤改性膜。测试了杂化涂层对改性膜的表面形貌、亲水性、纯水通量、截留率等性能的影响。结果表明,杂化涂层不仅提高了改性膜的表面亲水能力,也改善了膜内部孔道的亲水性,PVDF改性膜的水接触角降至37.8°。膜水通量达到174 L/(m²·h),蛋白截留率达90%以上。杂化涂层在膜表面形成一层水膜,使膜具有良好的抗污染性能,改性膜的衰减系数最低可达0.19。     

聚砜超滤膜表面辐照改性研究

以聚砜为膜材料,聚乙二醇（PEG）为添加剂,采用浸入沉淀相转化法制备聚砜平板超滤膜,然后对实验制备的聚砜膜进行紫外辐照改性,考察了辐照对聚砜膜结构和性能的影响,研究了膜辐照前后断裂强度的变化,通过表面接触角测定仪、红外分析仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、改性膜的纯水通量和截留性能等方法来表征膜辐照前后的结构和性能变化。研究表明,聚砜膜断裂强度经辐照后强度变小,但是降低幅度不大;在乙醇溶液中紫外辐照后,开始纯水通量提高而截留率降低,但降低幅度不大,时间增加到一定时通量又降低,截留率变化也不大;表面接触角随辐照时间的增长而减小,表明改性后膜表面的亲水性得到明显改善;通过FTIR分析证实在聚砜膜表面产生了新的官能团;SEM实验证实反应只发生在聚砜膜的表面而非膜内部。聚砜超滤膜经紫外辐照改性取得了良好的效果。     

聚砜超滤膜表面辐照改性研究

以聚砜为膜材料,聚乙二醇(PEG)为添加剂,采用浸入沉淀相转化法制备聚砜平板超滤膜,然后对实验制备的聚砜膜进行紫外辐照改性,考察了辐照对聚砜膜结构和性能的影响,研究了膜辐照前后断裂强度的变化,通过表面接触角测定仪、红外分析仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、改性膜的纯水通量和截留性能等方法来表征膜辐照前后的结构和性能变化.研究表明:聚砜膜断裂强度经辐照后变小,但降低幅度不大;在乙醇溶液中紫外辐照后,开始纯水通量提高而截留率降低,但降低幅度不大,时间增加到一定时通量又降低,截留率变化也不大;表面接触角随辐照时间的增长而减小,表明改性后膜表面的亲水性得到明显改善;通过FTIR分析证实在聚砜膜表面产生了新的官能团;SEM实验证实反应只发生在聚砜膜的表面而非膜内部.聚砜超滤膜经紫外辐照改性取得了良好的效果.     

阳离子聚丙烯酰胺改性聚乙烯醇纳滤膜的研究

采用阳离子聚丙烯酰胺与不同型号聚乙烯醇共混,采用溶液涂覆法在聚砜超滤膜上制备了共混改性聚乙烯醇纳滤膜,通过测试纯水通量、无机盐和小分子有机物的脱除率研究了膜片的分离性能,通过接触角实验表征了膜的表面亲水性,通过扫描电镜观察膜的结构。实验结果表明,共混改性聚乙烯醇纳滤膜片相比未改性聚乙烯醇纳滤膜,在膜性能上有显著提高,具有适中纯水水通量,测试为130 L/(m2·h),有较好的选择性分离能力,对Na2SO4的截留率为71%,对NaCl的截留率为23%,对PEG600的截留率为75%;通过加入阳离子聚丙烯酰胺,在纳滤膜表面引入季铵盐阳离子基团,增加了膜片的亲水性和选择性。     

共涂覆法改性聚醚砜膜络合超滤除锑应用研究

针对商业聚醚砜(PES)膜表面亲水性差,在络合超滤除锑过程中膜通量损失较大的问题.采用一步共涂覆改性法,通过在PES基膜表面形成聚多巴胺和二氧化硅纳米颗粒杂化涂层,得到高亲水性表面.对改性膜进行了表征和络合超滤实验.结果表明,优化改性条件为TEOS投加量0.6 g、时间9 h,此时制备的膜接触角仅为17.5°,亲水性能...     

PVDF超滤膜亲水性改性研究进展

随着近些年超滤膜的发展,人们对膜性能的要求越来越高,改善膜性能的研究不断深入。当今在对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的改性过程中经常使用的方法有膜表面改性方法以及膜材料改性方法。膜表面改性的方法主要有物理改性、表面接枝改性、等离子体改性等;而膜材料改性的方法主要包括有小分子无机粒子共混改性和膜材料本体的化学改性。改性之后的PVDF膜亲水性会增强,水通量升高,膜的抗污染性也有了一定的提升,进而增加了膜的使用寿命。     

紫外键联马来酸酐表面改性聚丙烯腈超滤膜

采用紫外光法将马来酸酐（MAH）单体键联到聚丙烯腈（PAN）超滤膜表面,考察了紫外光强度、辐射时间、光敏剂浓度以及单体浓度对MAH反应率的影响。采用衰减全反射-傅里叶红外光谱（ATR /FT-IR）、扫描电镜（SEM）和水接触角（CA）对改性膜和原膜进行表征,结果表明单体MAH已成功键联到PAN膜表面,膜表面的亲水性得到提高。蛋白质静态污染以及超滤实验表明马来酸酐键联改性对PAN膜水通量影响不大,但抗污染性能得到明显提高,且由于MAH含有酸酐基团,使PAN膜的可反应性大大提高,使PAN膜易于进一步改性。     

PES中空纤维含哌嗪-氟单体聚酰胺纳滤膜制备及耐氯性能

以聚醚砜(PES)-N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-PEG200为铸膜液体系,制备了PES中空纤维超滤膜,讨论了空气段间距和芯液组成对PES中空纤维超滤膜的影响。选用PESUFB90中空纤维超滤膜为基膜,以0.5%(w/v)哌嗪(PIP)和0.5%(w/v)2,2-二(1-羟基-1-三氟甲基-2,2,2-三氟乙基)-4,4-亚甲基双苯胺(BHTTM)为水相溶液,0.15%(w/v)均苯三甲酰氯(TMC)为油相溶液,采用界面聚合法制备了PES中空纤维复合纳滤膜,利用SEM、AFM和动态接触角等表征了PES基膜和纳滤膜的性能,讨论了操作压力和盐浓度对PES纳滤膜分离性能的影响,测定了纳滤膜的孔径,考察了膜的耐氯性能。结果表明,界面聚合后PES膜的表面粗糙度提高;PES基膜的接触角大于纳滤膜的接触角,纳滤膜亲水性较好;纳滤膜的有效孔径约为0.5 nm;0.6 MPa下,纯水通量为31.2 LMH,对硫酸盐的截留率在90%以上。此外,经1000 ppm Na Cl O处理18 h后,膜通量和截留无明显变化,显示良好的耐氯性能。     

PAN-g-SiO_2聚合物的制备及PAN-g-SiO_2/PES超滤膜亲水性研究

通过纳米SiO2颗粒表面的-OH在硝酸铈铵作用下形成自由基引发聚丙烯腈(PAN)水解后在其分子主链上产生成的-C=C-进行自由基接枝反应,制备了不同粒径纳米SiO2接枝丙烯腈聚合物(PAN-g-SiO),IR2和EDS分析表明纳米SiO2接枝在PAN分子链上。进一步研究了PAN-g-SiO2对PES超滤膜亲水性的影响。静态接触角实验和纯水通量实验结果表明,PAN-g-SiO2聚合物的加入明显地降低了PES超滤膜的亲水角,提高了水通量。     

聚醋酸乙烯酯对聚偏氟乙烯膜结构及性能的影响

采用浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜,研究了亲水性添加剂聚醋酸乙烯酯(PVAc)的含量对膜的结构及亲水性、水通量、截留率、抗污染性等性能的影响。结果表明,添加剂PVAc可以明显改善膜的亲水性、抗污染性,纯水通量也得到明显提高,但PVAc含量较高时,膜的纯水通量下降。当PVAc含量为2%时,膜的综合性能最好,纯水通量达到238 L/(m~2·h),对BSA的截留率为93.2%,纯水通量恢复率达90.3%。     

2,2'-氧代双乙胺改性复合纳滤膜的亲水性研究

使用聚砜超滤膜为基膜,以亲水二胺单体(2,2'-氧代双乙胺)为添加剂,与哌嗪以不同比例混合作为水相溶液,通过界面聚合反应制备出高亲水性的聚酰胺/聚砜纳滤复合膜。通过红外表征膜的表面化学结构;静态水接触角测试表征膜的表面亲水性能;渗透性能测试表征了原膜及改性膜的水通量和盐截留性能。结果显示,随着2,2'-氧代双乙胺单体含量增加,膜的亲水性能越好,改性膜的水接触角最低可达到32°;在氧代双乙胺质量分数0.67%,测试压力为0.7 MPa,温度为25℃条件下,改性膜对2 g/L的MgSO_4水溶液水通量为35.6 L/(m~2·h),盐截留率达到90%。