聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯/聚砜中空纤维纳滤复合膜的研究

以聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)为表层材料,以对二氯苄为交联剂,聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,通过界面聚合反应(季铵化反应)制备了荷正电中空纤维复合纳滤膜.研究了基膜、PDMAEMA、交联剂、溶剂、催化剂等和制膜工艺对复合纳滤膜截留性能的影响,从中总结出以聚电解质为交联预聚体制备复合纳滤膜的基本规律.首先用本体聚合的方法制备了PDMAEMA,采用中空纤维超滤技术精制PDMAEMA水溶液.PDMAEMA水溶液具有浓度、外加盐和pH的响应性.其凝胶层也表现出相同的特点.研究了以聚砜(PSF)平板膜为基膜时,PDMAEMA复合纳滤膜的制备条件.研究结果如下:此界面聚合反应在有机相中进行;较优的制备条件为:PDMAEMA浓度为2wt%,对二氯苄浓度为1%～1.5%(wt),应加入少量的NaHCO3来维持溶液的微碱性,室温下反应即可进行,反应时间为5h.另外,用辐照交联的方法制备了PDMAEMA平板型复合纳滤膜,所制备的纳滤膜对2g/LMgSO4的截留率为50%左右.中空纤维外压复合纳滤膜的制备实验包括以下内容:进行了中空纤维外压纳滤膜的基膜选择,研究了基膜对聚合物溶液的吸附行为;确定PDMAEMA涂层液的最佳浓度为0.75wt%;在PDMAEMA水溶液中加入0.148mol/L NaHCO3能提高纳滤膜对二价盐的截留率,但对通量的提高不大;往PDMAEMA水溶液中加入5%(v/v)乙醇能得到高通量、高脱盐率的中空纤维纳滤膜,对MgSO4的截留率≥98%,水通量可达19.5L/(m2·h)(内压膜),水通量≥20L/(m2·h)(外压膜);加入催化剂碘化钾(KI)使反应时间缩短为3.5h.荷正电的PDMAEMA中空纤维纳滤膜对无机盐的截留率顺序为:MgSO4＞MgCl2＞NaCl＞KCl＞KI,对阳离子的截留顺序为:Mg2 ＞Na ＞K ,对阴离子的截留顺序为:Cl-＞Br-＞I-.对蔗糖的截留率＞60%,对D-甘露糖的截留率为37.4%(外压膜)和32.2%(内压膜),并能有效软化自来水.对分子量大于300的小分子荷正电染料的截留率＞50%.纳滤操作条件影响纳滤膜对无机盐的截留性能.无机盐的浓度上升,纳滤膜的截留率和通量都略有下降;纳滤膜对无机盐的截留率和水通量随着操作压力的增大而增加.PDMAEMA复合纳滤膜表现出温度敏感性和pH敏感性.制备了PDMAEMA中空纤维内压纳滤膜,确定PDMAEMA溶液的浓度为0.75wt%,内压纳滤膜对无机盐的截留率和通量的变化与压力的关系符合高斯曲线.实验测试了PDMAEMA复合纳滤膜的耐溶剂性,所用溶剂为纯水,0.5mol/L HCl,0.5mol/L NaOH和30%H2O2(wt%).实验表明:PDMAEMA复合纳滤膜的杀菌性、耐碱性和耐氧化性较好,但不适于在酸性介质中保存和使用.     

中空纤维内压纳滤膜的制备

以聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,哌嗪(PIP)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,通过界面聚合的方法制备了聚哌嗪酰胺/聚砜中空纤维纳滤膜。研究了PIP、TMC浓度、热处理温度等工艺条件对膜的截留性能的影响,并用扫描电镜(SEM)研究了中空纤维纳滤膜内表面和截面的形貌。所制备中空纤维纳滤膜的水通量约为40L/(m2.h),对无机盐具有良好的选择性(对NaCl和KCl的截留率低于20%,对CuSO4和MgSO4的截留率高于94%)。     

聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯复合纳滤膜的制备

以AIBN为引发剂,采用本体聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA),并采用中空纤维超滤膜技术滤除PDMAEMA水溶液中的低聚物和未反应的单体.以聚砜(PSf)超滤膜为基膜,以所精制的PDMAEMA为水相涂层液,以对二氯苄的正庚烷溶液为有机交联剂,利用界面聚合的方法制备了PDMAEMA/PSf荷正电复合纳滤膜.实验重点研究了PSf基膜和单体浓度、水相pH值及浸涂时间、水相沥干时间、交联反应时间等条件对所制备纳滤膜分离性能的影响,确定了较优的制膜条件.所制备的荷正电纳滤膜对1g/LMgSO4水溶液(0.8MPa,30℃)的截留率为86.7%,水通量为8.4L/(m2.h).     

PVC基中空纤维复合纳滤膜制备及其性能表征

以聚氯乙烯(PVC)中空纤维超滤膜为基膜,以哌嗪(PIP)为水相单体、均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,通过界面聚合法制备中空纤维复合纳滤膜。着重研究了水相涂覆后吹扫工艺对超薄分离层完整性及膜分离性能的影响规律,进而研究了各制膜因素的影响。所制备的纳滤膜在0.35 MPa,25℃条件下,对1 000mg/L硫酸镁(MgSO_4)水溶液的截留率为96.4%,相应通量为24.1L/(m~2·h)。     

溶剂冲洗对界面聚合制备中空纤维聚酰胺纳滤膜的影响

以自制的聚砜(PSf)中空纤维超滤膜为基膜,以哌嗪为水相单体,均苯三甲酰氯为有机相单体,在PSf基膜内表面进行界面聚合反应,制备内压式中空纤维聚酰胺纳滤膜.重点研究了溶剂冲洗过程对界面聚合制备中空纤维聚酰胺纳滤膜的影响.此外,考察了哌嗪浓度、均苯三甲酰氯浓度、反应时间等条件对中空纤维纳滤膜脱盐性能的影响,表征了膜表面形貌和化学性质.在最佳条件下制备的内压式中空纤维纳滤膜的纯水渗透通量为124 L/(m²·h·MPa),截留分子量约为360,对不同无机盐的截留顺序为：Na₂SO₄(97.71%)>MgSO₄(95.08%)>CaCl₂(54.44%)>NaCl(16.18%).     

中空纤维复合纳滤膜的制备与表征以及醇的影响

以聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜为基膜,采用界面聚合法制备聚哌嗪酰胺中空纤维复合纳滤膜。其最佳工艺条件为哌嗪(PIP)1.5%(质量分数),均苯三甲酰氯(TMC)0.2%(质量分数),聚合时间30 s,热处理条件80℃/20 min。在0.3 MPa、25℃条件下,该纳滤膜的纯水通量33.6 L/m2h,对1 000 mg/L MgSO4溶液的截留率为85%。作为添加剂的醇,其羟基数及含量不同,对膜性能的影响也不同,可以通过这些因素的调控来提高膜的截留性能。     

PVDF/PA管式复合纳滤膜的制备及后处理研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)管式超滤膜为基膜,无水哌嗪(PIP)为水相单体,均苯三甲基酰氯(TMC)为有机相单体,采用界面聚合法制备PVDF/PA管式复合纳滤膜.研究了管式复合纳滤膜制备过程中,水相单体的浓度、有机相单体的浓度等制备条件和用甘油后处理对膜分离性能的影响.结果表明,所制备的管式复合纳滤膜在0.4 MPa、25℃下对2 000 mg/L的MgSO_4水溶液的截留率为95.5%,对应的通量为48 L/(m~2·h).     

pH响应性复合纳滤膜

首先研究了液-液静态界面聚合反应界面处的pH值与反应时间的关系,然后以聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDM AEM A)作为交联预聚物,利用双苄基试剂进行季铵化反应,在聚砜基膜表面固载PDM AEM A凝胶层,制得荷正电的复合纳滤膜。研究了pH值与凝胶层溶胀度和复合膜分离性能的关系。实验表明,界面聚合产生的季铵盐有两相相容性,在反应中起到自催化作用;此膜面界面聚合在特定的pH值范围才能得到性能良好的纳滤膜;PDM AEM A水凝胶层随pH值的变化溶胀度有明显变化;所制得的复合纳滤膜具有pH敏感性。     

共价层层自组装纳滤膜的制备及性能研究

纳滤膜目前多采用界面聚合的方法制备.层层自组装是近年来发展的一种新型制膜方法,但层层自组装所制备的纳滤膜大多需要5个以上双层,制备过程繁琐,同时,以静电力结合的阴阳离子聚电解质在水中存在一定程度的解离和溶胀,结构不稳定.本文提出用静电组装与化学交联相结合的方法制备纳滤膜,增强膜的稳定性.以改性的聚丙烯腈(PAN)为基膜,以聚丙烯酸(PAA)和聚乙烯亚胺(PEI)分别为阴阳离子聚电解质,以戊二醛(GA)为交联剂,制备了共价层层自组装纳滤膜(PEI/PAA/GA)n,研究了双层数、交联剂浓度、交联时间等因素对膜性能的影响.结果表明,当制备两个双层时,(PEI/PAA/GA)_2纳滤膜对2 000 mg/L Na_2SO_4溶液中的Na_2SO_4的截留率就能达到98.1%,水通量为12.6 L/(m~2·h·MPa);对2 000 mg/L NaCl溶液中的NaCl的截留率达到82.9%,水通量为16.8 L/(m~2·h·MPa).交联后的纳滤膜有良好的耐溶胀性和长期运行稳定性.     

基于丹宁酸的低压复合纳滤膜的制备及其染料分离性能

以丹宁酸、异佛尔酮二异氰酸酯为反应物,以聚丙烯腈超滤膜为底膜,采用界面聚合法制备低压复合纳滤膜.ATR-FTIR与扫描电镜(SEM)测试结果表明,PAN表面形成无缺陷丹宁酸(TA)分离层;由于单宁酸(TA)多酚基团的空间位阻作用减慢了界面聚合反应速率,所得纳滤膜表层呈现疏松结构,在0.2MPa低操作压力下,丹宁酸复合纳滤膜的水通量可达15.81L/(m~2 h),甲基蓝截留率为94.5%;随着水相单宁酸浓度的增加,复合纳滤膜的甲基蓝截留率呈现先增加后降低的趋势,水通量的变化规律正好相反;抗污染性能测试表明,以丹宁酸制备的复合纳滤膜具有良好的抗污染性能.     

几种中空纤维膜对氧气,环氧丙烷透过性的比较

为选定适合气－固－液三相生物反应过程膜反应器中的膜材料，采用氧电极测试了几各收集到的聚砜、聚丙烯及聚氟乙烯中空纤维膜对氧气的通透性，其中的聚丙烯中空纤维适于做膜生物反应器中的透气膜，同时还测定了聚砚、聚偏氟乙和聚丙烯腈地水溶液中环氧丙烷的通透性，在实验条件下它们之间的差异不大。     

某厂生活污水站出水用UF膜过滤的污染试验研究

对UF膜处理某厂生活污水出水时膜污染的机理进行了研究．实验结果表明，在膜过滤过程中，沉积层的形成是膜污染的主要来源．压力越大，沉积阻力所占总阻力比例越大．投加混凝剂后沉积阻力所占总阻力比例下降．同时，过滤总阻力也显著减小．膜过滤原水初期，膜污染过程不受堵塞的控制．膜过滤原水过程符合沉积过滤定律．混凝后膜过滤初期，截留分子量为3万的UF膜污染过程不受堵塞的控制，而10万和14万UF膜过滤混凝出水初期时膜污染过程虽然受堵塞的控制，但时间很短，混凝后膜过滤过程主要受沉积层的控制．     

渗透汽化膜分离技术的进展及在石油化工中的应用

综述了渗透汽化过程的新进展，并着重介绍了它在石化中的四方面应用，即（１）有机溶剂及混合溶剂的脱水；（２）废水处理及溶剂回收；（３）有机混合物的分离；（４）吕溶剂的脱水。     

乳状液制备新工艺——膜乳化过程实验研究

用膜乳化系统制备了Ｏ／Ｗ型乳状液,考察了乳化时间、平均膜孔径、壁面剪应力、膜两侧压差和乳化剂等因素对乳化效果的影响．实验显示,分散相液滴平均直径不随乳化时间而变化;在此条件下,该直径约是膜平均孔径的５～１２倍．随着连续相一侧壁面剪应力的增大液滴平均直径减小,但当壁面剪应力大到一定值后,减小的幅度变得很小．增大膜平均孔径和膜两侧压差都将增加分散相透过膜的通量．此外,乳化剂分子的吸附速度越快,分散相液滴平均直径越小．     

MsISIMs五嵌段镶嵌荷电膜的研制

以五嵌段聚合物ＭｓＩＳＩＭｓ为原料，ＰＰ微孔膜为基膜制备复合膜，再经化学改性而 一种新型镶嵌荷电膜，测试结果表明，该膜具有精细的微观相分离结构，由阴离子交换区域，中性区域，阳离子交换区域交替排列组成，其阴，阳离了交换区域尺寸为０．０１μｍ，十分有利于提高离子迁移效率和分离效果，该膜的膜面电阻为９．７×１０＾２Ω．ｃｍ＾２，电压渗析系数值β＝１．４×１０＾－９Ｖ／Ｐａ基膜的接触度θ＝６９°表明该膜具     

厌氧膜生物反应器在食品废水处理中的应用研究

分别采用小试规模(50 L/d)外置错流管式厌氧膜生物反应器和中试规模(20 t/d)浸没式厌氧旋转膜生物反应器进行了食品厂废水的处理实验研究.结果表明,加入超滤膜单元提高了厌氧系统的总有机物去除率及甲烷产量,使系统出水水质更加稳定;外置错流式超滤膜随运行时间的延长通量明显下降,而旋转式超滤膜可通过膜片旋转速度提高和保持膜通量;浸没式旋转膜组件的运行能耗较外置管式膜组件至少降低30%;但不同形式的厌氧膜生物反应器对氨氮和总磷去除能力有限,需进一步处理.     

无机膜及无机膜反应器研究进展

无机膜具有耐温、耐化学腐蚀、耐细菌和强度高等优点 ,在化工、环保、生物等工业具有广泛的应用领域 .膜反应器是将膜分离与催化反应结合在一个单元中同时进行的设备 .许多研究结果表明 ,膜反应器在提高可逆反应的转化率、选择性及产率等方面均有明显的效果 ,是化学工程学科具有很好发展前景的领域 .结合研究工作综述了无机膜技术的发展状况 ,包括无机膜的制备、无机膜反应器的形式、应用及无机膜组件结构的研究现状 .提出了无机膜技术需要深入研究的几个主要课题     

科研用平板刮膜机

推荐一种科研用小型平板刮膜机 .介绍了该机的开发背景及其构造和性能 .用此刮膜机进行了刮膜实验 ,所制膜的重复性好 ,能将所研制膜的参数和工艺条件准确地定量控制 ,从而为膜的研制提供了必要的工具     

管式陶瓷膜十字流微滤过程强化研究

对管式陶瓷膜十字流微滤过程中的流体流动方式和原位再生膜的方式与周期进行了优化研究。结果表明，外旋流方式和压气反吹的原位再生方法相结合能够使管式陶瓷膜十字流微滤过程得到较大程度的强化，即微滤过程中的浓差极化和膜污染得到有效控制；在较高频率的压气反吹情况下，该微滤过程的过滤通量能在较长时间内保持不下降。研究结果为管式陶瓷膜十字流微滤的高效膜器结构与工艺设计提供了依据。     

新型反渗透膜的研究进展

反渗透膜的发展推动了水处理技术的进步,自从聚酰胺膜诞生,反渗透膜的发展处于瓶颈阶段,而寻求新型膜材料的研究也在进行中.文章从无机膜、杂化膜及新型有机膜三个方向叙述了近年来反渗透膜的研究状况,归纳了各种类型反渗透膜的分离性能,应用前景及存在问题,为反渗透膜的发展提供了参考依据.