氧化石墨烯/聚偏氟乙烯共混复合膜研究进展

氧化石墨烯(GO)作为一种新兴的碳纳米材料,具有较大的比表面积和表面丰富的官能团,其潜在的应用前景广阔。近年来聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜在去除天然有机物方面表现出色,为弥补PVDF膜亲水性差的缺陷,常引入GO提高PVDF膜的亲水性能,GO作为阳离子吸附剂的优势突显。从GO与有机高分子聚合物共混PVDF、GO与无机纳米材料共混改性PVDF以及GO与碳纳米管共混改性PVDF这3个方面介绍了GO/PVDF共混复合膜的研究进展。     

聚偏氟乙烯/聚丙烯腈共混超滤膜的研究

讨论了聚偏氟乙烯／聚丙烯腈共混体系的相容性,对ＰＶＤＦ／ＰＡＮ共混体系的相容性进行了理论分析和相容性预测,并通过实验对相容性进行了评价。结果表明,ＰＶＤＦ／ＰＡＮ属部分共混体系。利用该体系可制得性能优良的ＰＶＤＦ／ＰＡＮ共混超滤膜,讨论了铸膜液的组成、制膜条件对膜性能的影响。并对膜性能和膜结构进行了测试。得到了较好的结果。     

纳米SiO2-氧化石墨烯/聚偏氟乙烯杂化膜的制备及特性

采用原位水解的方式制备了新型SiO₂-氧化石墨烯（GO）纳米杂化颗粒。选择GO、SiO₂、SiO₂-GO颗粒和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为添加剂,采用浸没沉淀相转化法分别制备了聚偏氟乙烯（PVDF）杂化膜。测定了PVDF杂化膜的纯水通量、膜面接触角、牛血清白蛋白（BSA）截留率和污染恢复率等参数。结果表明,SiO₂-GO/PVDF-PVP膜的接触角从78.4°减小到66.02°,膜的亲水性能有所提升。同时,SiO₂-GO/PVDF-PVP膜的纯水通量最大（1 018 L/（m²·h））,对BSA的截留率达到81.5%,污染恢复率达到了78.65%以上。新型SiO₂-GO纳米杂化颗粒协同PVP添加剂增强了PVDF超滤膜的水通量、污染物截留和抗污染特性等综合性能,为传统PVDF有机膜的改性提供了一种新方法。     

高性能聚偏氟乙烯超滤膜的研制

以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,通过对PVDF的选型、添加剂种类、共混改善以及其环境条件的研究,讨论了高性能PVDF超滤膜的主要制备条件:选择适合的PVDF、添加剂可制得高通量小孔径高强度的中空纤维超滤膜。与二醋酸纤维素(CA)共混,维持较高纯水通量的同时增加了膜丝的拉伸断裂强度。工程运用PVDF超滤膜应注意避免强碱环境。     

聚偏氟乙烯超滤膜的辐照接枝改性研究

聚偏氟乙烯超滤膜经Co-60辐照,接枝乙烯基单体,再经磺化,成为磺化聚偏氟乙烯超滤膜.研究了辐照剂量、接枝时间对接枝率的影响和磺化反应的条件等.试验表明,改性后膜的亲水性和抗污染性增强.此外,还讨论了膜改性的机理.     

聚偏氟乙烯杂化微孔膜的疏水性研究

采用改进的水蒸气(或称水雾蒸气)诱导成膜的方法制备强疏水性的聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜.在制膜液中添加了正硅酸乙酯(TEOS),水蒸气中添加了碱后,制备的PVDF/Si杂化微孔膜的疏水性更强,水接触角得到较大提高.实验初步考察了TEOS的浓度、环境相对湿度、蒸汽中凝胶时间和蒸汽中碱的浓度对膜表面接触角的影响.结果表明,在一定范围内,膜上表面的接触角随TEOS的浓度、相对湿度和蒸汽中凝胶时间的增加而增大.扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)照片显示,改进的蒸汽诱导法形成的杂化膜上表面无致密皮层,呈网状多孔结构并附着微米级的球形颗粒,且蒸汽中适宜的碱浓度有利于球状颗粒的形成和长大;断面呈对称的海绵状结构.     

高孔隙率聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜的研究

以聚偏氟乙烯（ＰＢＤＦ）为膜材料,测定了不同温度下ＰＶＤ／ＤＭＡｃ、ＰＶＤＦ／ＮＭＰ溶液的非溶剂混合参数,得到非溶剂混合参数的顺序为丙醇〉乙醇〉甲醇〉水,此外,讨论了不同溶剂、添加剂及褒庇地膜孔隙率、通量和截留率的影响,其中ＰＤＶＦ中空纤维超江膜的孔隙率可达到８０％,通量为５８～１１０Ｌ（ｍ＾２．ｈ）,截留６７０００分子量物质时截留率为９５％,左右,通过测定纯水的通量、不同分子量蛋白质溶液的通量和     

低温等离子体改性聚偏氟乙烯超滤膜的性能

采用丙烯酸(AA)作为改性单体,对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行等离子体化学沉积改性。通过傅里叶变换衰减全反射光谱仪(ATR-FT-IR)分析发现,改性后的膜表面引入了羧基、羟基等亲水性官能团。经低温等离子体改性后的膜,清水通量提高20%~30%,膜面和膜孔的Zeta电位分别提高了694%和58.66%,在过滤分离凹凸棒悬浊液实验中,改性膜通量衰减百分比,较原膜平均降低了8.44%,仅经水力清洗后的改性膜通量恢复率,较原膜提高8%。     

聚乙二醇分子量对聚偏氟乙烯杂化膜的影响

通过非溶剂致相分离(NIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)杂化平板膜,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,氯化锂(LiCl)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-k30)为固定添加剂,分别以相同含量的不同分子量聚乙二醇(PEG)为亲水改性剂制备平板膜。实验结果表明不同分子量的PEG均能提高PVDF膜的亲水性和孔隙率,膜的水通量随PEG分子量的增加而先增加后减小,含PEG6000的PVDF膜纯水通量最大为1355.214L/(h·m2·atm),膜的孔隙率达到87.651%,膜表面接触角为70.2°,具有较好的亲水改性。选择合适的PEG分子量对膜改性效果具有重要的意义。     

改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备与性能的研究

以接枝马来酸酐的改性聚偏氟乙烯(PVDF-g-MAH)为膜材料,采用浸没沉淀相转化方法制备超滤膜.在绘制PVDF-g-MAH-溶剂-水体系的三元相图基础上,研究并讨论铸膜液中溶剂体系、聚合物浓度以及添加剂浓度配比对膜性能和结构的影响,比较了接枝前后超滤膜的亲水性和抗污染性.研究结果表明:在聚合物-溶剂二元体系发生相分离过程中,4种溶剂体系所需非溶剂(水)的量的顺序为:DMAC>NMP>DMF>DMSO;以DMAC溶剂制备的铸膜液,制得的膜表面相对致密,纯水通量小,截留率高;随着聚合物浓度的提高,膜的通量下降,截留率提高;同时SEM照片也显示了随聚合物浓度的增加,超滤膜表层趋于致密,支撑层指状孔孔径缩小,孔数增多;超滤试验结果表明,在截留率相同的前提下,用PVDF制备的超滤膜纯水通量为104.6 L/(m2·h),而PVDF-g-MAH制得的超滤膜纯水通量为230L/(m2·h),同时对比了连续超滤BSA溶液12 h后的膜通量衰减状况,两种膜的通量的衰减率分别为36%和15.4%,表明以改性材料制备的超滤膜的亲水性和抗污染性能均得到提高.     

氧化石墨烯-氨基酰化酶/聚偏氟乙烯复合膜的制备及特性

通过静电吸附法成功制备了氧化石墨烯-氨基酰化酶（GO-acylase）颗粒。将GO和GO-acylase颗粒分别添加到聚偏氟乙烯（PVDF）铸膜液中,通过相转化法制备了GO/PVDF和GO-acylase/PVDF复合膜。结果显示,GO-acylase/PVDF复合膜的粗糙度最低（R_a=8.21 nm）,表面最平滑。GO/PVDF和GO-acylase/PVDF复合膜的接触角较小（73.72°和71.31°）,说明复合膜的亲水性优于纯PVDF膜。由于GO的添加会增强溶质和非溶质之间的转化过程,从而导致GO/PVDF复合膜的纯水通量最大（69.0 L/（m2 h））。经过测定,GO-acylase/PVDF复合膜的生物活性在4℃下可以持续4周左右。研究结果表明,GO-acylase/PVDF复合膜的成功制备为抗生物污染膜的研发提供了新思路。      

聚偏氟乙烯/聚氯乙烯相容性研究

采用溶解度参数法和混合焓变理论预测聚偏氟乙烯(PVDF)／聚氯乙烯(PVC)共混体系为部分相容体系,并用共溶剂法、黏度法、微分扫描量热法判断聚偏氟乙烯／聚氯乙烯的相容性．结果表明:两者属于部分相容体系,与理论预测相符,为后续制备聚偏氟乙烯／聚氯乙烯纤维膜奠定理论基础．     

纳米SiO2对聚偏氟乙烯超滤膜的影响研究

聚偏氟乙烯铸膜液中可以加入纳米无机粒子———SiO2,制成纳米无机-有机复合膜.复合膜较纯聚偏氟乙烯超滤膜的性能有一些改善,如果纳米SiO2量合适,膜的水通量增加而截留率不变.纳米SiO2可以大大增加铸膜液的黏度,使成膜更容易.同时纳米SiO2对成膜过程也有影响,从相图看,改变了双节点的位置,对非溶剂的容纳能力降低;从DSC测试曲线得知复合膜中PVDF的结晶度增加,所以说纳米SiO2对成膜产生了延时作用.     

聚偏氟乙烯膜的Fenton氧化改性研究

采用Fenton试剂对聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行氧化改性,研究了[H2O2]/[Fe2 ]及温度对超滤膜性能的影响,测定了改性前后超滤膜的纯水渗透通量、截留性能、膜表面亲水性、耐污染性性能及红外光谱.结果表明,随着[H2O2]/[Fe2 ]比值的增大,纯水渗透通量由纯PVDF膜的26.7L/(m2·h)提高到103.2L/(m2·h),膜表面水接触角由75°降为58.5°,黏附功由91.64mN/m提高到110.84mN/m.温度升高利于改性.[H2O2]/[Fe2 ]比值为12时,红外光谱图中出现了C=C双键及O-H键的伸缩振动特征峰,膜阻力增大系数m由纯PVDF膜的1.049减小到0.448,膜的耐污染性能得到明显改善.     

NIPS法聚偏氟乙烯超滤膜的制备与应用

非溶剂相分离（NIPS）制膜方法是20世纪60年代发明的一种高效的制膜方法。利用该法制备的不对称膜结构赋予膜优异的选择渗透性能,膜孔结构易于调控,已经成为当前聚合物分离膜研究及商业化生产中普遍采用的方法。聚偏氟乙烯（PVDF）具有优异的综合性能,成膜性能佳,可利用NIPS法制膜。NIPS法PVDF膜的研制、膜结构控制方法及应用研究受到国际膜研究者广泛关注,是分离膜领域热点之一。本文分别针对NIPS法PVDF超滤膜制备的相分离原理研究、膜结构控制方法及膜应用研究等关键研究进展作简要介绍。     

聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混相容性及超滤膜研究

聚偏氟乙烯与磺化聚砜属部分相容体系,采用溶胶－凝胶相转化法制备了以聚酰无纺布为支撑体的聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混超滤膜,通过对膜水通量,截留率与孔隙率的测定及其扫描电镜微观分析得到,聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混膜较聚偏氟乙烯膜具有更好的分离透过特性。     

聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料性能的研究

对PVDF/PMMA复合材料的力学性能和流动性进行了研究,对试样进行了加速老化实验,测试了试样的色差值。结果表明:PVDF和PMMA比例控制在75∶25时,力学性能较好;小分子助剂的添加起到分子内润滑剂的作用,能提高材料的熔融指数,提高流动性;随老化时间的增加,拉伸强度减小,色差值增大,且含GW770的试样色差值变化明显,老化6d就出现突变,之后变化平缓,所以后续不添加GW770。     

聚偏氟乙烯泡沫塑料

近年来聚偏氟乙烯(PVDF)在电线绝缘材料和电缆护套方面的用量增加。这是因为它不易燃烧且发烟少,在压力通风系统中     

粉体辐射接枝丙烯酸的聚偏氟乙烯超滤膜的制备

采用粉体辐射接枝丙烯酸的聚偏氟乙烯(PVDF-g-PAA)为材料,以浸没沉淀相转化法制备PVDF-g-PAA超滤膜,研究了接枝后材料溶解性能的变化、以及溶剂种类、聚合物浓度、添加剂种类及浓度、凝胶浴温度制膜参数对PVDF-g-PAA膜结构及性能的影响.结果表明:辐射接枝丙烯酸后,聚合物的溶度参数增大,同时聚合物的极性也增强.在溶剂影响的考察中,以二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂制备的PVDF-g-PAA膜表面致密,透过通量小,对牛血清蛋白(BSA)截留率高;而以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂制备的PVDF-g-PAA膜表面孔径较大,透过通量最大,对BSA截留率迅速下降;聚合物浓度的增加使得PVDF-g-PAA膜结构更加致密,纯水通量降低,截留率增加;随着添加剂PEG400浓度的增加,PVDF-g-PAA膜透过通量增加,膜的皮层多孔性增加,厚度增加,大孔发生的起始点向膜内部迁移;在考察的温度区间内(12～23℃),随着凝胶浴温度的升高,PVDF-g-PAA膜通量变大,截留率降低.     

远程氩等离子体对聚偏氟乙烯超滤膜的表面改性

利用朗缪尔探针和发射光谱法诊断远程氩等离子体,确定了离子密度和活性粒子的分布规律,以预测最佳改性区域;采用远程氩等离子体改性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,设计正交实验探究远程氩等离子体处理改性效果的最优工艺组合,并通过水接触角表征超滤膜改性前后的亲水性能;利用扫描电镜和X射线光电子能谱表征膜表面的形貌和化学成分变化,并...