氧化石墨烯改性PVDF超滤膜综合利用研究进展

介绍了氧化石墨烯改性PVDF超滤膜的物理和化学性质,综述了氧化石墨烯改性PVDF超滤膜综合应用现状,具体阐述对比了近年来氧化石墨烯改性PVDF超滤膜的制备方法,并且提出了改性超滤膜的高值利用的发展方向及展望。     

纳米TiO_2改性PVDF超滤膜的制备

采用溶液刮膜法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,利用TiO_2溶胶对PVDF超滤膜进行了改性。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测量仪、拉力测定仪等对改性前后PVDF超滤膜进行了形貌、结构、亲水性能以及力学性能测试。结果表明,PVDF超滤膜的最佳配方:w(PVDF)为16%,聚乙烯吡咯烷酮与N,N-二甲基乙酰胺质量分数分别为2%,82%。纳米TiO_2能均匀分散在PVDF超滤膜中,显著提升了超滤膜的各项性能,改性PVDF超滤膜中,w(TiO_2)最佳为2%,膜的纯水通量达226.5 L/(m~2·h),牛血清蛋白截留率保持在89.3%,膜的牛血清蛋白污染率由38.5%降至6.7%,膜与水接触角由69.4°降至45.2°。     

PVDF超滤膜相转化制备方法及其改性的研究进展

主要综述了聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜在相转化制备方法和改性两个方面的最新研究进展。在相转化制备方法中,重点介绍了溶剂和非溶剂的选择对膜孔结构的影响;在PVDF超滤膜改性方面,从膜本体和膜表面两个角度进行了介绍,本体改性包括共混改性和共聚改性,表面改性包括辐照接枝改性和低温等离子体改性,共混改性是今后改性的主要发展方向。并结合国内外相关文献,简要介绍了PVDF超滤膜作为一种新技术在水处理中的应用。     

氧化石墨烯改性PVDF超滤膜制备及分离性能

用N-（三甲氧基硅丙基）乙二胺三乙酸钠（EDTS）对氧化石墨烯进行修饰,制备出亲水的EDTS-GO纳米复合物。然后通过共混的方式将EDTS-GO添加到PVDF中,制备出EDTS-GO改性PVDF超滤膜。接触角分析和红外光谱结果表明,在相转化过程中EDTS-GO转移至膜表面,PVDF膜表面的亲水性增强。系统考察了不同EDTS-GO添加量对膜性能的影响。膜性能测试表明,随着EDTS-GO添加量的增加,PVDF膜的纯水通量先增大然后降低,当添加量为0.5%时,纯水通量达到最大值,711.2 L·（m²·h）^-1。此外,抗污染实验表明,EDTS-GO改性的PVDF超滤膜比未改性的PVDF超滤膜具有更强的抗污染性能。     

氧化石墨烯改性PVDF超滤膜制备及分离性能

用N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠(EDTS)对氧化石墨烯进行修饰,制备出亲水的EDTS-GO纳米复合物。然后通过共混的方式将EDTS-GO添加到PVDF中,制备出EDTS-GO改性PVDF超滤膜。接触角分析和红外光谱结果表明,在相转化过程中EDTS-GO转移至膜表面,PVDF膜表面的亲水性增强。系统考察了不同EDTS-GO添加量对膜性能的影响。膜性能测试表明,随着EDTS-GO添加量的增加,PVDF膜的纯水通量先增大然后降低,当添加量为0.5%时,纯水通量达到最大值,711.2 L·(m2·h)-1。此外,抗污染实验表明,EDTS-GO改性的PVDF超滤膜比未改性的PVDF超滤膜具有更强的抗污染性能。     

亲水化改性PVDF超滤膜的抗污染特性研究

以不同通量的自制亲水化纳米SiO2改性PVDF超滤膜(PS)和聚乙烯醇改性PVDF超滤膜(PA),对城市污水二级出水(EfOM)和牛血清蛋白(BSA)水溶液进行了过滤试验,通过对比未添加改性剂的PVDF超滤膜,考察通量衰减率、膜污染阻力构成、通量恢复率等指标,分析水质与膜材料间的相互关系对超滤膜抗污染能力的影响.结果表明,在BSA料液中,3种通量下,低通量的膜抗污染能力好于高通量膜.20 min内PA膜表现出最低的膜通量衰减,而P膜在过滤初期通量就急剧下降.在EfOM料液中,各通量下,P膜通量衰减严重且产生了不可逆的堵孔阻力,亲水化改性后膜通量衰减率降低,稳态通量高,膜污染阻力主要来自于浓差极化和滤饼层阻力,其中PS膜通量下降率最低,而PA膜清洗后通量易恢复.     

相转化法制备PVDF超滤膜及其亲水化改性研究进展

综述了聚偏氟乙烯(PVDF)超滤(UF)膜在相转化制备方法和亲水化改性两方面的最新研究进展。在相转化制备方法中,介绍了聚合物用量、溶剂的选择、添加剂的种类和用量及凝固浴组成和温度对膜结构和性能的影响;在PVDF超滤膜亲水化改性方面,介绍了共混改性、共聚改性、辐照接枝改性、等子体改性等方法的机理、特点和近年来的研究进展,指出了共混改性是今后亲水改性的主要方向。     

MOF-199@GO改性PVDF荷电纳滤膜的制备及其性能

采用原位生长法制备了MOF-199@氧化石墨烯（GO）纳米复合材料,并对聚偏氟乙烯（PVDF）支撑膜进行表面改性,以克服PVDF膜表面疏水性。通过界面聚合反应,制备了基于MOF-199@GO改性PVDF的聚酰胺复合荷电纳滤膜。采用XRD、SEM、TEM、AFM和zeta电位等手段表征了MOF-199@GO复合材料及MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的结构及微观形貌,并测试了MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的脱盐性能。结果表明：通过MOF-199@GO复合材料对PVDF支撑膜的表面改性,有效克服了PVDF支撑膜的疏水性,实现了表面聚酰胺薄层的均匀连续生长,荷电纳滤膜表面荷负电性能显著增强,其中经MOF-199@GO充分改性的复合荷电纳滤膜表现出优异的脱盐性能,对MgSO₄、Na₂SO₄、NaCl和MgCl₂四种盐的截留率分别达到了93.56%、93.04%、87.48%和87.11%。     

高强度碳纳米管改性超滤膜制备

采用液-固相转化法,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和N、N—二甲基乙酰胺(DMAc)为原料,通过改变碳纳米管的含量来制备高强度纳米改性超滤膜。研究发现,碳纳米管不但改善了PVDF超滤膜的膜通量,还增强了其抗拉伸性能,明显提高了其强度;当碳纳米管含量为0.3%时,膜的通量以及强度都达到了最佳性能。     

高压电场强化下聚偏氟乙烯超滤膜的制备

以PVP K30为添加剂,应用"高压外电场(2 kV)强化"的方法,通过浸没沉淀相转化法制得PVDF超滤膜。研究了外电场对膜的表面亲水性、形态结构、表面基团、膜电位的影响。另外,对膜的抗污染性能和分离性能也进行了研究。研究结果表明:改性的PVDF膜的亲水性高于未改性的膜。同时,膜的分离性能亦优于未改性的膜。改性后的膜的蛋白吸附量明显地降低。当PVP K30质量分数为9%时,改性的PVDF膜的接触角值为65.4°,蛋白吸附量减小46%,达到26.40μg/cm2。     

膜蒸馏用PVDF抗复合污染膜的制备与测试

为提高膜的抗污染能力,对聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜进行表面涂覆改性,得到超疏水PVDF平板膜,再将超疏水PVDF平板膜进行表面亲水化改性,制备出超疏水/亲水复合PVDF膜。当PVDF的质量浓度为2%、聚乙二醇（PG）的质量浓度为39%、涂敷液温度为50℃、蒸发时间为10 s、凝固浴温度为60℃时,超疏水PVDF平板膜接触角达到154.8°。表面亲水改性制得的PVDF超疏水/亲水复合膜的接触角为41°。然后研究了超疏水PVDF平板膜和PVDF超疏水/亲水复合膜的抗膜污染性能。结果显示,超疏水PVDF平板膜具有优良的抗无机污染性能和一定的抗有机污染性能;PVDF超疏水/亲水复合膜不仅具有优良的抗无机污染性能,而且其抗复合污染性能尤其是抗有机污染性能得到明显提升,为进一步构建高性能膜蒸馏抗污染膜提出了一个可行的技术方向。     

PVDF/PVA亲水化改性超滤膜的制备及表征

采用聚乙烯醇(PVA)对PVDF超滤膜进行亲水化改性,研究不同PVDF/PVA优化配比(wt/wt)对共混超滤膜结构和的性能影响。结果表明,当PVDF/PVA配比为8/2时,纯水通量最大,为1542.3 L/m2·h,截留率最小,为56.30%,平均孔径为67.75 nm,孔隙率为78.61%,膜的接触角为41.68°,此时超滤膜的性能最好,膜表面多孔。     

海水淡化用高强度纳米改性超滤膜的研制

采用液—固相转化法,以聚偏氟乙烯(PVDF)20 g、N、N-二甲基乙酰胺(DMAc)100 mL为原料制备PVDF超滤膜,并通过改变添加剂壬基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10)的含量观察其成膜规律,并对膜的性能测试,选择出更优质的高强度纳米改性超滤膜。     

溶液结晶–聚合物扩散法PVDF/LiCl超滤膜制备及性能

为制备超高水通量聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,以溶液结晶–聚合物扩散(CCD)法为基础,无水氯化锂(LiCl)作为致孔剂和亲水改性剂,N,N–二甲基乙酰胺作为溶剂,采用共混法制备PVDF/LiCl超滤膜.通过扫描电子显微镜对PVDF/LiCl超滤膜的断面结构进行表征,分析证明超滤膜内部存在较好的联通结构,并且生成了大孔...     

PVC/PVDF共混滤膜在含藻废水处理中的应用

采用非溶剂致相分离法制备了PVC/PVDF共混滤膜,对不同配方的PVC/PVDF共混滤膜的性能进行了分析,重点研究了PVC/PVDF共混滤膜在含藻废水处理中的效能。结果表明：通过不同配方的PVC/PVDF共混滤膜的黏度、机械性能、亲水性能、孔隙率、孔径和水通量性能测试,PVC/PVDF共混滤膜以PVDF质量分数为6%时较佳,研究其对含藻废水的处理效能,PVC/PVDF共混滤膜对固体悬浮物（SS）的截留效率较高,对藻具有很好的截留作用。该方法对海藻废水的处理具有一定的实际指导意义。     

聚偏氟乙烯膜亲水改性及其乳液分离与重金属吸附应用

聚偏氟乙烯（PVDF）膜因其优异的化学和力学稳定性而被广泛应用于水处理领域,但PVDF膜本身的疏水性,容易使其在处理含油废水的过程中被油滴污染,造成膜孔堵塞。以PVDF微滤膜为基底,通过单宁酸（TA）和聚乙烯亚胺（PEI）共沉积形成了TA/PEI黏附层,经戊二醛共价交联和接枝半胱氨酸（Cys）,制备了一种PVDF改性膜（PVDF@TA/PEI-Cys）。改性后的PVDF膜具有良好的亲水性和水下超疏油性,水接触角和水下油接触角分别为22.2°和150.2°。在0.09 MPa下,PVDF@TA/PEI-Cys膜的纯水通量达6328 L/（m²·h）,水包油型乳液分离效率高达99.9%。此外,该改性膜还可同时吸附水中的汞离子,最大吸附量为24.7 mg/g。     

单宁酸-多巴胺涂覆制备染料分离用纳滤膜

通过单宁酸及聚多巴胺涂覆,制备了单宁酸(TA)-聚偏氟乙烯(PVDF)纳滤膜,同时评价了改性膜对刚果红、伊文思蓝、活性嫩黄等染料的分离性能。结果表明,改性后膜表面粗糙度略微增大,亲水性明显增强。同时,改性膜具有水下超疏油的性质,能够完全抵抗水下油污的污染。2wt% TA-PVDF纳滤膜对多种染料的截留率能达到96.5%以上,且对刚果红、伊文思蓝、活性嫩黄等染料的截留通量都超过65.7 L/(m2?h?bar)。另外,改性膜在染料分离时截留通量基本不变,稳定性较强,在工业染料废水处理方面有一定的应用前景。     

耐氯改性PMIA超滤膜的制备及其结构与性能研究

采用低温溶液法共缩聚反应合成了2,4-二氨基苯磺酸改性聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)共聚物,并以改性PMIA溶液为制膜原料,采用相转化法制备改性PMIA超滤膜,探讨了铸膜液PMIA浓度和凝固浴浓度对改性膜结构和性能的影响,研究了改性PMIA超滤膜的耐氯性能并与未改性的PMIA超滤膜进行对比。结果表明:由红外吸收光谱和核磁共振氢谱表征所制得的产物为目标产物,即第三单体2,4-二氨基苯磺酸被成功地引入到了大分子链之中;当铸膜液中改性PMIA质量分数为14%,凝固浴温度为20℃,凝固浴中N,N-二甲基乙酰胺质量分数为10%时,制得的改性PMIA超滤膜的综合性能最佳,其纯水通量可达352.19 L/(m~2·h),对牛血清蛋白截留率为89.04%;改性PMIA超滤膜的耐氯性能在酸性、中性、碱性条件下均比未改性PMIA超滤膜的要好。     

聚偏氟乙烯接枝改性的研究进展

叙述了聚偏氟乙烯(PVDF)接枝改性的主要方法及其改性树脂的应用领域,特别介绍了在超滤膜亲水改性方面的应用研究,通过接枝改性改善了滤膜的耐污染性,赋予膜材料新的功能,扩大了其应用领域。但目前接枝率偏低,接枝均匀性不佳,改性单体的自聚难以避免,尽量减少或消除单体的自聚一直是接枝反应的难点。进一步开发出性能优异的PVDF功能材料和亲水性超滤膜是重点研究的方向。     

羧基功能化石墨烯/聚偏氟乙烯混合基质超滤膜的制备及性能

以石墨烯/聚偏氟乙烯(PVDF)杂化超滤膜为研究对象,针对氧化石墨烯(GO)与PVDF相容性差且分散不均存在界面缺陷的问题。从GO表面官能团设计出发,采用羧基化方法对GO进行功能化处理得到羧基化氧化石墨烯(GO-COOH,GC)。通过浸没沉淀相转化技术制备了GO/PVDF和GC/PVDF混合基质超滤膜,对比探讨了两种超滤膜的性能(纯水通量、截留率、耐污染性能、机械性能及亲水性)。结果表明,当添加量为2.5wt%时,GC/PVDF超滤膜的纯水通量为GO/PVDF体系的1.5倍,接触角降低了13.9%,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了1.3倍和1.1倍。GC/PVDF超滤膜的综合性能较好,膜的浓差极化阻力、可逆污染阻力、膜自身的阻力及过滤BSA溶液的阻力均较小,混合基质超滤膜的性能由GC的亲水性和相容性共同决定。