微量间苯二胺对聚哌嗪酰胺复合纳滤膜性能的影响

用间苯二胺作为水相第二单体,研究了微量间苯二胺对聚哌嗪酰胺复合纳滤膜性能的影响。间苯二胺添加质量分数为0~0.05%,研究了该变量对纳滤膜盐截留率、水通量、表面形貌、水接触角的影响。结果表明,随着微量间苯二胺添加,纳滤膜对氯化钠的截留性能明显上升(34%至90%),水通量明显下降(112 L/(m2·h)至23 L/(m2·h)),膜亲水性下降。X射线光电子能谱结果表明,微量间苯二胺的添加,使得复合层交联度上升,从而进一步引起上述膜性能变化。因此,在纳滤膜生产中,微量间苯二胺可以作为水相的第二单体调控纳滤膜的性能,同时应避免间苯二胺污染引起的膜性能波动。     

静电喷雾制备NH2-UIO-66(Zr)复合纳滤膜及其性能研究

利用静电喷雾方法成功制备了聚乙烯亚胺(PEI)/均苯三甲酰氯(TMC)荷正电纳滤膜,并在此基础上引入NH₂-UIO-66(Zr),进一步提升了复合纳滤膜的性能。通过FTIR、SEM、EDS、Zeta电位等表征手段研究了复合膜结构、形貌和表面电荷,并采用错流测试装置对不同重金属溶液进行分离性能测试。结果表明,当MOFs的添加量为0.01 wt%时,制备出的复合纳滤膜性能最优,通量为8.9 L·m^-2h^-1 bar^-1,对NiCl₂的截留率为90%,较空白纳滤膜的通量提高26%且未牺牲截留效果。此外,NH₂-UIO-66(Zr)复合纳滤膜对Cu Cl₂的截留效果大于90%,且稳定性较好,该工作为制备荷正电纳滤膜提供了参考。     

阳离子聚丙烯酰胺改性聚乙烯醇纳滤膜的研究

采用阳离子聚丙烯酰胺与不同型号聚乙烯醇共混,采用溶液涂覆法在聚砜超滤膜上制备了共混改性聚乙烯醇纳滤膜,通过测试纯水通量、无机盐和小分子有机物的脱除率研究了膜片的分离性能,通过接触角实验表征了膜的表面亲水性,通过扫描电镜观察膜的结构。实验结果表明,共混改性聚乙烯醇纳滤膜片相比未改性聚乙烯醇纳滤膜,在膜性能上有显著提高,具有适中纯水水通量,测试为130 L/(m2·h),有较好的选择性分离能力,对Na2SO4的截留率为71%,对NaCl的截留率为23%,对PEG600的截留率为75%;通过加入阳离子聚丙烯酰胺,在纳滤膜表面引入季铵盐阳离子基团,增加了膜片的亲水性和选择性。     

氧化石墨烯改性聚乙烯醇纳滤膜的制备及性能研究

以聚砜超滤膜为支撑层,以聚乙烯醇为分离层材料,通过向聚乙烯醇中添加氧化石墨烯,制备了氧化石墨烯改性聚乙烯醇纳滤膜。分别以氯化钠溶液和硫酸钠溶液为原料液,测试了改性纳滤膜的分离性能,并与聚乙烯醇纳滤膜进行了对比。结果表明,与聚乙烯醇纳滤膜相比,氧化石墨烯改性聚乙烯醇纳滤膜的通量有一定下降,但对盐的截留率显著提高,对硫酸钠的截留率最高达96.1%,对氯化钠的截留率在30%左右,显示出较好的分盐性能。     

CMC/PAAS共混复合纳滤膜的制备及性能研究

利用涂覆交联的方法,以羧甲基纤维素钠(CMC)和聚丙烯酸钠(PAAS)的共混液为活性层铸膜液,水解的聚丙烯腈(PAN)超滤膜为支撑层,Fe(NO_3)_3水溶液为交联剂,制备了一种新型共混复合纳滤膜。其最佳制备条件为:CMC/PAAS共混质量比为4∶1,交联剂浓度为0.125 mol/L,交联时间为2.5 h。利用全反射红外光谱(ATR-IR)、扫描电镜(SEM-EDAX)对膜结构进行表征。结果表明,Fe~(3+)能够有效地交联活性层与支撑层,形成结构稳定的纳滤膜。纳滤膜对无机盐的截留按以下顺序依次降低:Na_2SO_4、Na Cl、Mg SO_4、Mg Cl_2,表现出荷负电纳滤膜的截留特征。在连续运行24 h后,纳滤膜的纯水通量仍可达到7 L/m~2·h,截留率约为85%,显示了较好的稳定性能。     

1,3-二(N-亚磺酰胺)苯对复合纳滤膜性能的影响

通过与氯化亚砜反应,将间苯二胺的氨基保护,所得产物1,3-二(N-亚磺酰胺)苯作为有机相第二单体,参与聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的界面聚合。1,3-二(N-亚磺酰胺)苯添加质量浓度范围为0~0.06%,研究了该变量对纳滤膜盐截留率、水通量、表面形貌、水接触角的影响。结果表明,1,3-二(N-亚磺酰胺)苯可作为调节纳滤膜性能的添加剂,并改变膜表面形貌与水处理性能。当1,3-二(N-亚磺酰胺)苯的添加量介于0~0.03%时,纳滤膜对氯化钠溶液的截留率下降,水通量上升;当1,3-二(N-亚磺酰胺)苯的添加量介于0.03%~0.06%时,纳滤膜对氯化钠溶液的截留率基本不变,水通量下降。最后探讨了亚磺酰胺基团在界面反应中的作用机理。     

国产纳滤膜脱除硝酸盐的试验研究

采用国产纳滤膜脱除水环境中的硝酸根离子,研究进液浓度、浓水流量、压力、温度等对纳滤膜的截留性能和通量的影响。结果表明,压力的升高有利于提高纳滤膜的截留率和产水通量,最佳压力为0.7 MPa,此时截留率和产水通量可达75.0%和153.7 L/(m²·h);适当的提升进水温度可以提高纳滤过程的截留率,最佳进水温度为39.3℃;进料浓度对截留过程有着显著的影响,进料浓度越低,纳滤膜的截留效果越好。     

两性离子二元胺单体的设计合成及其对哌嗪聚酰胺纳滤膜分离性能的影响

利用前驱体N,N-双（3-氨丙基）甲胺（BAMA）和1,3-二氨基-2-羟基丙烷（DAP）分别合成两种分子尺寸不同的两性离子二胺单体N,N-双（3-氨丙基）甲胺丙烷磺酸（BAMAPS）和2-N,N-二甲基丙二胺丙烷磺酸（DAPPS）,分别利用前驱体、两性离子二胺单体与PIP共同组成为水相溶液,与TMC通过界面聚合制备复合纳滤膜,并以二次界面聚合的方式将两性离子二胺单体引入到纳滤膜中。利用ATR/FTIR、SEM和接触角测定仪对膜进行表征,并考察单体结构,加入方式和单体含量对纳滤膜性能的影响。结果表明,前驱体、二胺基两性离子都被成功引入到纳滤膜的聚酰胺分离层中,随着水相组成中两性离子二胺单体含量增加,纳滤膜的亲水性增强,水通量提高而截留性能下降。BAMA和BAMAPS的分子结构较长,与分子长度较短的DAP和DAPPS相比,制备的纳滤膜水通量更高,截留性能下降。研究表明,侧基较长的二胺单体的位阻效应较强,使哌嗪聚酰胺链段形成大孔结构,导致无机盐截留率下降,水通量增加。结果表明,二胺单体的链长对于纳滤膜的渗透和分离性能有重要影响。     

O-MWCNTs/PMIA中空纤维纳滤膜制备与性能研究

采用聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)与羟基化多壁碳纳米管(O-MWCNTs)共混,通过干-湿相转化法制备中空纤维纳滤膜,研究了不同含量的羟基化多壁碳纳米管对O-MWCNTs/PMIA中空纤维纳滤膜结构与性能的影响。结果表明随着O-MWCNTs的含量的增加,膜内部指状孔明显增加,海绵状过渡层减少;O-MWCNTs/PMIA中空纤维纳滤膜的亲水性与表面电负性明显加强;共混纳滤膜的水通量随O-MWCNTs的增加而增加,对无机盐的截留出现先增加后减小的趋势。在渗透压力为1.0 MPa下,O-MWCNTs含量为0.1%时,O-MWCNTs/PMIA中空纤维纳滤膜的纯水通量为55.1 L/(m~2·h),对硫酸钠的截留率可达到78.5%,对甲基橙、亚甲基蓝、酸性红、直接红13的去除率可达到90.5%、94.4%、99.5%、99.9%。     

层层自组装氧化石墨烯纳滤膜的制备及表征

层层自组装法是一种新型的纳滤膜制备方法。本文采用层层自组装法制备了氧化石墨烯(GO)纳滤膜,以聚乙烯亚胺(PEI)为聚电解质,考察了不同的GO浓度对纳滤膜的结构及性能的影响,确定了最优GO浓度,并在最优的GO浓度下改变聚电解质种类,研究了其对膜的结构及性能的影响。结果表明,随着GO浓度增加,膜性能显著提升。当GO浓度为0.200mg·m L^-1时,膜对伊文思蓝的截留率达到95.4%,为最优GO浓度。在最优GO浓度下,将聚电解质PEI改为聚乙烯亚胺(HPEI),或添加交联剂乙二胺(EDA),纳滤膜的膜通量及截留率均有明显变化,其中聚电解质为HPEI的膜,水通量为135L·m^-2·h^-1·MPa^-1,对伊文思蓝的截留率近100%,为性能最优的GO复合纳滤膜。     

对纳滤膜分离净化湿法磷酸溶液影响因素的研究

选择NP010和NP030两种纳滤膜对含MgSO_4、Fe_2(SO_4)_3、Al_2(SO_4)_3的磷酸溶液进行分离净化试验,考察了盐含量、操作压力、料液温度等对纳滤膜分离性能的影响。结果表明:随盐含量的增大,纳滤膜的通量减小,其对盐的截留率亦下降;随操作压力的增大,纳滤膜的通量增大,截留率也随之增大,但在压力较高时,截留率增大趋势不明显;料液温度上升,纳滤膜的通量上升,截留率下降;在不同盐含量、操作压力、料液温度的条件下,两种纳滤膜对P_2O_5的截留率均在5%以内。     

热处理对聚哌嗪酰胺复合纳滤膜性能的影响

针对聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的制备过程热处理中存在的可能影响界面聚合程度的因素,采用自制的烘箱对复合纳滤膜进行热处理,并研究膜性能的变化规律。烘箱以变频鼓风机控制空气体积流量为200~1 200 m~3/h。考察了热处理温度、鼓风流量对复合纳滤膜性能的影响,研究了所得纳滤膜的氯化钠与硫酸镁截留率、水通量。对不同鼓风速率所制备的纳滤膜表面进行了扫描电子显微镜与全反射傅里叶红外光谱分析。结果表明,烘箱的鼓风流量和温度共同决定了界面聚合过程,从而最终决定了纳滤膜的水处理性能。     

聚哌嗪酰胺复合纳滤膜制备及其性能表征

以聚砜超滤膜为基膜,采用界面聚合方法制备了聚哌嗪酰胺复合纳滤膜,并对其膜性能进行了表征。实验重点考察了基膜性质、聚合单体浓度、聚合反应时间、表面活性剂浓度、酸受体添加量等因素对纳滤膜性能的影响,确定了纳滤膜制备过程的界面聚合优化条件,即:水相单体(哌嗪)浓度0.08~0.12molL-1;有机相单体(间苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯混合物)浓度0.08~0.1molL-1;聚合反应时间3~5min。在0.4MPa、25℃条件下,实验测得复合纳滤膜的水通量为4.12Lm-2h-1bar-1,膜对浓度为0.01molL-1的NaCl的截留率为30%~40%,对浓度为0.005molL-1的Na2SO4的截留率为80%~90%;对分子量不低于300gmol-1的有机物的截留率高于95%。该膜的分离性能接近于商业纳滤膜,其分离机理主要表现为“筛分机理以及膜与电解质之间的荷电作用。     

1种复合纳滤膜的性能及其耐氯性研究

针对现有聚酰胺纳滤膜的耐氯性不高的问题,以均苯三甲酰氯(TMC)和间苯二甲胺(m XDA)分别为油相与水相单体,采用界面聚合的方式,在聚砜底膜上复合了一层功能层制备了m XDA-TMC复合纳滤膜。通过无机盐和糖的分离实验、扫描电子显微镜(SEM)、衰减全反射红外光谱仪(ATR-FT IR)和原子力显微镜(AFM)等手段对复合膜进行测试表征。结果表明,该纳滤膜具有良好的耐氯性,在pH=4.0、活性氯处理强度5 g·h/L的条件下,膜性能仅有少量下降,其盐截留下降率不到1%,有机物截留率下降明显,水通量基本与原膜持平。造成膜的水通量变化的原因,先是聚乙烯醇(PVA)等的剥离造成膜的水通量的下降;然后随着浸泡时间的增加,膜结构改变的因素强于PVA的剥离,膜的水通量开始上升。     

微纳纤维素与聚砜共混体系相容性的研究

通过微纳纤维素一聚砜制膜液的水通量、截留率、黏度的测定、相分离结构分析及凝胶特性分析等,研究其共混体系的相容性.研究结果表明,一定共混比例下,微纳纤维素在聚砜制膜液中分散均匀,黏度曲线呈非线性,该共混体系为部分相容体系.当聚砜质量分数18%,添加剂为PVP K30,添加质量分数为0.3%,蒸发时间为10 s,凝胶浴为水的制膜条件下,微纳纤维素质量分数为5.%时,复合超滤膜水通量最高可达235.27 L/(m²·h),截留率达95.35%.随着凝胶浴温度升高,复合超滤膜膜孔的梯度变好.     

氧化石墨烯改性复合纳滤膜的研究进展

氧化石墨烯(GO)掺杂到膜表面制备的GO-复合纳滤膜具有抗污染能力强、污染物截留率高的特点,是目前研究解决复合纳滤膜污染问题的热点。本文综述了GO-复合纳滤膜的材料选择和主要制备方法,并讨论了GO对GO-复合纳滤膜抗污染性能的影响,为进一步提高GO-复合纳滤膜抗污染性能的研究提供了理论依据和建议。     

改性纳滤膜处理镧离子稀土废水

研究以石墨烯量子点（GQDs）作为水相添加剂加入到哌嗪（PIP）水溶液中与均三苯甲酰氯（TMC）发生界面聚合反应制备复合纳滤膜,并用该膜处理镧离子稀土废水。通过正交实验确定制备改性膜的最佳比例质量分数为1.5% PIP、0.2% TMC、0.003% GQDs。在 30 ℃、0.6 MPa 条件下,改性纳滤膜对镧离子稀土废水的综合处理效果最好,长时间运行后改性纳滤膜的通量和截留率分别保持在 27.73 L/（m²·h）和 97.31%。有望为今后纳滤膜处理稀土尾矿水提供方向。     

氨基化氧化石墨烯界面聚合制备超薄复合纳滤膜

采用氨基化氧化石墨烯(NGO)为界面聚合水相单体,制备了超薄复合纳滤膜。研究采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了NGO以及复合纳滤膜的化学组成和形貌。系统考察了水相单体浓度、有机相单体浓度对于制备的超薄复合纳滤膜性能的影响。该超薄复合膜在低压(0.2 MPa)下纯水通量可达27.8 L·m-2·h-1,对小分子染料有较高的截留率(甲基橙截留率74.8%,橙黄钠截留率96.0%,刚果红截留率98.5%,甲基蓝截留率99%),对于无机盐的截留率较低(Na2SO4截留率21.4%,Mg SO4截留率10.7%,Na Cl截留率5.3%,Mg Cl2截留率1.5%),展现出优异的染料/盐分离性能。同时制备的复合纳滤膜展现了较好的长周期稳定性以及抗污染特性。     

聚酰胺非对称纳滤膜在印染废水深度处理中的应用

利用自制的聚酰胺非对称纳滤膜处理水溶性阴离子染料废水,并与NF270商品膜性能进行了比较研究。在0.7 MPa和25℃的条件下,所制纳滤膜对3种阴离子染料的截留率均大于95%。24 h染料连续脱盐运行条件下,膜的水通量保持在50 L.m-2·h-1,染料截留率96%以上,脱盐率稳定在5%以下,具有较好的选择分离性和耐污染性。2种纳滤膜的性能对比研究表明,所制PMIA非对称纳滤膜的染料截留能力和耐高温性优于NF270商品膜,但膜通量稍低。     

一种新型共混复合纳滤膜的制备及性能研究

以海藻酸钠(ALG)和羧甲基纤维素钠(CMC)共混液为活性层铸膜液,聚砜(PSF)超滤膜为基膜,环氧氯丙烷(ECH)的乙醇溶液为交联剂,采用涂敷和交联的方法制得一种新型复合纳滤膜,利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和接触角测量仪等检测手段对复合膜进行了结构和性能的表征。结果表明,在1.0 MPa压力和30 L?h-1料液流量操作条件下,该复合纳滤膜对1000 mg?L-1 Na2SO4溶液的截留率为97.1%,通量17.3 L?m-2?h-1。以ALG和CMC共混液制备的复合纳滤膜比单一材料膜有更致密的膜面结构,截留率更高。该纳滤膜对不同无机盐的截留性能不同,表现出荷负电膜截留性能,这主要决定于荷电膜与电解质离子之间的静电作用力。