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%.     

不同分子量聚丙烯腈共混膜的制备与表征

将普通分子量聚丙烯腈(C-PAN,Mw=18 000)与超高分子量聚丙烯腈(UHMW-PAN,Mw=1 780 000)共混,采用干-湿相转化法制备不对称共混膜.考察了聚合物浓度、共混比、凝胶浴温度、刮膜厚度、添加剂浓度等对膜结构及性能的影响.采用扫描电镜、纯水通量和BSA截留率等测试手段对所制备膜的结构及性能进行表征.结果表明:共混比及成膜过程对共混膜的结构及性能有重要影响.当铸膜液浓度为12%,C-PAN/UHMW-PAN共混比为2∶3,凝胶浴温度为40℃,刮膜厚度为100μm时,共混膜的纯水通量为580L/(m~2·h),BSA截留率为99.99%.随添加剂浓度增加,交联膜大孔结构减少,海绵状孔结构增加,导致其纯水通量降低,BSA截留率增加,膜的结构可以通过上述因素进行结构调控.     

PVDF/PS共混微孔膜的制备

将聚偏氟乙烯和聚砜共混,通过溶胶一凝胶相转化法研制高孔隙率微孔膜．考察了聚合物浓度、PVDF／PS配比、溶剂种类和组成、添加剂浓度、凝胶浴温度和组成、溶剂挥发时间和热处理温度对膜孔径和孔隙率的影响．实验发现：使用DMF／DMAc混合溶剂可提高膜孔径和孔隙率;随LiCl含量的增加,膜孔径和孔隙率逐步增加;凝胶浴温度对膜的水通量没有太大的影响,但凝胶浴组成对膜性能有很大的影响;延长溶刺挥发时间,导致平均孔径减小．选择适当的膜液组成,可制得孔径为0.2～1.0μm,孔隙率达到90％以上的PVDF／PS共混微孔膜,而且共混膜的孔隙率比单组分PVDF膜有大幅度的提高．说明共混化是一种改善PVDF膜性能的有效方法,具有极好的实用开发价值,     

CA/PSf共混超滤膜的制备及性能研究

以聚砜(PSf)为基膜材料,醋酸纤维素(CA)为共混膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,去离子水为凝固浴,采用非溶剂致相分离法(NIPS法)制备CA/PSf共混平板超滤膜.综合考察了共混膜有机物溶出量,铸膜液聚合物浓度和共混比以及不同凝固浴组成对膜结构、水通量、水接触角、孔隙率、蛋白质截留率的影响.结果表明:相对于传统的以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为添加剂的共混膜,使用CA作为添加剂,共混膜有机物溶出量大幅降低.随着CA含量的增加,共混膜孔隙率逐渐增大,亲水性增加.另外,随着凝胶浴中溶剂含量的增大,共混膜纯水通量不断降低,BSA截留率逐渐升高,膜形态结构变得更加致密.     

凝胶条件对PVDF／PVC中空纤维膜性能及结构的影响

采用干-湿相转化法制备PVDF/PVC共混中空纤维膜,通过对水通量、孔隙率、平均孔径的测试及扫描电镜的微观分析,讨论了凝胶浴组成、温度和芯液浓度对PVDF/PVC中空纤维膜性能及结构的影响,并进行了详细的理论分析.试验结果表明,提高凝胶浴温度和浓度有利于增加膜的水通量,但对孔隙率有一定的影响,在芯液中加入一些溶剂是提高通量的一种手段.但加入量要合理.     

PSf/PPESK共混超滤膜制备及性能研究

将聚砜(PSf)和聚醚砜酮(PPESK)按比例共混,采用L-S相转化法制备超滤膜,考察共混比、固含量、添加剂等对膜水通量和截留率的影响.实验结果表明:当聚合物的固含量为12%,PSf/PPESK共混比为7/3,NMP作溶剂,PEG4000作添加剂,凝胶浴温度50℃,挥发时间为10 s时,所制得的PSf/PPESK共混膜性能较好,其水通量为1 930 L/(m2.h),对牛血清蛋白的截留率为58.2%.     

一种新型含氟-羧基聚合物添加剂对聚氯乙烯(PVC)膜性能的影响

合成了一种含氟和羧基的新型聚合物添加剂,全氟烷基-聚乙二醇乙酸[FPEG(COOH)],将其用于聚氯乙烯(PVC)膜的共混改性研究.通过对凝固浴的组成、铸膜液中聚合物的浓度以及添加剂的含量进行考察,探讨了这些因素对膜的结构、表面特性、机械强度以及水通量和分离效率的影响,并通过红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的膜的表面化学特性及断面的结构和形态进行了表征.研究结果表明,含氟聚合物FPEG(COOH)的添加,能够改善PVC膜的亲水性和疏油性,增大PVC膜的纯水通量,并实现了较高的截留率.当添加质量分数为40%的含氟聚合物时,PVC/FPEG(COOH)共混膜的水接触角为58.4°,油接触角为61.8°,纯水通量达226.5L/(m~2·h),其对正十六烷的截留率高达96.7%.     

壳聚糖季铵盐/磺化聚醚砜复合纳滤膜的制备与表征

以磺化聚醚砜(SPES)为支撑底膜,2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HACC)水溶液为表面活性层的铸膜液,采用涂敷法制备了HACC/SPES复合纳滤膜.考察了HACC浓度、浸涂时间、干燥温度和时间对膜性能的影响,优化了制膜条件.在优化条件下,复合膜的纯水通量为25.8L/(m~2·h),膜对PEG1000的截留率为90%,对盐的截留率低至百分之十以下,该膜可望应用于盐与有机物的分离.     

聚(偏二氯乙烯-氯乙烯)多孔膜制备及性能EI北大核心CSCD

以聚(偏二氯乙烯-氯乙烯)[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用非溶剂致相分离(NIPS)法制备了具有非对称膜结构的P(VDC-co-VC)平板膜,通过扫描电镜、纯水通量、截留率、接触角、力学性能等测试,研究了聚合物浓度及凝固浴温度对P(VDC-co-VC)平板膜结构与性能的影响。结果表明,所得P(VDC-co-VC)平板膜由表面皮层及大孔支撑层组成,上表面较下表面致密。提高聚合物浓度或升高凝固浴温度均能提高P(VDC-coVC)平板膜表面的致密程度,进而改善对牛血清蛋白的截留率及膜通量恢复率。低凝固浴温度下所得膜通透性能较好。力学性能随聚合物浓度提高而增加,随凝固浴温度升高而降低。     

PSf/SPES共混相容性及其对膜形态结构和性能的影响规律

针对聚砜(PSf)和磺化聚醚砜(SPES)聚合物共混体系相容性,首先通过混合焓法计算预测并用差示扫描量热法(DSC)进行了分析.结果表明,二者为部分相容体系,且相容性随共混比的增大呈下降趋势.此外,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用浸没沉淀相转化法制备出PSf/SPES共混平板超滤膜,系统研究了共混相容性对膜形态结构及性能的影响规律.结果表明,当PSf/SPES共混比小于90/10(质量比)时,聚合物共混具有较好的相容性,所制备共混膜的断面为梯度分布的海绵网络孔结构,且亲水性、表面孔孔径、孔隙率和纯水通量等均随着共混比的增大而增大.其中,当PSf/SPES=92/8时,膜的纯水通量达到1 397L/(m2·h),对牛血清蛋白(BSA)截留率为85%.随着PSf/SPES共混比进一步增加,共混体系相容性变差,膜的断面出现指状孔结构,BSA截留率显著下降.     

Plasmid DNA-loaded asymmetrically porous membrane for guided bone regeneration

Although bone defects can be restored spontaneously,bone reconstruction with sufficient strength and volume continues to be a challenge in clinical practices.In recent years,the use of a variety of biomaterials with bioactivity has been attempted to compensate for this limitation.Herein,we fabricated a pDNA(encoding for BMP-2)-loaded asymmetrically porous polycaprolactone(PCL)/Pluronic F127 membrane as a bioactive guided bone regeneration(GBR)membrane,using a modified immersion-precipitation method.It was observed that the GBR membrane allows continuous release of pDNA for more than20 weeks.The pDNA was sufficiently transfected into human bone marrow stem cells(h BMSCs)without significant cytotoxicity and the gene-transfected cells showed prolonged synthesis of BMP-2.From in vitro osteogenic differentiation and in vivo animal studies,the effective induction of osteogenic differentiation of h BMSCs and enhanced bone regeneration by the pDNA-loaded asymmetrically porous PCL/Pluronic F127 membrane was observed,suggesting that the pDNA-loaded membrane as a bioactive GBR membrane can be an alternative therapeutic technique for effective bone regeneration.     

多元合金超滤膜研制

主要研究了聚醚砜（PES）,聚砜（PSF）和磺化聚砜（SPSF）共混所形所的多元合金超滤膜的性能和膜的孔径分布特性,初步探讨了多元合金超滤膜的成孔机理,并对共混体系的组成及相容性与合金超滤膜性能问题的关系作了详细讨论,研究结果且明,共混可明显改善超滤膜的孔径分布和膜的孔结构,为制备高性能越滤膜提供一种有效途径。     

PVP对PASS分离膜结构与性能的影响

作为膜材料,聚芳硫醚砜(PASS)具有耐高温耐溶剂等优点,但亲水性不强限制其应用。通过添加亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改善其亲水性,并采用光学接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、超滤杯、紫外分光光度计等表征不同PVP含量时分离膜的接触角、形貌、水通量及截留率等。结果表明,PVP可明显改善其亲水性和水通量,截留率影响不大,也在一定程度上改变分离膜的结构形貌;PVP含量为15%时分离膜综合性能最好。     

膜分离技术在电镀镍漂洗水回收中的应用

经过一系列的实验 ,证明了采用膜分离技术浓缩电镀镍漂洗水和回收利用漂洗水中的镍和水资源的可行性 .实验结果表明 ,NF技术对镍离子的截留率大于 97% ,RO技术对镍离子的截留率大于 99% .对于镍离子浓度为 14 5mg/L的进水 ,膜分离技术可浓缩电镀镍漂洗水 10 0倍以上 ,经一级NF ,两级RO(BWRO、SWRO)浓缩 ,浓缩液镍离子浓度可达到 5 0 g/L ,透过液经处理后回用     

中空纤维膜双向流(TWF)分离技术的研究

利用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,对比考察了双向流膜过滤工艺与普通膜过滤工艺.结果表明,中空纤维膜上下入口的周期性切换使得双向流工艺在过滤的同时进行冲刷清洗,大大提高了过滤效率以及膜的耐污染性.清洗实验同样表明,与普通过滤工艺相比,双向流工艺中膜污染后更易清洗,膜通量基本恢复.若干工程实例表明,双向流技术已得到广泛的应用并将对膜工艺优化设计产生重要的影响.     

集成膜过程污水深度处理工艺

介绍了集成膜过程及其在污水深度处理方面的应用．集成膜过程是将超遽／微遽与反渗透(或纳滤)相结合，形成能够满足各种回用目的的污水深度处理集成工艺．PVDF、PP、PE、PES等超滤／微滤膜，抗污染反渗透复合膜具有化学稳定性高、耐污染、装填密度高等特点，适宜于规模化污水处理．污水处理用超滤／微滤膜以中空纤维为主，系统技术采用了低压运行、频繁(气水、透过液)反冲、气水冲洗等抗污染工艺，能够维持稳定的通量、运行维护费用较低、产水质量稳定．二级出水的集成膜系统工艺已成熟并得以广泛推广，针对原废水的集成膜工艺(膜生物反应器 反渗透)还需要进一步的工程化研究．     

壳聚糖复合不对称膜的制备及生物组织相容性研究

用分步流延干燥法制备了一种由壳聚糖（CS）、聚乙烯醇（PVA）、羧甲基壳聚糖（CM-CS）构成的新型人工皮肤医用材料——壳聚糖复合不对称膜（C-P-C膜），其上层为CS层，中间为PVA层，下层为CM-CS层。研究结果表明，可通过调节CS、PVA、CM-CS的加入量来控制复合不对称膜各层的厚度和膜的水蒸气通透性，C-P-C膜具有良好的透光性和吸水率。生物相容性实验发现，C-P-C膜是无毒材料，不会引起创伤感染，随着植入C-P-C膜时间的延长，组织炎症反应明显减轻，6周时，炎症浸润程度低于手术缝合线。C-P-C膜能够明显地促进创面愈合，能有效地密封出血创面且具有显著的止血作用。     

纳滤膜在北京阿苏卫填埋场渗滤液改扩建工程中的应用

在阿苏卫垃圾卫生填埋场渗滤液改扩建工程中,以膜生物反应器(MBR)的出水为研究对象,考察了在一定的pH、进水流量、操作压力下纳滤膜对CODcr、NH3-N和电导率的去除情况.结果表明:在设备初期运行阶段,在pH为7、操作压力为0.5 MPa时,纳滤膜对CODcr的去除率达75%;对NH3-N的去除率较低,出水的NH3-N值略低于进水;对电导率的平均去除率达55%.此外,还分析了纳滤膜的运行性能以及与原有反渗透处理工艺联合使用等问题.     

热致相分离聚丙烯平板微孔膜的制备

采用热致相分离法制备了聚丙烯-豆油体系聚丙烯平板微孔膜.研究了铸膜液组成、成核剂含量、铸膜液厚度等制膜条件和膜蒸馏操作条件对膜分离性能的影响.在聚丙烯质量分数为27.0%,以正己烷为萃取剂,铸膜液厚度为500μm,成核剂己二酸的质量分数为0.5%,循环水流量为30L/h,温度为70℃,膜后操作真空度为63.98kPa时,纯水的膜蒸馏通量可达351.43kg/(m2·h).     

一体式厌氧膜生物反应器膜材质选择的试验研究

厌氧膜生物反应器作为一种处理高浓度有机废水行之有效的工艺,膜材质选择是保证其良好运行的关键之一.试验研究了一体式厌氧膜生物反应器中三种不同材质的膜PAN、PES和PVDF膜过滤特性.并通过数据拟合得出不同的膜通量和膜阻力随时间的数学模型表达式.结果表明,在相同的操作条件下,PAN膜通量维持在一个较高水平,膜污染速度增长缓慢,PAN膜是本试验条件下厌氧膜生物反应器的最佳膜材质.