Fenton试剂对聚偏氟乙烯膜的改性研究

采用n(H2O2)∶n(Fe2 )=12的Fenton试剂对聚偏氟乙烯膜进行改性,结果表明,改性后的聚偏氟乙烯膜的渗透通量由26.7 L/(m2.h)提高到103.2 L/(m2.h),膜表面水接触角由75°降为58.5°,黏附功由91.64 mN/m提高到110.84 mN/m,Ji/J0由48.8%提高到69.3%,衰减系数由51.2%降至30.9%,膜的亲水性能和耐污染性能得到显著提高.     

聚偏氟乙烯微滤膜过滤纯生啤酒性能与滤菌效果研究

研究了指孔状结构和网状结构的亲水性聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜的滤菌性能与膜结构、膜孔径的关系,探讨了生啤酒过滤过程中膜结构、清洗方式对除菌效果和膜过滤通量的影响规律,通过SEM和接触角测定仪表征了微滤膜的结构和亲水性。结果表明:膜的结构对滤菌效果影响不大;0.22μm数量级的PVDF微滤膜的滤菌效果达到啤酒生产要求;清水清洗和碱、清水、酸、清水连续清洗两种清洗方式对网状结构的PVDF膜影响不大,其平衡过滤通量保持在22.2~22.4L/(m2·h),但碱、清水、酸、清水连续清洗方式更有利于指孔状结构PVDF膜性能的恢复,平衡通量约为40.8L/(m2·h),而同样条件下清水清洗的平衡通量为35.0L/(m2·h)。实验数据表明用亲水性的PVDF微滤膜过滤生啤除菌,仅采用清水清洗膜在操作上是可行的。     

针织物复合中空超滤膜的制备与研究

采用狭缝涂覆的方法在管状针织物表面涂覆聚偏氟乙烯铸膜液,制备出针织物增强PVDF复合膜,并讨论了该复合膜的水通量以及力学性能。结果表明：针织物增强PVDF复合膜渗透性能良好,水通量稳定在290 L/m2.h;具有针织物增强体的PVDF膜力学性能显著增加,说明通过复合管状针织物可使PVDF膜的力学性能得到改善,有助于PVDF膜的推广应用。     

PVDF膜的性能测定及其在造纸废水处理中的应用

本文将自制聚偏氟乙烯(PVDF)膜与市场商品膜比较,测定了膜的纯水通量和截留率,并将其应用于卫生纸厂和文化纸厂废水处理。试验发现:在室温、及压力为0.2MPa的条件下,自制PVDF膜的纯水通量为54 L/(m2.h),相对于分子量为20000的葡聚糖20的截留率为89.52%;通过测定两种废水过滤后的三项指标(COD、BOD5、SS)发现,自制膜处理效果相对较好。     

非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜的制备与性能研究

以聚偏氟乙烯 (PVDF)、二甲基乙酰胺 (DMAC)和丙酮为原料 ,制作了致密皮层非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜 ,研究了不同制膜条件对膜分离性能的影响 .实验结果表明 ,在mPVDF∶mDMAC∶m丙酮=8∶5 2∶4 0 ,挥发时间 6h条件下制得的膜厚为 4 5 0 μm的致密皮层非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜 ,对于温度为 35℃ ,质量分数为 4 76 0 3%的丙酮水溶液 ,在膜后绝对压力为 1333 2Pa时 ,膜的分离系数达 74 92 ,有机物渗透通量达到 12 2 5 6g/ (m2 ·h) .     

聚偏氟乙烯光致热纳米纤维膜的制备及其性能

为解决减压膜蒸馏过程中温度极化现象造成膜渗透通量下降的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,引入具有红外致热效应的功能性纳米掺锑二氧化锡(ATO),采用静电纺丝技术制备了PVDF/ATO纳米纤维膜,并对其进行热压处理优化纤维结构和孔径,然后探讨ATO质量分数、热压温度对纤维膜结构和性能的影响,并测试了红外辐照下纤维膜的致热效果和膜蒸馏性能。结果表明:PVDF/ATO纳米纤维膜经170 ℃热压处理后,具有更优异的综合性能;当ATO质量分数为3%时,PVDF/ATO纳米纤维膜经120 s红外辐照后,表面温度升高了40 ℃以上,其膜蒸馏渗透通量相对于原膜从12 L/(m ²·h)提高到22 L/(m ²·h),并且在5 h运行时间内,截盐率保持在99%以上。     

热致相变分离法制备PVDF微孔膜及其性能研究

本以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为稀释剂,聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,通过热致相变分离法,制备了PVDF微孔膜。采用扫描电镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）、拉伸压缩材料试验机等手段对PVDF微孔膜的性能及热力学特征进行了表征。结果表明：DMP作为稀释剂时与PVDF有很好的相容性;铸膜液中DMP质量分数由50%增加到80%时,PVDF微孔膜的纯水通量和孔隙率分别由65 L/(m2?h)和34%增加到230 L/(m2?h)和77%,分别增加了135%和254%;而随着铸膜液中DMP含量的上升,PVDF微孔膜的断裂伸长率以及断裂强度都是逐渐下降的;此外,用有机非溶剂处理微孔膜后,膜通量可以提高3~4倍;同时,热力学研究表明当DMP含量不断上升时,PVDF结晶颗粒变得越来越模糊,而且球晶之间的空洞变大,球晶间的结合则更为稀疏,球晶尺寸也呈现出了变小的趋势。     

旋涂法制备PVDF/PTFE复合膜及其性能研究

旋涂技术具备薄膜厚度精确可控、高性价比、节能、低污染等优点,在薄膜制备方法中脱颖而出。本文使用旋涂法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚四氟乙烯(PTFE)复合膜,并对其制备工艺进行了优化,同时对旋涂成膜机理进行了研究。通过单因素试验,分析了PVDF溶液浓度、旋涂仪的旋转速度和成膜温度对复合膜的拉伸强度和水通量的影响,利用电子扫描显微镜(SEM)对复合膜胶粘层的微孔孔径变化进行了分析,结果表明,PVDF/PTFE复合膜制备的最佳工艺:PVDF溶液浓度为6 g/L,旋涂仪的旋转速度为2500 r/min以及成膜温度为90℃。该条件下制备的复合膜的膜厚度为200μm,平均孔径为20μm,拉伸强度可达到26.34MPa,水通量可达到605.2 L/(m2·h)。此外,分析旋涂PVDF/PTFE复合膜成型的机理,其原因是由于PVDF溶胶分子与PTFE基膜之间存在范德华力等分子间力以及溶胶分子渗透到基膜微孔之间所形成的钩钉键等粘合作用。     

聚偏氟乙烯膜的亲水性研究

介绍聚偏氟乙烯的特性及成膜肌理,分别测试以DMF为溶剂,PVDF含量为17%时,加入不同含量Zn-X分子筛得到(PVDF)共混膜的接触角。研究表明,聚偏氟乙烯是一种有着极好机械强度、化学稳定性和成膜性的聚合物,是制备超滤或微滤膜的优良原料。采用Zn-X型分子筛以物理共混的方法对PVDF膜进行改性,可以提高聚合物膜表面的亲水性,从而提高膜通量,降低膜污染,延长膜的使用寿命。     

磺基甜菜碱型PVDF膜在分离洗毛废水中的应用

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)作为共聚单体,采用自由基聚合反应,成功合成了亲水性的无规共聚物poly(DMAEMA-co-HEMA)。将该共聚物添加到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,并通过液致相转化法制备成膜,之后对膜进行后磺化反应,制得磺基甜菜碱型PVDF亲水膜。以羊毛脂乳液作为模拟洗毛废水体系,研究了羊毛脂、表面活性剂SDS质量分数,体系pH值及温度对PVDF亲水膜分离洗毛废水的影响。结果表明,洗毛废水中羊毛脂和表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)质量分数越高,膜过滤时通量越低,且分离效果也会变差。洗毛废水的pH值应小于7,酸性条件下的分离效果高于碱性条件。洗毛废水温度高于40℃时,分离通量和分离效果都较好。未处理前洗毛废水的COD值为18 120 mg/L,酸沉淀、膜分离后的滤液COD值为2 002 mg/L,COD去除率达89%,通量为917 L/(m~2·h)。     

接枝PVDF膜吸收器中CO2吸收特性和传质规律的研究

本文以CO2为吸收气体,NaOH为吸收液,研究了N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝的PVDF中空纤维膜吸收器吸收二氧化碳的吸收特性以及传质规律,并建立膜吸收器中二氧化碳的传质模型。研究结果表明:PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器的CO2吸收率随吸收液浓度和吸收液的流量的升高而升高,随气体流量升高而降低;在实验操作条件下,较佳吸收二氧化碳的工艺参数为:吸收液浓度为0.4 mol/L,吸收液流量为16 L/h,气体流量为250 L/h,气液两相流动方式采用逆流方式。此时,二氧化碳的吸收率接近100%;而对二氧化碳气体吸收过程中传质的研究得出,总传质系数KG=17.5～26.3×10-5mol.m-2.s-1.KPa-1,传质通量NCO2=3.8～7.6×10-6mol.m-2.s-1;采用PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器,NaOH水溶液吸收CO2具有良好的吸收效率。     

接枝PVDF膜吸收器中CO2吸收特性和传质规律的研究

本文以CO2为吸收气体,NaOH为吸收液,研究了N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）接枝的PVDF中空纤维膜吸收器吸收二氧化碳的吸收特性以及传质规律,并建立膜吸收器中二氧化碳的传质模型。研究结果表明：PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器的CO2吸收率随吸收液浓度和吸收液的流量的升高而升高,随气体流量升高而降低;在实验操作条件下,较佳吸收二氧化碳的工艺参数为：吸收液浓度为0．4mol／L,吸收液流量为16L／h,气体流量为250L／h,气液两相流动方式采用逆流方式。此时,二氧化碳的吸收率接近100％;而对二氧化碳气体吸收过程中传质的研究得出,总传质系数KG=17．5—26-3×10^-5mol·m^-1·s^-1·KPa^-1,传质通量Nco2=3．8—7．6×10^-6mol·m^-2·s^-1;采用PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器,NaOH水溶液吸收CO2具有良好的吸收效率。     

纳米Al2O3溶胶的稳定性及PVDF/Al2O3杂化膜的性能研究

以异丙醇铝(AIP)为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了纳米氧化铝(Al2O3)溶胶。研究了酸解剂、酸铝比[n(H+)/n(Al3+)]、陈化时间等因素对溶胶粒径和稳定性的影响,得到了制备稳定、透明纳米Al2O3溶胶的最佳工艺条件,即酸解剂HNO3;n(H+)/n(Al3+)=0.18~0.25;陈化时间20 h。为了改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,通过PVDF与AIP的原位聚合,制备了不同PVDF含量的PVDF/Al2O3杂化膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱(FI-IR)、差示扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)等手段对膜的结构和性能进行了表征。结果表明:杂化膜的纯水通量随着PVDF浓度的增大呈下降趋势,截留率则随着PVDF浓度的增大逐渐升高;AIP的加入使得杂化膜两相之间存在键合,可以增强Al2O3和PVDF之间的化学连接,从而提高杂化膜的亲水性和机械强度;添加AIP后,杂化膜的热分解温度向低温移动,即杂化膜的热稳定性下降;而AIP对PVDF膜的熔点影响不明显。     

纳米AI203溶胶的稳定性及PVDF／AI203杂化膜的性能研究

以异丙醇铝（AIP）为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了纳米氧化铝（A1203）溶胶。研究了酸解剂、酸铝比[n（H＋）／n（Al3＋）]、陈化时间等因素对溶胶粒径和稳定性的影响,得到了制备稳定、透明纳米A1203溶胶的最佳工艺条件,即酸解剂HN03;n（H＋）／n（Al3＋）=0.18～0．25;陈化时间20h。为了改善聚偏氟乙烯（PVDF）膜的性能,通过PVDF与AIP的原位聚合,制备了不同PⅥ）F含量的PVDF／A1203杂化膜。采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、红外光谱（FI-IR）、差示扫描量热法（DSC）、热失重分析（TGA）等手段对膜的结构和性能进行了表征。结果表明：杂化膜的纯水通量随着PVDF浓度的增大呈下降趋势,截留率则随着PVDF浓度的增大逐渐升高;AIP的加入使得杂化膜两相之间存在键合,可以增强Al2O3和PVDF之间的化学连接,从而提高杂化膜的亲水性和机械强度;添加AIP后,杂化膜的热分解温度向低温移动,即杂化膜的热稳定性下降;而AIP对PVDF膜的熔点影响不明显。     

L-苏氨酸发酵液有机膜过滤工艺研究

采用有机微滤-超滤膜分离系统,两阶段截留发酵液中残留的菌体、蛋白质和悬浮固体颗粒,建立了微滤-超滤有机膜两步法过滤工艺,解决了一步法超滤过程中的膜通量低的难题。膜通量由8.25 L/(m2.h)提高至32 L/(m2.h),色素去除率、蛋白去除率及产品回收率可分别达到58.5%、97.6%和87.0%。另外,采用0.01 mol/L NaOH、自来水和0.1 mol/L HCl间歇替换清洗可有效恢复膜通量。     

正渗透膜污染的影响因素及清洗效果研究

为研究正渗透(FO)浓缩过程中的膜通量衰减规律,本文以牛血清白蛋白(BSA)为特征污染物,研究了正渗透过程中原料液的离子强度及BSA浓度、膜方位等参数不同时FO膜的污染规律,以提高膜通量和截留率为目标,对驱动液的种类、浓度,料液流速进行了优化,并优化了适宜的膜清洗方案.结果表明:原料液中离子强度越大,FO膜的初始通量越...     

膜技术分离纯化绿原酸提取液的研究

本实验研究了膜技术分离纯化绿原酸提取液的过程。首先,以透水通量为指标,比较了两种微滤膜MF1和MF2、两种超滤膜UF1和UF2及两种纳滤膜NF1和NF2对绿原酸提取液的过滤特性。结果表明,MF2膜的通量可高达167.7kg/h,UF2膜的通量可达148.8kg/h和NF2膜的通量可达109.8kg/h,分别明显高于MF1(103.6kg/h)、UF1(48.0kg/h)和NF1(45.6kg/h);其次,研究了浓缩液的水洗对绿原酸截留率的影响。结果表明,经一次水洗后,MF2膜的截留率可由12.5%降低到3.4%,UF2膜的截留率可由15%降低到8%;最后,分析了膜分离过程中各物料的成分。结果表明,纳滤浓缩液含绿原酸为17964mg/L,比原提取液提高了24.8倍,绿原酸的纯度由2.8%上升到27%。