高压电场强化法制备荷电聚醚酰亚胺纳滤膜及其性能研究

采用一种新颖的方法,以聚醚酰亚胺(PEI)为原料,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,在高压静电场下采用浸没沉淀相转化法制备出荷电纳滤膜。首先研究了铸膜液组成及成膜条件对膜分离性能的影响。得到最佳制膜条件为:PEI质量分数为22%,静电场强度2 k V,所制备的荷电纳滤膜对聚乙二醇(PEG) 1000的截留率为77. 97%。接下来研究了成膜条件以及铸膜液组成对膜表面切向流动电位(zeta电位)的影响。结果表明,随着静电场强度的升高,zeta电位增大;添加PVP K30浓度过低或过高均导致zeta电位降低,当PVP K30质量分数为6%时,zeta电位最大,为96. 19 m V;添加不同相对分子量的PEG,zeta电位值变化并无明确规律,但添加PEG300、PEG600时,zeta电位值较大,分别为49. 98 m V、41. 51 m V。该研究结果对于进一步开发高性能荷电聚醚酰亚胺纳滤膜具有一定的参考价值。     

非溶剂添加剂对聚醚砜酮中空纤维纳滤膜结构和性能的影响

以新型杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)为膜材料,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,乙二醇甲醚(EGME)、冰醋酸(AA)以及AA/EGME作为复合添加剂,采用干-湿相转化技术制备了中空纤维非对称纳滤膜,重点考察了非溶剂添加剂对中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明非溶剂添加剂的加入导致了中空纤维膜孔结构由指状转变为海绵状,从而引起中空纤维膜性能的变化。当聚合物质量分数为23%,铸膜液溶剂体系为m(AA)∶m(EGME)∶m(NMP)=5.7∶16.5∶54.8时,中空纤维膜对PEG600的截留率高于96%,纯水通量为211 L/(m2.h)。     

亲水性聚偏氟乙烯超滤膜的制备

采用干-湿相转化法研究了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜的制备。选用PVDF为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG)为添加剂,考察了一定条件下PVDF和PVP的百分含量及PEG的分子量对膜孔径、机械性能、水通量及形貌结构的影响,用正交实验设计确定了制膜的最佳配方为:PVP含量14%,PVDF含量18%,PEG分子量为200。此配方下所制备的中空纤维膜圆整度较好,断裂强力为3.2 N,断裂伸长率为70%,泡点为0.43 MPa,平均孔径为0.081μm,纯水通量为178 L/(m~2·h)。     

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%。     

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％.     

聚砜超滤膜的制备及结构性能研究

实验以低分子量的PEG作为添加剂制备聚砜超滤膜,通过不同低分子量和不同含量的PEG加入,改变了膜结构性能。制膜液由聚砜(PSf)/二甲基乙酰胺(DMAc)/聚乙二醇(PEG)组成。通过水通量、截留率和电镜图来评价添加剂对膜的性能结构影响。     

没食子酸诱导构筑MXene层状孔道的PVDF抗污膜

膜污染是目前影响膜技术发展的制约因素之一.为提高聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性和抗污染性,以PVDF为膜材料,聚乙二醇(PEG 6000)为添加剂,采用相转化法制备PVDF平板膜;以没食子酸(GA)和聚乙烯亚胺(PEI)的交联网状结构为功能化平台,利用真空辅助抽滤法将Ti3C2Tx MXene沉积到膜上,进而达到...     

正交试验法PEI气体分离膜制备条件的优化

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,水为非溶剂,相转化法制备聚醚酰亚胺(PEI)气体分离膜.采用正交试验法对制备过程中PEI浓度、蒸发时间、凝胶浴温度等影响气体分离膜性能的因素进行了优化.该膜在20℃、0.5MPa下,对N2、H2的分离系数高于40,得到了制备PEI气体分离膜的较佳制备条件.     

纳米二氧化硅-聚乙烯醇复合超滤膜的制备与表征

通过相转化法制备了纳米SiO2 聚乙烯醇 (PVA)复合膜。铸膜液由PVA、纳米SiO2 、水、聚乙二醇 (PEG)构成。水为溶剂 ,PEG为添加剂。凝固浴为Na2 SO4 KOH H2 O溶液。所得膜有良好的弹性和机械强度 ,膜孔径对压力是敏感的 ,可以通过控制操作压力来控制膜的截留相对分子质量。考察了SiO2 含量和PEG含量对膜性能的影响 ,并对膜的机械性能进行了测试。通过超滤实验对膜的抗污染性进行了评价     

纳米SiO2改性聚乙烯醇超滤膜的研究

以聚乙烯醇(PVA)为基膜材料,聚乙二醇(PEG)为添加剂,通过相转化法制备了纳米SiO2/聚乙烯醇膜。考察了PEG的分子量、纳米SiO2的加入量和PEG加入量对PVA膜性能的影响。结果表明,经纳米SiO2改性的PVA膜的性能有了显著的提高,膜的水通量随着PEG分子量和PEG加入量的增大而增大,随着纳米SiO2加入量的增大而减小。     

混合添加剂对TiO2/PVDF平板超滤膜性能和结构的影响

研究了不同比例的混合添加剂PEG600-LiCl、丙酮-LiCl、丙三醇-LiCl和PVP-LiCl对TiO2/PVDF平板超滤膜性能和结构的影响,并利用扫描电子显微镜( SEM)和接触角测量仪表征了复合膜的结构.结果表明,PEG600-LiCl、丙酮-LiCl、丙三醇-LiCl和PVP-LiCl 4种混合添加剂均可以改善膜性能,其中PEG600-LiCl、丙三醇-LiCl、PVP-LiCl3种混合添加剂加到铸膜液中,明显改善了PVDF膜表面的亲水性,可以将膜表面接触角降低至55°.当PVP与LiCl的质量比为1∶2时,膜的性能达到最优,孔隙率为82.5％,平均孔径为0.1 μm,水通量为100.5 L·m-2·h-1,截留率为95.4％.     

添加剂PEG对CPVC/PVB共混膜性能的影响

探讨了聚乙二醇(PEG)分子量(400、600、1000、1500、2000、4000和6000)对氯化聚乙烯/聚乙烯醇缩丁醛(CPVC/PVB)超滤膜微观结构及其性能(纯水通量、截留率、机械强度和耐污染性能)的影响。结果表明:PEG分子量小于6000时,CPVC/PVB共混膜断面的指状大孔被疏松的多孔结构取代,PEG达到6000时,膜断面出现指状大孔结构,其微观结构与未加添加剂时的微观结构基本一致;PEG分子量为400和600时,CPVC/PVB共混膜表面为多孔结构,随着PEG分子量的增大,膜表面趋于致密。添加不同分子量PEG,均能使CPVC/PVB共混膜的水通量和耐污染性能大幅提升,其中PEG4000和PEG6000提高最多,但膜的截留率和机械性能略有下降。经过比较PEG6000作为添加剂,CPVC/PVB共混膜的性能较优。     

高性能醋酸纤维素正渗透膜的研制

本文以醋酸纤维素(CA)为膜材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮作为溶剂体系,聚乙二醇400(PEG400)作为添加剂,聚酯筛网作为支撑层,利用相转化方法制备醋酸纤维素正渗透膜。论文系统研究了CA的含量、DMF与丙酮的比例、添加剂的含量、支撑层的目数以及凝固浴温度对膜性能的影响,结果表明,当CA的质量分数为16%、DMF:丙酮的体积比为1:0.6、PEG400的质量分数为4%、作为支撑层的筛网目数为120mol/L、凝固浴的温度为60℃时,所制备正渗透膜的性能最佳;利用1mol/L NaCl作为驱动液,去离子水作为原料液,在1h的测试时间里,所制备膜的纯水通量可达到15 L/(m2·h)以上,反向盐通量控制在7.5g/(m2·h)以下。     

聚醚砜疏水膜的制备和性能表征

以质量分数15%的聚醚砜(PES)为膜材料,以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,分别以聚乙二醇(PEG400),无机小分子磷酸和有机小分子丙酮为添加剂,研究了添加剂种类及浓度对PES膜性能的影响。结果表明,同种添加剂,随PES分子量增大制得膜的孔隙率增大。不同添加剂,大分子PEG孔隙率随浓度先增大后减小,而磷酸随浓度变化不显著,由接触角测定,发现正面亲水性明显强于反面,抗污染性优于反面。     

凝固条件对聚砜-聚乙二醇超滤膜结构和性能的影响研究

以不同相对分子质量及含量的聚乙二醇(PEG)作添加剂制备聚砜(PSF)超滤膜,并考察它们对膜水通量、截留率、机械强度的影响.结果表明,添加剂PEG相对分子质量的提高可显著改善膜通量,提高PEG含量会改变铸膜液体系的相平衡关系,加速相分离的发生,在一定范围内随着PEG含量的提高,膜通量逐渐增大,当PEG的质量分数为15%...     

PEG含量对PVDF/PEG共混膜性能的影响

以聚乙二醇(PEG)为添加剂,利用非溶剂致相分离法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/PEG共混膜,使用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、接触角测量等表征测试方法,研究了PEG含量对PVDF/PEG共混膜性能的影响。结果发现,PEG的加入使PVDF的结晶性能下降,同时也使其结构发生了变化。但是由于PEG的亲水性,当PEG的质量分数小于5%时,PVDF/PEG共混膜的亲水性随着PEG含量的增大而逐渐得到改善。     

添加剂共混CA正渗透膜的制备及抗污染性研究

分别以ZnCl_2、乳酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,利用相转化法对醋酸纤维素(CA)正渗透膜进行共混改性。通过扫描电镜(SEM)表征、水通量和截盐率及污染物牛血清蛋白(BSA)与膜之间粘附力的测定等手段研究了添加剂种类及含量对正渗透膜结构、分离性能及抗污染性能的影响。结果表明:3种添加剂对CA膜的分离性能及抗污染性能均有明显提高,其中ZnCl_2含量为2%时,膜性能最佳,其纯水通量达到15.7 L/(m~2·h),截盐率达到99.99%,通量恢复率为96.5%。随着添加剂含量的增加,膜的亲水性增大,纯水通量先增大后减小,但截盐率则因添加剂种类的不同,没有统一的变化趋势。     

添加剂PVP、PEG对PVDF/PVP(PEG)/DMAc铸膜液扩散性质的影响

采用浸入沉淀相转化和铸膜液光透射测试相结合的方法,考察了添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG)对聚偏氟乙烯(PVDF)/ PVP(PEG)/二甲基乙酰胺(DMAc)铸膜液的扩散性质的影响.实验中改变了PVP添加剂的含量和PEG添加剂的分子量.结果表明,PVDF铸膜液浸入沉淀过程初始阶段的溶剂外扩散符合费克扩散定律.无添加剂时体系溶剂的表观扩散系数为52.52×10-6 g·s-1/2,添加5% PVP或PEG20000时其系数分别为17.11和22.53×10-6 g·s-1/2,即添加PVP、PEG使PVDF铸膜液的溶剂外扩散速率下降.同时从光透射实验可知,上述添加剂的加入使非溶剂向内扩散的速率上升.实验表明,溶剂外扩散受控于体系的粘度,非溶剂的向内扩散受控于界面的亲水性.研究还改进了浸入沉淀相转化法的实验方法,克服了原有方法的弊端,有助于获得更多扩散行为信息.     

聚醚酰亚胺中空纤维气体分离膜及其结构的研究

以聚醚酰亚胺 ( PEI)为膜材料 ,N-甲基吡咯烷酮 ( NMP)为溶剂 ,采用干 /湿法纺丝技术制备出 PEI中空纤维气体分离膜 ,研究了不同芯液组成和中空纤维热处理对 O2 /N2 、N2 /N2 和 He/N2膜性能的影响。当芯液组成为 m( NMP)∶M( H2 O) =1 9∶ 1时 ,涂层的 PEI中空纤维膜气体分离性能如下 :αO2 / N2 =4.2 2 ,αHe/ N2 =83.9,αH2 / N2 =1 65 ,J0 2 =3.2 5 GPU,JHe=64.6GPU和 JH2 =1 2 7GPU;该膜经过 1 5 0°C热处理 1 h后 ,其气体分离性能如下 :αO2 / N2 =7.5 7,αH2 / N2 =30 4 ,αH2 / N2 =5 1 2 ,J0 2 =0 .833GPU,JHe=33.4GPU和 JH2 =5 6.3GPU。通过扫描电镜的膜结构 ,分析了中空纤维膜制备中的相转化过程。此外 ,讨论了 PEI中空纤维共混膜的机械性能。     

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。