生物纳米银/聚醚砜复合膜的制备及性能研究

采用生物还原法制备生物纳米银(Bio-Ag~0),通过相转化法制备Bio-Ag~0/聚醚砜(PES)复合膜。扫描电镜分析表明,Bio-Ag~0可以均匀稳定地分散在PES基膜中。纳米银共混可以改善膜断面孔结构,在不影响蛋白质截留率的前提下提高复合膜的纯水通量。采用抑菌环、菌落计数及孔板生物膜培养法研究了Bio-Ag~0/PES复合膜的抗污染性能。结果显示,Bio-Ag~0不仅使纳米复合膜具备良好的抗菌性,而且能有效地抑制细菌在膜表面的粘附及生物膜的形成,显著提高膜材料的抗生物污染性能。     

PTFE-PDMS/PET复合膜制备及其渗透汽化性能

以聚四氟乙烯(PTFE)微粉填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)硅橡胶膜为活性皮层和PET无纺布为底膜,制备了PTFE-PDMS/PET渗透汽化复合膜并用于分离乙醇水溶液,分析了复合膜结构、疏水性、力学性能及溶胀性能.研究表明,随着PDMS复合膜中PTFE含量(质量分数,下同)增加,复合膜结晶度及水接触角增加;断裂伸长率和拉伸强度均呈现先增加后减小的趋势;膜溶胀度呈线性减少.复合膜渗透汽化选择性α和乙醇渗透系数J_E随PTFE含量的增加先增加后减少,而水渗透系数J_W呈逐渐减小的趋势,当PTFE填充量为10%时,乙醇渗透系数J_E最大.     

二醛交联PVA/PAN复合膜的渗透汽化脱水性能

探索了渗透汽化脱水用PVA/PAN复合膜的二醛交联处理方法 ,以质量分数为 95%的乙醇水为脱水对象 ,在 70℃下的测试结果为 :用乙二醛处理时 ,分离因子约为 60 0 ,渗透通量约为 1 50 g/ (m2 ·h) ;用戊二醛处理时 ,分离因子约为 2 0 0 ,渗透通量约为 2 0 0 g/ (m2 ·h) ;用对苯二甲醛处理时 ,分离因子约为 4 60 ,渗透通量约为 2 80 g/ (m2 ·h) .研究中还发现二醛的分子大小和结构对交联后膜性能有一定影响 .     

正庚烷为溶剂高温下制备聚二甲基硅氧烷渗透汽化膜的研究

为了缩短交联时间,本文以正庚烷作为溶剂,通过提高交联温度来制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)渗透汽化膜.研究了交联温度和催化剂用量对交联膜的拉伸模量、水与乙醇的接触角以及膜在水和乙醇中溶胀度的影响.以质量分数10%的乙醇水溶液为料液,研究了分离温度对膜渗透汽化性能的影响.研究发现,在交联温度75℃下交联时间为0.63h,这仅是在20℃时交联时间(7.8h)的十分之一.交联温度为75℃时制备的膜的杨氏模量是90℃时制备膜的2倍.随着交联温度的升高,PDMS膜的杨氏模量逐渐变小;膜在水中的溶胀度较低,膜在乙醇中的溶胀度很高.催化剂的用量对膜的杨氏模量和溶胀度没有明显影响.此外,实验发现交联温度和催化剂用量对膜的疏水性没有明显影响.对于10%乙醇水溶液的渗透汽化分离实验表明,在交联温度为75℃条件下制备的膜的分离因子达到7.74.     

聚二甲基硅氧烷膜分离甲醇/碳酸二甲酯混合物的渗透汽化研究

制备了一系列聚二甲基硅氧烷(PDMS)均质膜,用于渗透汽化法分离甲醇/碳酸二甲酯混合物,此系列PDMS均质膜优先脱除碳酸二甲酯.考查了PDMS均质膜在甲醇和碳酸二甲酯液体中的溶胀性能,并研究了PDMS预聚体的黏度、交联剂浓度、操作温度及料液浓度对渗透汽化分离性能的影响.结果表明,对于不同黏度的PDMS预聚体均表现出随交联剂浓度增加分离因子先增加后减小,而渗透通量则逐渐减小;随操作温度增加分离因子减小而渗透通量增大;随料液中碳酸二甲酯浓度增加分离因子先增加后减小,而渗透通量则逐渐增大.对于碳酸二甲酯浓度为30%的甲醇/碳酸二甲酯混合物,40℃时渗透侧碳酸二甲酯浓度为59.7%,分离因子为3.46,渗透通量为1.41 kg/(m2·h).     

SiO_2/PDMS复合膜的制备及其渗透汽化性能研究

以PVDF为支撑层,制备了疏水性二氧化硅(SiO2)填充聚二甲基硅氧烷(SiO2/PDMS)复合膜,通过扫描电镜、接触角测试和热失重分析对复合膜微观形貌、表面疏水性和热性能进行了表征。研究发现,SiO2的加入,可以有效提高PDMS膜的表面疏水性和热稳定性。疏水性SiO2与PDMS基体结合紧密,当SiO2填充低于3%(wt,质量分数,下同)时,纳米粒子在PDMS基体中分散均匀,未发现明显团聚。将复合膜用于渗透汽化乙醇/水体系的分离,发现SiO2的加入,在填充量为1.5%时,SiO2/PDMS复合膜综合分离性能优于纯PDMS膜,尤其是操作温度升高时,与纯PDMS膜相比,复合膜分离因子下降幅度较小,而渗透通量增加较快,表现出较好的综合分离性能。     

加成型硅橡胶复合膜的制备及渗透汽化性能研究

制备了以聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜为底膜的加成型硅橡胶聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合膜,用于渗透汽化分离乙醇/水体系。通过改变膜液的固含量和配比研究了复合膜的成膜性,采用扫描电镜(SEM)表征了复合膜的形貌结构,测定了交联PDMS均质膜的平均交联链长度、凝胶含量、溶胀度和溶解选择性,考察了配比和操作温度对复合膜渗透汽化性能的影响。结果表明:当含氢硅油中氢与乙烯基硅油中乙烯基的摩尔比为2∶1时,操作温度为50℃,料液浓度为10%(质量分数)时,复合膜的分离因子最高为8.9,渗透通量为124g/(m~2·h)。     

氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料的制备与除氟性能研究

以活性氧化镁和聚醚砜(PES)为原料,采用共混法制备了氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料;用扫描式电子显微镜(SEM)和ASAP2020型比表面及孔径分析仪进行了表征,并研究了复合膜对氟离子的吸附性能。SEM结果表明,氧化镁颗粒在聚合物膜中均匀镶嵌分布,提高了膜的孔隙率。比表面积与孔径分析表明复合膜的比表面积约为颗粒氧化镁的1/3。复合膜对水中氟离子的吸附在60min后基本达到平衡;30cm2的复合膜(厚度为200μm)可以处理50mL氟离子溶液(质量浓度为5mg/L),使其符合饮用水含氟标准(<1mg/L);吸附量随初始浓度的增加而增加,吸附符合Freundlich等温式,无最大饱和吸附量;吸附氟离子的复合膜可以脱附再生,且再生后仍具有较高的吸附容量。     

聚乙烯醇/聚多巴胺-氮化碳渗透汽化复合膜的制备

采用多巴胺改性氮化碳(PDA@g-C_3N_4)添加到聚乙烯醇(PVA)中制备出具有优异的乙醇/水分离性能和水分子通道的高度选择性有机-无机杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等对形成的超细纳米孔氮化碳结构进行表征.由于多巴胺(DA)、氮化碳、琥珀酸(Sa)和聚乙烯醇之间具有相互作用,使得纳米复合膜具有抗溶胀性和机械稳定性.此外,多巴胺改性氮化碳的加入,也可以进一步提高膜的亲水性和热稳定性.杂化膜(CPVA-PDA@g-C_3N_4/PAN)的总渗透通量可以达到3 415g/(m~2·h),分离因子达到37.5,和交联的纯聚乙烯醇膜(CPVA)[通量为2 337g/(m~2·h),分离因子为11.2]相比较而言,该膜可以同时有效的提高杂化膜的分离性能,也就是我们所说的打破了"trade-off"效应.对该膜的亲疏水性和机械强度进一步测试可知,膜的接触角下降到42.9°,拉伸强度达到了40.19 MPa,弹性模量为448.61 MPa.     

POSS/PDMS复合膜的表征及渗透汽化性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜为支撑层,制备了十二苯基低聚倍半硅氧烷(D-POSS)填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合膜,通过扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射、热重分析等对复合表面膜的表面断面形貌、表面化学性质、结晶状态和热性能进行了表征。发现D-POSS与PDMS结合较紧密,D-POSS由于结构规整尺寸较小,易团聚形成棒形结晶。将D-POSS/PDMS复合膜用于低浓度乙醇/水混合物的分离,发现D-POSS的加入可以提高PDMS膜的分离因子,而渗透通量稍有下降,当D-POSS含量为2.5%(wt,质量分数,下同)时,复合膜分离因子和渗透通量分别为9.5和478.3g/(m2·h);操作温度升高,分离因子下降不明显,而渗透通量呈指数增长;在乙醇水溶液浓度为5%~30%范围内,乙醇浓度升高,分离因子先升高后降低,渗透通量持续增大。     

PEBA/PVDF复合膜的溶胀及渗透汽化性能研究

为从醋酸正丁酯稀水溶液中回收微量酯,采用涂布法制备了聚醚共聚乙酰胺/聚偏氟乙烯(PEBA/PVDF)复合膜.考察了复合膜在醋酸正丁酯稀水溶液中的溶胀性能,探讨了浸泡时间、浸泡液温度及浸泡液浓度等因素对溶胀度的影响.通过拉力试验,测试了复合膜的力学性能.通过渗透汽化实验,从醋酸正丁酯稀水溶液中分离出醋酸正丁酯,研究了料液浓度、料液温度等因素对复合膜分离性能的影响.结果显示,复合膜在醋酸正丁酯稀水溶液中具有良好的溶胀性能及渗透汽化性能;40℃下分离质量分数为0.6%的醋酸正丁酯水溶液,渗透通量达到280.43 g/(m2.h),分离因子为308.65.     

新型聚醚砜-聚氧化乙烯/聚四氟乙烯复合膜的制备与锂离子传导性能研究

通过将氯封端的聚氧化乙烯(PEO-Cl_2)、双酚A(BPA)和4,4′-二氯二苯砜(DCDPS)进行缩合聚合反应,制备了PEO含量不同的聚醚砜-聚氧化乙烯的无规共聚物和序列共聚物。将所合成的序列(无规)共聚物添加双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)后与多孔聚四氟乙烯基膜(ePTFE)进行复合,制备了一系列具有较高力学强度的复合膜,研究了锂盐掺杂量和PEO含量等因素对锂离子电导率的影响规律。结果表明:在未添加增塑剂和电解质溶剂的情况下,这些复合膜仍然具有较高的电导率。     

聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合纳米纤维膜的渗透汽化脱盐性能研究

以静电纺丝聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜为多孔支撑层,在其上涂覆聚二甲基硅氧烷(PDMS)为致密分离层,制备了PVDF/PDMS复合纳米纤维膜,并对复合膜的渗透汽化脱盐性能进行了研究。在涂覆操作前,使用堵孔剂聚乙二醇处理PVDF纳米纤维膜,以降低涂覆过程的孔渗问题,有效提高了复合膜对盐离子的截留能力。通过扫描电子显微镜、热重分析仪和红外光谱仪等手段表征了复合膜的微观形貌、热稳定性和表面官能团形式。结果表明:聚乙二醇浓度为12%(wt,质量分数,下同)为最佳处理条件。操作温度为25℃时,渗透汽化脱盐通量可达6.46L/(m~2·h),NaCl截留率为98.8%;升温至75℃,通量可达19.3L/(m2·h),NaCl截留率为95.6%。     

树脂/聚醚砜复合膜的制备及其对碘离子的吸附性能

以聚醚砜(PES)为膜的基质材料,以粉末状阴离子交换树脂(201×7)为功能颗粒,采用相转化的方法制备了阴离子交换树脂/聚醚砜复合膜。用扫描电子显微镜(SEM)对膜形貌进行表征,采用电子拉伸试验机测定了复合膜的力学性能,采用傅里叶红外光谱(FTIR)对膜吸附机理进行了研究。SEM结果表明,树脂颗粒在聚合物膜中均匀镶嵌分布,树脂的添加提高了膜的孔隙率,且树脂含量越大孔径越大,复合膜的机械拉伸强度随树脂含量的增加而略有降低。选用树脂含量为60%(w/w)的复合膜进行吸附性能研究,结果表明,吸附可在120min内达到平衡,该吸附膜在pH值为3~9范围内对碘离子有很好的吸附去除效果;吸附量随初始浓度增加而增加,吸附符合Freundlich模型,无饱和吸附量,说明多层吸附在吸附过程中发挥重要作用。共存阴离子如硫酸根、氯离子、硝酸根离子的存在会降低碘离子吸附量。FTIR结果表明,复合膜对碘离子的吸附主要是物理吸附。吸附碘离子的复合膜可以脱附再生,且多次再生后,吸附量未见降低。     

磺化聚醚砜的制备及性能

以浓硫酸为溶剂,发烟硫酸为磺化剂,对聚醚砜(PES)进行了磺化改性,并对磺化时间、反应温度、干燥方式和发烟硫酸与PES摩尔比等因素进行了探讨,结果表明,磺化时间为5h时,反应接近平衡点,磺化温度为10℃左右,产物磺化度较高,PES经室温真空干燥比经烘箱干燥获得反应产物磺化度更高,当以SO3计的发烟硫酸与PES的摩尔比为0～2.46时,磺化度和发烟硫酸与PES的摩尔比几乎呈线性关系。采用磺化时间为5h,反应温度10℃,真空15℃干燥24h,n(SO3)/n(PES)=2.46时,可得到磺化度为37.76%的磺化聚醚砜,重均分子量仅下降一半左右,玻璃化温度不变,但较聚醚砜出现了一定的晶态结构。     

制备参数对聚醚砜/非织造布复合膜空气过滤性能的影响

聚醚砜(PES)是一种综合性能优良的聚合物成膜材料,熔喷非织造布具有良好的过滤效能并广泛应用于空气的过滤.聚醚砜/非织造布复合膜是以PES膜材、致孔剂聚乙烯吡络烷酮(PVP)和溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为铸膜液并涂覆在熔喷非织造布上,然后转移至凝固浴中成膜.通过控制铸膜液组分的不同比例、凝固浴温度和第一凝固...     

高疏水氟化SiO2/聚醚砜复合膜的制备与表征

以正硅酸乙酯（TEOS）和全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTES）为混合Si源,以聚醚砜（PES）为基膜材料,通过真空过滤和热处理工艺制备单侧高疏水氟化SiO₂/PES（fSiO₂/PES）复合膜。通过ATR-FTIR、XPS、TEM和FESEM等对单侧高疏水fSiO₂/PES复合膜进行表征,考察PFDTES修饰量和热处理条件对膜疏水性能的影响,并评价fSiO₂/PES复合膜的疏水稳定性能。结果表明,当PFDTES:TEOS的质量比为3时,高疏水fSiO₂/PES复合膜的疏水性能较好（接触角为131.5°）;当热处理温度为100℃,热处理时间为4 h时,高疏水fSiO₂/PES复合膜表面的接触角为138.9°,且其对不同pH值的溶液都有良好的疏水性能。      

交联PEG/PVDF复合膜分离环己醇/环己烷混合物的渗透汽化研究

以PVDF超滤膜为支撑层,PEG为分离层,制备了交联PEG/PVDF复合膜,用于环己醇/环己烷的渗透汽化分离,此复合膜优先脱除环己醇.通过傅立叶红外光谱仪对PEG/PVDF复合膜表面进行结构分析,证实交联后PEG复合膜在1 104.63 cm-1有典型的饱和醚键C—O—C的特征吸收峰;从扫描电镜图看出,PEG在PVDF多孔膜表面形成均匀致密的分离层.将PEG/PVDF复合膜应用于环己醇/环己烷体系,考察了料液浓度和操作温度对膜分离性能的影响以及膜的溶胀性和长时间操作下的稳定性.实验结果表明:随操作温度或料液中环己醇浓度的增加膜的分离因子逐渐减小而渗透通量增大.膜在环己醇中的溶胀度小于6%.在环己醇浓度为2.5%,操作温度80℃,72 h长时间操作下PEG/PVDF复合膜的渗透通量为0.46 kg/(m2.h),分离因子为7.30.     

新型聚醚砜/磺化聚醚砜共混超滤膜制备方法的研究

基于自制的磺化聚醚砜(SPES)溶液,直接将SPES溶液与聚醚砜(PES)共混配制铸膜液,制备新型的聚醚砜/磺化聚醚砜(PES/SPES)共混超滤膜,简化了制膜过程.考察了铸膜液中PES与SPES总固含量、凝固浴温度、预蒸发时间和添加剂对PES/SPES共混膜结构与性能的影响.研究发现,随铸膜液温度的降低和铸膜液中酸含量的增加,铸膜液的比浓黏度增加;制备的共混膜断面为致密皮层和多孔支撑层组成的不对称结构;随铸膜液PES/SPES总固含量的增加,共混膜的水通量降低,截留率升高;随凝固浴温度升高和预放置时间延长,共混膜水通量增加,截留率降低;聚乙二醇200(PEG200)和丙酮的加入有利于改善膜性能,当加入量为2%时,共混膜的水通量都高于460L/(m~2·h),对PEG6000截留率都大于85%.     

PDMS/PSF中空纤维渗透汽化复合膜制备的研究

采用干湿相转化法制备了聚砜(PSF)中空纤维超滤膜;将PDMS、交联剂、催化剂按一定的比例溶解在正己烷中,采用浸渍法将PDMS溶液涂在PSF中空纤维膜的外表面,制备了PDMS/PSF中空纤维复合膜.在料液温度为50℃、渗透物侧压力lmmHg、料液乙醇含量5%条件下,考察了涂膜液中PDMS浓度、交联剂、催化剂用量以及涂膜次数等因素对膜渗透汽化性能的影响.