氯化锂对聚乙烯醇／聚醚砜膜透湿性能的影响

把LiCl当作添加剂加入到聚乙烯醇(PVA)铸膜液中,以聚醚砜膜(PES)作为支撑层,制备PVA/PES复合膜.测试了复合膜的透湿性能.结果表明:由X射线衍射图得LiCl的加入降低了PVA膜的结晶度.PVA/PES复合膜与水的接触角随着LiCl含量的增加而逐渐减少,即随着LiCl含量的增加,复合膜的亲水性增强,这是由于LiCl具有强吸湿性.在保持铸膜液中PVA含量为8%,交联剂(苹果酸)、催化剂(乙酸)浓度不变的情况下,改变LiCl的含量,膜的水蒸气总传质系数、渗透速率和湿交换效率随着LiCl含量的增加呈上升趋势,数据趋势与X射线衍射图、接触角等现象相符合.添加LiCl所制的复合膜不仅不能透过CO2,而且还具有良好的水蒸气渗透性能.     

基于LiCl溶液的复合支撑液膜的制备及其透湿性测定

选择具有强吸湿能力且难挥发的LiC1浓溶液作液膜相,以商品化的尼龙膜做多孔支撑体,以溶液沉积法合成聚偏氟乙烯为皮层,制备了复合支撑液膜.测试了复合支撑液膜的成膜规律和膜透湿性能.结果表明:运用溶液沉积法合成的复合支撑液膜与运用粘结法所合成的复合支撑液膜相比较,皮层与支撑层结合很好,皮层的厚度大大减少;具有很好的H2O蒸气渗透性能,几乎不能透过CO2;在保持铸膜液中致孔剂聚乙二醇2000的质量分数为2.4%不变的情况下,膜表面孔径、膜的H2O蒸气渗透的总传质系数、渗透速率和湿交换效率随着铸膜液中固含量的减少呈上升趋势.     

磺化聚砜膜的燃料电池性能初步研究

针对磺化聚砜质子交换膜用于PEMFC ,研究了它的物理化学性能和电化学性能 ,实验结果表明 :与Nafion 膜相比 ,磺化聚砜 (EW =90 0 )作为质子交换膜材料 ,具有较好的热稳定性、水化性能和尺寸稳定性 ,溶液浇铸法制得的磺化聚砜膜在机械强度、气体渗透性能方面与Nafion 膜相近 ,用磺化聚砜膜组装的PEMFC的电池性能与Nafion 膜相比存在一定的差距 ,但从电池运行稳定性来看 ,还是有希望用于质子交换膜燃料电池的 .     

蒸发诱导相分离对聚砜膜结构及性能的调控EI北大核心CSCD

为减缓非溶剂诱导相分离过程中的溶剂与非溶剂之间的质量交换,延迟相转变过程,在铸膜液浸入凝固浴前引入蒸发诱导相分离,通过调节蒸发诱导时间和环境温湿度改变聚砜膜的内部结构及性能。研究表明,随着预蒸发时间的延长,铸膜液质量呈近似线性增加,水蒸气浸入铸膜液的速率高于铸膜液内溶剂的蒸发速率。同时断面形貌图显示,膜孔的形状从典型的指状孔逐渐消失转变为大小均一的细胞状圆孔,表皮层细胞状圆孔的厚度在整个膜截面中也不断增加,直到25 min时,膜截面的指状孔逐渐消失。环境温度升高(湿度减小)加快了1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)与水蒸气之间的质量交换导致指状孔结构出现。在相同蒸发温度时,膜孔隙率从78.39%降至61.12%,平均通孔孔径从0.0616μm降至0.0219μm,水通量从948.85 L/(m^(2)·h)降至4.533 L/(m^(2)·h)。但经过预蒸发过程后的膜力学性能都有所提升。     

高性能聚砜支撑膜研制

研究了复合用高性能聚砜支撑膜的制备,详细讨论了聚砜制膜液中聚砜和添加剂含量,第二添加剂及其含量,溶剂组成,凝胶浴组成与支撑膜性能的关系,研究结果表明,制膜液中聚砜和添加剂含量对膜性能影响较大;加入第二添加剂,可显著降低聚砜制膜液对环境条件,尤其是环境湿度的敏感性,消除以往制膜过程中易产生的针孔等缺陷,提高了膜的完整性和性能稳定性;     

非对称复合膜支撑层阻力对水蒸气渗透影响的研究

利用阻力模型,采用聚砜／硅橡胶非对称复合膜体系比较了支撑层阻力对氮殷、氢５气和水蒸气渗透性能的影响,发现支撑层阻力的存在大大了和低了水蒸气的渗透速率,某些情况下支撑层阻力占总阻力的９０％以上,同时,讨论了支撑层孔隙率、孔径、致密层厚度等膜结构参数对支撑层阻力及膜不脱湿过程的影响。     

PDMS-b-PPO非对称渗透汽化膜对乙醇/水的分离性能

以聚二甲基硅氧烷聚苯醚(PDMS-PPO)嵌段共聚物为膜材料,正丁醇为添加剂,氯仿为溶剂,采用凝胶溶胶法制备非对称渗透汽化膜,利用扫描电镜和能谱仪对膜进行形貌表征及元素分析.研究了铸膜液浓度、膜后侧压力、进料液流速对乙醇/水混合物渗透汽化分离性能的影响.结果表明,随着铸膜液中嵌段共聚物质量分数的增大,非对称膜的分离因子和渗透通量呈先上升后下降的趋势;随着膜后侧压力的增加,分离因子呈上升趋势,而渗透通量下降较快;随着料液流速的提高,分离因子先上升后下降,而渗透通量呈减小的趋势.以嵌段共聚物质量分数为11%制备的非对称膜,在进料液乙醇含量(质量分数)5%、温度60℃、膜后侧压力10kPa、料液流速0.267L/min时,膜的渗透通量为850.7g/(m2.h),分离因子为8.78.实验表明,PDMS-b-PPO非对称膜对乙醇具有优先选择性,并有较高的渗透通量.     

聚砜/磺化聚砜共混及离子交换膜C_3H_6/C_3H_8渗透性能的研究

以聚砜和磺化聚砜为膜材料制备了聚砜 /磺化聚砜共混膜 ,共混膜与金属盐溶液进行离子交换得到含不同阳离子的离子交换膜 .测试了两种膜对C3H6 及C3H8的渗透分离性能 ;讨论了磺酸基团 (-SO- 3)、金属离子及共混膜的离子交换当量IEC对气体渗透性能的影响 ;着重分析了膜内金属离子与C3H6 的络合作用及C3H6 和C3H8在离子交换膜内的传递行为     

SiO2/PSf杂化超滤膜制备和性能研究

分别以粉末和溶胶-凝胶的方式向聚砜铸膜液中添加不同含量的SiO2,通过L-S相转换法制备SiO2/PSf杂化超滤膜.比较两种体系在不同SiO2含量下铸膜液的稳定性、黏度,及膜的微观结构、平均孔径、孔隙率、渗透性能和机械性能.结果表明,以溶胶-凝胶方式添加SiO2的铸膜液更加稳定,各方面性能更好.粉末添加下SiO2含量为2%时效果较好,水接触角为62°,纯水通量为141 L/(m2·h),对腐殖酸(Mr=370 000)的截留率为83.7%;溶胶-凝胶添加下SiO2含量为8%～10%时效果较好,水接触角为40°,纯水通量为182 L/(m2·h),对腐殖酸(Mr=370 000)的截留率为92%.     

聚砜／二甲基乙酰胺／聚乙二醇中空纤维铸膜液的流变性能

本文用气压式毛细管流变仪对聚砜/二甲基乙酰胺/聚乙二醇中空纤维铸膜液的流变性能进行了分析与讨论。     

分子筛填充聚砜膜气体渗透特性研究

制备了分子筛填充聚砜膜,并考察了分子筛填充量对氢、氮、乙烯等气体的渗透特性的影响．实验结果表明,在一定的分子含量范围内成膜过程中会发生分子筛的自聚集现象,从而导致分子筛在膜内的非均匀分布．与此相对应,膜的气体渗透特性也发生突变．     

GTA改性的PLA/PHB复合包装膜性能研究

目的研究三乙酸甘油脂(GTA)对PLA/PHB包装膜性能的影响。通过添加GTA提高PLA与PHB的相容性,改善包装膜的力学和透湿透氧性能。方法以GTA为增塑剂,聚乳酸(PLA)和聚β-羟基丁酸酯(PHB)为原料,利用熔融共混吹膜的方法制备PLA/PHB复合膜,通过对复合材料的DSC测试,以及透湿透氧性能、力学性能和红外光谱分析,研究GTA质量分数不同时对复合材料的拉伸性能、断裂伸长率、透湿透氧性能和相容性的影响。结果随着GTA含量的增加,薄膜拉伸强度整体呈下降趋势,同时断裂伸长率不断增大。当GTA质量分数大于4%时,拉伸强度急剧下降,断裂伸长率由原先的快速增长变为缓慢增长。透湿性能随GTA质量分数的增加先不断增大后减小,透氧性能增长不明显。通过DSC图结合包装膜断面结构微观图发现,GTA的加入减弱了聚合物分子链段之间的作用力,促进了链段的运动,使得薄膜断面上的微孔消失,形成层状结构。结论 GTA的加入改善了PLA和PHB的相容性,并且在GTA质量分数为4%时,复合包装膜既具有较好的拉伸性能和断裂伸长率,还具有较好的透湿透氧性能。     

Structure-performance-fouling studies of polysulfone microfiltration hollow fibre membranes

Hollow fibre microfiltration membranes were prepared by solution spinning process using polymer dope containing different amounts of polysulfone (PS), polyvinylpyrollidone (PVP) and ${\bf \textit{N}}$ , ${\bf \textit{N}}$ -dimethylformamide (DMF). Spinning dope having PS: PVP: DMF (w/w) of 15: 5: 80, 15: 7: 78 and 17: 8: 75 were used for spinning to obtain hollow fibres having different dimensions (outer and inner diameters) and pore characteristics. Relatively high water permeability was observed for hollow fibre membrane spun from 15?wt.?% solution than 17?wt.?% PS solution having the same PVP/PS ratio of 0·47. Decrease of the PVP/PS ratio to 0·33 in the dope solution of 15?wt.?% PS solution produced hollow fibre membrane with lower flux. By changing the spinning parameters, fibre with different dimensions were obtained without a significant change in microstructural morphology. The flux decline due to fouling for the permeation of PEO/BSA solution was maximum for the hollow fibre membrane obtained from 15?wt.?% PS solution while a steady flux with slight fouling was observed for the hollow fibre membrane obtained from 17?wt.?% PS solution, when the PVP/PS ratio was 0·47.     

Fabrication of hollow silica spheres and their application in polyacrylate film forming agent

Polystyrene (PS)/silica core/shell spheres were fabricated using mono-dispersed PS as templates by hydrolysis and condensation of two different silica precursors. The PS cores of PS/silica core/shell spheres were dissolved subsequently in the tetrahydrofuran medium to form mono-dispersed hollow silica spheres. The structures and morphologies of hollow silica spheres were characterized by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Then, polyacrylate/hollow silica composite film forming agents were prepared via physical blending of polyacrylate and two different hollow silica spheres, and the water vapor permeability of their films were compared. The results showed that the structure of hollow silica spheres were very typical and obvious. The silica shell was continuous and uniform using tetraethylorthosilicate as precursor, which was accumulated by many silica seeds with size of 10–20 nm, and the thickness of silica shell was about 16.7 nm. However, the hollow silica spheres using tetraethylorthosilicate and vinyl triethoxysilane as precursors had mesoporous structure in the shell. The introduction of hollow silica spheres could significantly improve the water vapor permeability of polyacrylate film. At last, a possible mechanism for the formation of hollow silica spheres was proposed and the process of water vapor through polyacrylate/hollow silica composite films was modeled.     

Synthesis,characterization and in vitro studies of polysulfone/graphene oxide composite membranes

The aim of the study was the synthesis of polysulfone (PS)/graphene oxide (GO) composite membranes by phase inversion method as well as their structural, morphological, thermal and mechanical investigation. The performance of composite membranes in terms of distilled water and ethanol fluxes was investigated. The biological activity of mouse mesenchymal stem cells in contact with the new materials was measured. The successful incorporation of GO nanosheets within the PS matrix was confirmed by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Tensile tests indicated a key contribution of GO to the improvement of mechanical performances of PS. Ethanol and water fluxes decrease was remarked with GO addition and was assigned to the stabilization of composite membrane structure. Composite membranes cytotoxicity, cell viability and proliferation potential tests indicated excellent biocompatibility, enhancing cell proliferation and grouping for higher amount of GO within PS matrix.     

水蒸气在高分子膜中的透过行为与气体膜法脱湿

在气体膜分离中,水蒸气的分离过程比其它非凝聚性气体更复杂,因为水分子可以通过氢键和聚合物链节中极性基团发生作用,使聚合物被溶胀、塑化;水分子自身可通过分子间氢键聚集成簇,这些因素导致了水分子在膜中的透过行为不再符合其它气体的透过规律.水蒸气在极性高分子膜中较高的渗透能力会在膜的下游侧产生浓差极化现象,消除浓差极化现象才能使水蒸气透过正常进行.膜材料的选择要权衡亲水性和疏水性,共混和嵌段共聚是解决这一矛盾的有效手段.水蒸气在高分子膜中的较高透过能力使其用于气体膜法脱湿成为可能.现以压缩空气膜法脱湿为例,介绍了影响膜法脱湿效率的主要因素,也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.     

以络合金属作催化剂的双极膜制备及电学性能

基于国内尚没有市售的良好双极膜,本研究以氯甲基化聚砜和磺化聚苯醚作为双极膜的阴阳膜层,在双极膜中间界面层固定络合金属作为催化剂,分别利用SnSO4、CrCl3、NiSO4作为催化剂制得3种双极膜,并与不添加任何催化剂制得的双极膜进行了比较.实验表明,络合金属对双极膜水解离有很好的催化作用,当中间界面层含有络合金属催化剂时,双极膜的水解离电势大大降低,并得到3种络合金属的催化活性为:Cr3+>Ni2+>Sn2+;过多催化剂用量会使双极膜的膜电阻增加;络合金属催化剂对双极膜的选择透过度影响不大,可以忽略;双极膜中间界面层中的络合金属催化剂与阴阳膜面的附着力不强,在酸碱环境中有些出现脱落或溶解.     

用于分离CO2的高分子膜

高分子材质的ＣＯ２气体分离膜大致可分为普通高分子和具有促进传递效应的促进传递膜两类,本文综述了这两类膜近１０年来的研究进展,对一些主要膜品种的材料合成,制作工艺,物化和分离性能作了简要的介绍。     

水性聚氨酯膜的制备及在超纤革中的应用

以水性聚氨酯(WPU)为聚合物,采用物理机械发泡的方法制备WPU膜,系统研究了成膜温度对WPU膜形态结构和性能的影响规律。结果表明,当成膜温度低于100℃时,所制备WPU膜的泡孔密度、表面孔孔径、平均孔径、结晶度、透气量、透湿率、断裂强度和断裂伸长率等均随成膜温度的升高而增大。其中,当成膜温度为80℃时,膜具有最佳的性能。随着成膜温度进一步升高,膜的表面出现裂纹,透气量和透湿率增加,而断裂强度和断裂伸长率显著减小。在此基础上,经干法移膜技术制备的WPU超纤革达到了成品等级的A类产品。