γ—Al2O3陶瓷复合膜制备工艺初探

本文用溶胶－凝胶法在多孔陶瓷基膜表面制备复合γ－Ａｌ２Ｏ３膜，用粒径分布仪扫描电镜及孔径分布仪探索了溶胶粒径分布，复合膜的表面形态及孔径分布，测试了复合膜与基膜的水通量及其对大肠菌滤除性能。实验结果表明：复合膜的纯水通量接近基膜的纯水通量，而对大肠菌滤除率达９９．３％。     

壳聚糖/无纺布复合膜的制备及其耐污染性能研究

采用内表面涂覆法,制备天然高分子壳聚糖与聚丙烯无纺布的复合膜。环境扫描电子显微镜观察发现,壳聚糖/无纺布复合膜的形态结构变化较小。衰减全反射-傅立叶变换红外光谱分析表明膜表面引入了-OH和-NH2。复合膜表面的亲水性明显提高,水动态接触角从基膜的95°降至改性后的33.4°。通过考察膜的清水通量和阻力及MBR运行出水的粒径分布,分析基膜及复合膜的渗透和截留性能,表明复合膜的渗透能力和截留能力比基膜均有提高。对复合膜的抗污染性能进行了分析,结果表明复合膜表面BSA的静态吸附量降低了96.5%,在MBR中持续运行60小时后,纯水通量降低率比无纺布基膜低24.66%,通量在水洗和化学清洗后的恢复率比基膜分别高38.76%和35.78%,而污染后的比通量是基膜的1.85倍。表明无纺布膜在经过壳聚糖改性后,抗污染能力明显增强。     

烧结温度对TiO_2/不锈钢中空纤维复合膜结构和性能的影响

不锈钢中空纤维膜基膜孔径大,直接涂覆分离层容易产生表面缺陷。在二氧化钛悬浮液中加入聚乙烯醇作为黏结剂,通过真空辅助抽滤法在不锈钢中空纤维基膜表面形成一层均匀的分离层。通过高温烧结得到了TiO_2/不锈钢中空纤维复合膜,考察了烧结温度对于TiO_2/不锈钢中空纤维复合膜表面分离层形貌和结构的影响。不同烧结温度时,TiO_2/不锈钢中空纤维复合膜的表面形貌有所差异;随着烧结温度的升高,不锈钢复合膜的孔径和纯水通量均先升高再下降。当烧结温度为500℃时,表面涂层均匀,孔径分布集中,水通量较高。最后,以SPT-500膜测试了水包油乳液分离效果,分离效率达到99%以上,且具有良好的抗污染性能。     

聚酰胺复合正渗透膜的制备及其脱盐性能研究

通过溶液相转化法制备四种基膜,然后采用界面聚合法制备不同基膜的聚酰胺复合正渗透(FO)膜,并对其结构与性能进行表征。结果表明,正渗透膜基膜表面开孔率高、孔径分布均匀,且纯水通量大;在基膜中引入聚酯(PET)筛网使其厚度增大、孔隙率和纯水通量降低。基膜材料为聚砜(PSF)时,复合膜聚酰胺分离层较为疏松,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜材料,形成的分离层较为致密且具有典型峰谷结构,从而使反向盐通量更小。四种复合膜的正渗透纯水通量均大于10 L/m2·h,最高达20 L/m2·h。120 min连续正渗透脱盐实验表明,复合膜截盐率及其稳定性优于商用膜,尤其PET筛网支撑PVDF基复合膜的截盐率基本稳定在97. 5%左右,表现出良好的运行可靠性。     

聚酰胺复合正渗透膜的制备及其脱盐性能研究

通过溶液相转化法制备四种基膜,然后采用界面聚合法制备不同基膜的聚酰胺复合正渗透(FO)膜,并对其结构与性能进行表征。结果表明,正渗透膜基膜表面开孔率高、孔径分布均匀,且纯水通量大;在基膜中引入聚酯(PET)筛网使其厚度增大、孔隙率和纯水通量降低。基膜材料为聚砜(PSF)时,复合膜聚酰胺分离层较为疏松,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜材料,形成的分离层较为致密且具有典型峰谷结构,从而使反向盐通量更小。四种复合膜的正渗透纯水通量均大于10 L/m2·h,最高达20 L/m2·h。120 min连续正渗透脱盐实验表明,复合膜截盐率及其稳定性优于商用膜,尤其PET筛网支撑PVDF基复合膜的截盐率基本稳定在97. 5%左右,表现出良好的运行可靠性。     

烧结温度对TiO2/不锈钢中空纤维复合膜结构和性能的影响

不锈钢中空纤维膜基膜孔径大,直接涂覆分离层容易产生表面缺陷。在二氧化钛悬浮液中加入聚乙烯醇作为黏结剂,通过真空辅助抽滤法在不锈钢中空纤维基膜表面形成一层均匀的分离层。通过高温烧结得到了TiO₂/不锈钢中空纤维复合膜,考察了烧结温度对于TiO₂/不锈钢中空纤维复合膜表面分离层形貌和结构的影响。不同烧结温度时,TiO₂/不锈钢中空纤维复合膜的表面形貌有所差异;随着烧结温度的升高,不锈钢复合膜的孔径和纯水通量均先升高再下降。当烧结温度为500℃时,表面涂层均匀,孔径分布集中,水通量较高。最后,以SPT-500膜测试了水包油乳液分离效果,分离效率达到99%以上,且具有良好的抗污染性能。     

复合中空纤维超滤膜的研制

本文就复合中空纤维超滤膜的制备工艺和成膜条件对膜性能影响进行了系统的研究，实验表明，对外压式中空纤维膜，内凝固液条件的改变，主要影响复合膜的内致密层，进而影响膜的透过通量，但对膜的截留孔径无影响，随空中行走距离增大，膜的透过通量减小，截留孔径增大。另外，通过基膜的选定与内凝固液的调节，复合中空纤维膜的分离孔径主要取决于复合层膜，即在适宜的条件下，基膜不影响复合膜的分离孔径，同时也不决定复合中空纤维     

α-Al_2O_3对黄土陶瓷膜支撑体性能的影响

以黄土为骨料,α-Al_2O_3为添加剂,采用滚压成型法和溶模芯法制备单管式黄土基无机陶瓷膜支撑体,分析α-Al_2O_3的添加量对支撑体性能的影响。通过激光粒度仪、压汞仪、XRD、微机控制电子万能试验机、SEM和自置装置对原料的粒径分布、成品的孔径大小及分布、晶型、抗折强度、表面形貌、孔隙率和纯水通量进行表征分析。结果表明:随着α-Al_2O_3添加量的增加,支撑体的抗折强度增加,平均孔径、孔隙率和纯水通量下降明显;当α-Al_2O_3添加量(质量分数)为20%,烧结温度为1 100℃时,支撑体的纯水通量为1 995.56 L/(m~2·h·MPa),平均孔径为1 027.65 nm,孔隙率为19.659 8%,抗折强度为263.768MPa,酸(碱)腐蚀质量损失为1.567%(0.178%)。     

MMA-粉煤灰漂珠体系凝胶注模成型制备陶瓷复合膜研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为有机单体,粉煤灰漂珠为骨料,采用非水基凝胶注模成型技术在支撑体表面制备膜层。主要考察了单体添加量对膜层的影响及烧结温度对陶瓷复合膜性能的影响。研究结果表明:混合浆料中MMA预聚液的质量分数为50%时,其黏度为1019.4m Pa·s,可以在支撑体表面聚合成膜。当烧结温度从950℃升高至1100℃,膜层的孔隙率下降,抗弯强度随之增强,耐酸碱腐蚀性大幅提升;复合膜的纯水通量和平均孔径显著下降,且提高烧结温度使孔径分布变窄。在1050℃下烧结2h,可以得到抗弯强度为38.2 MPa,平均孔径为0.86μm的陶瓷复合膜,其纯水通量为1061.9 L·m~(-2)·h~(-1),对聚乙二醇20000和分散大红染料分子的截留率分别达到31.7%和47.2%(0.2MPa)。     

预涂动态膜处理乳化油废水及膜的清洗研究

研究了预涂动态膜制备工艺条件对乳化油废水处理效果的影响及其清洗工艺。结果表明:用预涂动态膜处理乳化油废水具有较好的处理效果,较宽孔径范围的基膜都适合制备动态膜,最佳涂膜液质量浓度、跨膜压差和错流速度分别为0.4 g/L、0.2 MPa和1.5 m/s;若基膜纯水通量衰减率80%,重新涂膜时可不必清洗基膜,否则必须清洗基膜。采用氢氧化钠洗+盐酸洗+超声的清洗工艺,基膜纯水通量可恢复到98%以上。     

平板α-Al2O3陶瓷微滤膜的制备与表征

采用固态粒子烧结法和浸拉提渍工艺研制出α-Al2O3平板式陶瓷微滤膜,探讨涂膜液中固含量对膜孔径及纯水通量的影响,并研究涂层工艺及烧成制度对膜形成的作用。同时对微滤膜的孔径大小及分布,膜孔隙率、纯水通量及抗弯强度等性能进行表征。实验结果表明,制备出平均孔径为0.7μm的平板陶瓷膜,其具有表面性质连续完整、孔径分布窄以及机械强度大的特点。     

聚偏氟乙烯基复合正渗透膜的制备与表征

采用溶液相转化法制备高孔隙率、大通量聚偏氟乙烯(PVDF)膜作为复合正渗透膜基膜,研究通过改变基膜制备过程中的凝固浴温度,以及在铸膜液中加入高亲水性的氧化石墨烯(GO)来优化基膜及其复合膜的结构与性能。结果表明,凝固浴温度为40℃、GO的质量分数为0.06%时,所得复合膜的正渗透性能较好,分离层朝向原料液和分离层朝向汲取液模式下的纯水通量分别为14.7、21.84 L/(m~2·h)。扫描电镜观察发现,基膜断面由较薄皮层和半开放膜内大孔组成,GO的加入使膜内大孔体积增大,而对复合膜表面的峰谷结构影响较小。     

紫外光诱导接枝共聚制备离子识别性聚丙烯微孔膜

以聚丙烯微孔膜(MPPM)为支撑,采用物理包埋和紫外光诱导共价键合组合法固定光引发剂,再通过紫外光诱导接枝共聚制得离子印迹复合膜。考察了制备条件对离子印迹聚合物接枝量的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)-能量色散X射线光谱仪(EDX)对复合膜表面及截面离子印迹聚合物的分布进行了分析。静态水接触角和纯水通量实验结果显示,离子印迹复合膜具有良好的表面亲水性和渗透性,纯水通量可达(2 077±77)L/(m2.h)。再生性研究表明,离子印迹复合膜具有良好的再生性能,10次吸附-脱吸附循环后,膜对Pb(Ⅱ)的吸附量和选择性系数分别能维持在90%和80%以上。     

陶瓷介孔膜耦合光催化处理黄连素废水

采用聚合溶胶法制备N掺杂Ti O2溶胶及Si O2溶胶,以Al2O3陶瓷膜为支撑体,用浸渍-提拉方法将溶胶涂敷在支撑体表面,合成平均孔径为3~5 nm的N-Ti O2-Si O2/Al2O3复合膜,采用扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDX)对其表征分析;用复合膜处理黄连素废水,考察复合膜的分离及光催化性能。结果表明,复合膜对黄连素截留率达90%,无机盐截留率低于5%。该复合膜能实现有机物和盐分离、浓缩。     

溶胶—凝胶法制备TiO2担载超滤膜

为制备完整无缺陷的ＴｉＯ２担载超滤膜,本文采用溶胶－凝胶法的颗粒法制备钛溶胶,考察了制膜液组成,膜厚度以及烧结温度对膜孔结构和性能的影响。结果发现以钛酸丁酯为溶胶前驱物,采用颗粒油,可制备粒径适宜的稳定溶胶。膜的完整性与有机添加剂的量及膜的厚度密切相关,膜的渗透通量和孔径随着烧结温度的升高而增大。本文所制备的氧化钛超滤膜的孔径为１．８－４０ｎｍ,厚度为１．５￣２．０μｍ,纯水渗透性达６．７￣８７．     

膜结构和DOM相对分子质量分布对城市二级出水超滤过程的影响

考察了膜孔径、膜孔隙率以及水中溶解性有机物( DOM)相对分子质量分布对二级出水超滤膜过程的影响.结果表明,膜孔孔径对膜污染特性有一定影响,孔径越大,则膜纯水通量越大,单位时间在膜表面和膜孔内形成污染的有机物也越多,膜污染也越严重,导致通量衰减幅度较大;对于膜孔径相近的膜来说,孔隙率大意味着水通量大,过滤过程对膜产生的...     

有机/无机复合型抗污染油水分离膜研究

采用界面聚合法对具有陶瓷基膜的聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行表面改性,制备出具有聚酰胺/聚乙烯醇(PVA)复合功能表层的抗污染有机/无机复合膜。用红外光谱,电镜扫描和原子力显微镜对复合膜的结构进行了表征。利用制备的复合膜对平均油滴粒径为 2.365μm 的油水乳化液在 0.4MPa 操作压力下进行分离,并系统研究了在界面聚合法制备复合膜过程中各反应物浓度对复合膜油水分离性能的影响。 结果表明复合膜的油截留率随界面聚合反应物浓度增加而增大;哌嗪与对苯二甲酰氯的浓度对于提高复合膜水通量存在最优值,分别为 15g·L-1和 40g·L-1,复合膜水通量随 PVA 浓度增加持续减小;优选性能参数的复合膜的水通量为 190L·m-2·h-1,滤液油含量小于 1.6mg·L-1,油截留率大于 98.5%,皆优于 PVDF 超滤膜。     

氧化石墨烯正渗透复合膜的制备与表征

通过制备4种正渗透复合膜:TFC,在聚丙烯腈(PAN)基膜上制备聚酰胺选择层;g TFC,在添加了氧化石墨烯(GO)的PAN基膜上制备聚酰胺选择层;TFG,在聚丙烯腈基膜上制备GO聚酰胺选择层;g TFG,在添加了GO的PAN基膜上制备GO聚酰胺选择层。以研究GO不同的添加位置对正渗透复合膜性能的影响。结果表明,当在PAN基膜中添加质量分数0.3%的GO时其对应的复合膜具有最佳的性能,在FO和PRO模式下相对于传统的复合膜其水通量分别提升了56%和102%,且截盐率都在99%以上;并且当在PAN基膜中添加了GO之后,不仅使复合膜表面平均粗糙度增大而使其表面呈现更加明显的沟壑状,复合膜的断面结构也具有更加明显的指状孔。     

微波加热法制备Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合陶瓷膜

采用微波加热的方法,以硝酸铝、正硅酸乙酯、氧氯化锆、钛酸丁酯为原料,制备复合溶胶;并在氧化铝基陶瓷管上成功制备了Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜.应用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、差热分析（DTA）等手段对复合膜的物相组成、表面形貌和孔径进行了分析.结果表明：采用微波加热法更易获得粒径小、分布集中的复合溶胶;微波干燥可以大大缩短干燥时间;制备的复合陶瓷膜完整,内部无明显宏观缺陷.     

聚四氟乙烯复合微滤膜的制备及性能表征

为解决聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜大孔缺陷和表面亲水性差的问题,采用亲水性PTFE平板膜作过滤层,PTFE中空纤维膜作支撑层,通过裹缠的方法制备PTFE复合微滤膜。实验中最佳的拉伸倍率为300%～200%,在此拉伸倍率下,PTFE复合膜孔径分布均匀,最可几孔径为0. 35μm,最可几孔径占比为75. 9%,最大孔径小于0. 4μm,孔隙率大于80%,拉伸强度达到了9. 15 MPa,爆破强度大于0. 3 MPa,PTFE复合膜过滤层接触角为70°,纯水通量为1 107 L/(m2·h)。