PVC/PAN 共混超滤膜的研究 Ⅰ.PVC 与 PAN 相容性对共混超滤膜结构与性能的影响

在增混剂用量固定情况下,PVC 与PAN 的共混比直接影响其相容性。而相容性主要对PVC/PAN 共混超滤膜的表层孔径产生影响。相容性较好时,表层孔径极小,膜呈明显的不对称性,截留率高,但透水率较低,反之亦然。可见,通过对两种高聚物相容性的调整,有可能在一定范围内实现对超滤膜平均孔径的控制,尤其对制备技术难度较大的大孔径超滤膜可期有实用价值。     

铸膜液组成对聚醚砜超滤膜结构和性能的影响

随着我国水资源总量和用水需求矛盾的加深,有效处理利用工业废水是当务之急。相比于传统的分离工艺,膜分离处理工业废水具有成本低、效率高且占地面积小的特点。超滤膜由于其孔径分布及工作压力符合工业处理需求,已被广泛应用于工业中。然而,对于同种膜材料来说,不同的铸膜液组成对膜结构和性能的研究并不多。本文以聚醚砜(PES)作为膜材料,系统探讨了铸膜液溶剂和浓度对膜的孔结构、分离性能及机械性能的影响。结果表明,对于PES膜,DMF为最佳溶剂,且浓度为16%的铸膜液所制备的膜具有最优的综合性能。     

膜蒸馏用聚偏氟乙烯微孔膜的结构控制——Ⅰ.铸膜液中溶胀剂对膜形态结构的影响

本文采用相转换法制备了聚偏氟乙烯不对称微孔膜。铸膜液为聚合物、溶剂、添加剂和溶胀剂组成的四元体系。溶胀剂为丙酮。采用电子扫描显微镜(SEM)研完了铸膜液组成和挥发时间对膜形态结构的影响。实验结果表明,溶胀剂对膜形态结构有着显著的影响。适当控制制膜条件,可得到海绵状结构和兼有海绵状和指状结构的聚偏氟乙烯膜。     

铸膜液的粘度和组成对PVDF微孔膜性能的影响

实验采用浸没沉淀相转化的方法制备PVDF微孔膜,考察了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚乙二醇(PEG-6000)/二甲基乙酰胺(DMAc)比例的变化,对铸膜液的粘度及膜性能的影响。分析了影响膜过程动力学因素,确定了该体系制膜的理想条件。结果表明,当PVDF质量分数为14%,PEG(6000)质量分数为5%时,制得的平板膜可达较佳性能。     

凝固浴组成对PVDF/PVDF-g-PAA共混膜结构与性能的影响

为了进一步提高PVDF膜的亲水性及渗透性能,本文通过在膜内引入聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF-g-PAA),提高共混膜的亲水性,并在凝固浴中加入N, N-二甲基乙酰胺(DMAc),改善聚偏氟乙烯/聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF/PVDF-g-PAA)共混膜的结构与性能。利用浊点法对PVDF/PVDF-g-PAA共混膜的成膜热力学进行了研究,相比于水/乙醇凝固浴,水/DMAc凝固浴的使用会抑制PVDF/PVDF-g-PAA的相分离速度,体系变得更加稳定。采用傅里叶红红外光谱仪(FT-IR)和X-射线光电子能谱仪(XPS)表征聚合物及膜的化学结构,并通过原子力显微镜和扫描电镜观察膜的表断面结构。结果表明,随着凝固浴中DMAc含量的增加,膜的致密皮层逐渐变薄,膜断面中的指状孔结构逐渐向海绵状结构转变,膜表面变粗糙,平均孔径增加,共混膜纯水通量变大。当DMAc含量为50%时,膜的纯水通量最高,可达(1 084±74)L/(m~2·h),同时具备较高的断裂强度(2.6±0.1)MPa。     

膜孔径大小对超滤膜过滤性能影响的研究

在本研究中,将不同孔径的超滤膜用于过滤活性污泥悬浮液,以探究不同孔径膜的超滤膜过滤性能。结果表明：渗透滤液的累积体积随孔径的增大而减小。过滤初期,膜的渗透通量随着孔径的增大而增大。过滤后期,膜的渗透通量随着孔径的增大而减小。膜孔径越大,有效膜面积下降得越快,达到稳定有效膜面积的时间越短。同时,通过计算孔堵塞阻力和膜的有效膜面积可以很好地评估超滤膜过滤性能,孔径小的膜孔内阻力占比小、受污染程度低和抗污性能好。     

聚己内酰胺铸膜液的制备及性能

为了避免常规聚酰胺铸膜液的酸性腐蚀,基于热致相分离法(TIPS),优选出N-乙基邻对甲苯磺酰胺(N-E-O/PTSA)作为聚酰胺铸膜液的稀释剂。热失重分析表明,铸膜液具有较好的热稳定性,分解温度远高于制膜温度200℃。此外,差示扫描量热法显示,稀释剂降低了聚酰胺6(PA6)的熔融温度,符合Flory聚合物-稀释剂体系熔点降低方程。为构筑TIPS法制膜的多重微孔结构,铸膜液中添加了微米Si O2,从而提高了PA6/N-E-O/PTSA体系的结晶温度,而对熔融温度的影响较小。     

聚氯乙烯/聚丙烯腈共混超滤膜的研究 Ⅲ.制膜工艺条件对共混超滤膜结构与性能的影响

考察制膜工艺条件对于PVC/PAN 共混超滤膜结构与性能的影响,发现该影响与共混高聚物本身的相容性关系密切。虽然凝胶浴温提高都使膜的透水率提高而截留率下降,但相容性好可在截留率下降较小的情况下较大地提高透水率;利用少量NaCl 对凝胶浴的添加,也只有在相容性好时才能在不降低透水率的情况下有效改善截留率;蒸发时间的影响也因相容性不同而异,但延长蒸发时间并不可取。     

PAN/PVC共混膜的制备及性能研究

以N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）为溶剂,制备了不同质量百分比的聚丙烯腈（PAN）和聚氯乙烯（PVC）共混溶液,并采用异相成膜法制备PAN/PVC共混薄膜,研究了共混膜中PAN与PVC的共混比例对其相转变行为的影响因素.结果发现当PAN为分散相时,共混膜相分布均匀,PAN相尺寸较小且相边缘较模糊;而当PAN为连续相时,共混膜出现明显空洞,PAN/PVC发生明显相分离,两者几乎不相容.在此基础上,作者还研究了相容剂聚乙二醇（PEG）对PAN/PVC共混物相容性的影响,结果表明,加入PEG后的共混物较未加PEG的共混物相容性有明显改善.     

溶剂对全氟磺酸再铸膜性能的影响

将氯碱工业用过的废离子交换膜放入乙醇水溶液中，在250℃和10MPa条件下溶解4h，固液分离后，得到，浓度为7．2％的全氟磺酸离子交换树脂（PFSI）溶液。并分别利用高沸点溶剂（HBPS）——二甲基亚砜（DMSO）、乙二醇（EO）、吡硌烷酮（NMP）和二甲基甲酰胺（DMF）置换其中的低沸点溶剂，采用浇铸法制备了再铸全氟磺酸质子交换膜。通过测定再铸膜（RCM）的交换容量、电导率、抗拉强度和X射线衍射谱图等研究了浇铸温度、浇铸时间和HBPS种类等条件对RCM性能的影响。结果显示：RCM的最佳成膜温度和时间分别为140℃和2h，温度高于180℃，部分PFSI开始分解，电导率和离子交换容量有所下降，时间低于2h，HBPS不能完全从RCM中挥发，RCM的机械强度和稳定性低。HBPS的种类和加入比例影响RCM的结晶程度和晶粒大小，HBPS加入量过少，在HBPS挥发完之前，PFSI没有足够的时间结晶，稳定性差，最好的HBPS是二甲基亚砜和吡硌烷酮，RCM与Nafion112具有相近的燃料电池性能。     

添加剂PEG对PVC/PVDF/PMAMA共混膜性能的影响

讨论了聚乙二醇(PEG200、PEG400、PEG600)对PVC/PVDF/PMMA共混溶液的剪切粘度及其共混膜的断面形态结构、水通量、截留率和机械性能等膜性能的影响。结果表明,在聚合物质量百分含量不变的情况下,PEG200、400、600的加入均能使铸膜液的粘度增加,PEG200使粘度增加的最多,PEG600最少;PEG600使PVC/PVDF/PMMA共混膜水通量增加的最多,PEG200最少,而PEG200使膜的截留率增加最多,PEG600最少。     

P123对聚醚砜纳米纤维膜结构和性能的影响

通过静电纺丝法制备了聚醚砜(PES)/聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123,PEO₂₀PPO₇₀PEO₂₀,M_a=5800)纳米纤维膜,考察了P123含量对纺丝液的黏度和表面张力的影响,以及对所制备的纳米纤维膜的结构和性能的影响。实验结果表明:P123含量从3%(质量)增至9%时,其纺丝液的黏度由300 mPa·s增至1000 mPa·s,表面张力在36.5～37.8 mN·m^-1范围内;P123改性的PES纳米纤维直径约为360 nm,分布均匀,其表面也比较光滑,取向趋于一致;此外,该纳米纤维膜具有良好的机械性能和耐溶胀性能,较大的比表面积(>39 m²·g^-1),孔隙率,可用作催化剂载体。     

不同铸膜液成分对PES/PVDF膜结构与性能影响的研究

采用浸没沉淀相转化法,以二甲亚砜(DMSO)、磷酸三乙酯(TEP)及二甲基乙酰胺(DMAC)作为铸膜溶剂,制备聚醚砜(PES)/聚偏氟乙烯(PVDF)共混膜,研究不同铸膜液成分对膜结构与性能的影响。通过膜的纯水通量、孔隙率、接触角等表征膜性能。利用有机添加剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改变PES/PVDF共混膜的性能,结果表明无机添加剂可增大其纯水通量和孔隙率并改善其亲水性。     

壳聚糖膜对水/乙醇混合液的渗透汽化性能 Ⅱ.料液中微量组分的影响

本文探讨了在料液中加入微量组分对壳聚糖膜渗透汽化性能的影响。实验结果表明,在料液中加入微量无机盐、无机酸、有机酸或聚离子等组分,对壳聚糖膜的分离性能有一定影响,一般情况下均能提高膜的分离性能。     

铸膜液浓度对聚醚砜超滤膜性能的影响

以聚醚砜(PES)为膜材料,聚乙二醇(PEG4000)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,用溶液相转化法制备了聚醚砜超滤膜.本实验主要研究的是聚醚砜(PES)和聚乙二醇(PEG4000)浓度对膜结构和性能的影响.得出制备聚醚砜超滤膜的最佳条件:PES浓度为15wt％～20wt％,PEG4000浓度为14wt％.     

铸膜液浓度对聚醚砜超滤膜性能的影响

以聚醚砜(PES)为膜材料,聚乙二醇(PEG 4000)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMA c)为溶剂,用溶液相转化法制备了聚醚砜超滤膜。本实验主要研究的是聚醚砜(PES)和聚乙二醇(PEG 4000)浓度对膜结构和性能的影响。得出制备聚醚砜超滤膜的最佳条件:PES浓度为15w t%~20w t%,PEG 4000浓度为14w t%。     

表面活性剂液膜萃取过程的乳液溶胀(Ⅰ)——载体对乳液溶胀的影响

研究了载体对乳液溶胀的影响。发现膜相中存在载体时使界面张力降低,说明载体能吸附于界面。表面活性剂和载体在界面的竞争吸附是影响乳液溶胀的关键因素。本研究表明,液膜的夹带溶胀随膜相中载体浓度的增大而减小,而渗透溶胀则随之而加剧。提出了估算溶胀率的修正方程,用修正方程对膜相存在载体时的乳液夹带溶胀率进行了估算,计算值与实验数据吻合良好。