聚偏氟乙烯／聚丙烯腈共混膜的研究

ＰＶＤＦ（聚偏氟乙烯）／ＰＡＮ（聚丙烯腈）共混制膜可以有效地改善膜的透过性能,而截留基本不变,共混比的改变直接影响着铸膜液的相容性,而相容性的变化与共混膜的性能变化有一定相应关系,实验证明,这是一种改善ＰＶＤＦ膜性能简便有效的方法,具有极好的实用开发价值。文中还讨论了溶剂种类,聚合物浓度,添加剂种类及用量和凝固浴组成等工艺条件对共混膜性能的影响。     

Fenton试剂处理对聚偏氟乙烯膜性能的影响

以碱处理及碱与Fenton试剂协同改性后的聚偏氟乙烯为基材,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为添加剂,采用相转化法制备超滤膜,研究改性方法对超滤膜耐污染性的影响。结果表明：采用碱处理和含丙烯酸的Fenton试剂协同改性后的超滤膜耐污染性能最好,与单纯经碱处理改性的聚偏氟乙烯膜相比,其过滤蛋白质溶液的渗透通量提高了59%以上,相对渗透通量提高了56%。     

聚偏氟乙烯膜结构的研究

选用聚偏氟乙烯为膜材料，聚乙二醇为添加剂，二甲基乙酰胺和Ｎ－甲基吡咯烷酮为溶剂，讨论了制了制膜液悌主溶剂蒸发时间对膜孔道结构的影响。     

聚偏氟乙烯膜结构的研究

选用聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）为膜材料，聚乙二醇（ＰＥＧ）为添加剂，二甲基乙酰胺（ＤＭＡＣ）和Ｎ－甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ）为溶剂，讨论了制膜液组成，凝胶浴及溶剂蒸发时间对膜孔道结构的影响．     

聚氨酯对聚偏氟乙烯纤维的影响

研究新型纤维的制备方法及其阻燃机械性能分析。以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂配置聚偏氟乙烯(PVDF)以及聚氨酯(PU)纺丝溶液,根据不同配比混合成均匀的PVDF/PU纺丝液,经过小批量湿法纺丝机纺出纤维并研究其性能。通过扫描电子显微镜和傅里叶红外分析光谱表征分析纤维的表观形态和内部结构;通过X射线衍射分析其衍射图谱分析分子结构;通过锥形量热仪及极限氧指数测试仪表征其燃烧性能。结果表明:复合纤维的极限氧指数随着聚氨酯的加入而减少,但断裂强力和断裂伸长率有所增加。此研究对新型复合纤维的开发具有重要意义。     

聚氨酯对聚偏氟乙烯结晶行为的影响

通过溶液浇铸法制备了聚偏氟乙烯/聚氨酯(PVDF/PU)共混物,并使用偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC)等研究了共混物的相容性,以及聚氨酯含量对聚偏氟乙烯结晶形貌和结晶动力学的影响.研究结果表明:PVDF/PU为热力学不相容聚合物共混体系.当PU含量较低时(<50%),PU可提高PVDF的结晶速率,且PVDF组分能够形成结构完整的球晶而PU组分形成分散相;当PU含量占优时(>50%),PU抑制PVDF的结晶,且随着PU含量的增加,PVDF结晶速率逐渐降低,PU组分形成连续相.     

聚偏氟乙烯膜的研究进展

聚偏氟乙烯具有优异的热稳定性、化学稳定性以及良好的韧性和成膜性,是应用最为广泛的高分子膜材料之一.针对膜改性技术应用的重要性,综述了目前聚偏氟乙烯膜的制备、改性及其应用进展.     

高介电聚偏氟乙烯/聚苯胺复合材料的制备及表征

采用溶液共混法制备了高介电聚偏氟乙烯/聚苯胺复合材料,并对复合材料的微观结构、热稳定性和介电性能进行了表征和分析。结果表明:聚苯胺(PANI)在聚偏氟乙烯(PVDF)基体中分散得比较均匀,当质量分数w(PANI)达到10%时,大部分还是独立分散于PVDF基体中,只形成了少量渗流簇;虽然在PVDF中加入PANI会使复合材料的热稳定性变差,但PANI的加入有利于提高复合材料的介电常数。当w(PANI)8%时,复合材料在103Hz时的介电常数随PANI的增加而小幅增加;当w(PANI)由8%提高到10%时,复合材料的介电常数由8%时的57.7突跃至10%时的1 140。对复合材料的介电损耗来说,当w(PANI)8%时,介电损耗较低,但当w(PANI)由8%提高到10%时,介电损耗从1.07增加至12.2。     

纳米二氧化钛和羟甲基纤维素对聚偏氟乙烯 超滤膜结构和性能的影响

利用相分离法制备了聚偏氟乙烯/纳米TiO2/羧甲基纤维素复合微滤膜,通过膜的渗透性能(渗透流量,截留率)和表征测试(电镜扫描,孔隙分析),研究纳米二氧化钛和羧甲基纤维素的添加量对膜性能的影响.结果表明:随着纳米二氧化钛粒子和羟甲基纤维素的添加量的增多,膜表现出不同的微观结构和性能;当纳米粒子的质量分数在2%、羧甲基纤维素的添加质量分数在4%时,复合膜表面均匀分布许多微细孔,表现出最优异的渗透性能.当复合膜中纳米二氧化钛粒子的质量分数超过3%、羧甲基纤维素的质量分数达6%时,复合膜中的纳米粒子出现团聚现象,孔隙率、渗透性能均下降.     

聚吡咯/钛酸钡/聚偏氟乙烯复合材料的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,聚吡咯(PPy)和钛酸钡(barium titanate,BT)为填料,通过溶液共混法制备了不同PPy质量分数的PPy/BT/PVDF三相复合材料,并对复合材料的微观形貌、结构和介电性能进行表征和分析.结果表明,PPy和BT大多均匀分散在聚合物基体中,加入PPy对PVDF的结晶影响较小;...     

聚偏氟乙烯中空纤维膜有机污染的化学清洗研究

对处理发酵液的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的有机污染物进行化学清洗试验，用电镜与红外定性分析了污染物成分，复配两种表面活性剂作为渗透剂与氢氧化钠合用进行清洗，通过两组正交清洗实验对比，发现具有良好清洗效果，对清洗后的膜丝，进行一系列的物理力学性能测试，说明清洗前后基本没有变化．     

超滤过程中膜污染控制和膜清洗的研究进展

超滤技术应用过程中出现膜污染,致使膜通量降低.通过对污染物的成分、膜污染的形成过程,膜材料、原料液、操作条件对膜污染的影响分析,论述了通过原料液预处理、膜材料和膜组件改进、操作条件控制和操作过程控制减轻膜污染,利用物理清洗和化学清洗尽可能恢复膜通量.     

QCM-D研究BSA在不同改性PVDF超滤膜表面的吸附行为

为进一步探究经不同改性添加剂(聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚乙烯醇PVA和聚乙二醇PEG)改性后的聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜表面对牛血清蛋白(BSA)的动态吸附行为,用旋转涂覆法将膜固定在晶片表面,采用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究不同改性膜表面上的蛋白质吸附行为以及吸附层的黏弹性随时间的变化规律.结果表明:BSA的吸附行为不仅与膜表面的亲水性有关,还受其表面化学性质的影响.不同亲水性条件下PVDF/PEG膜表面吸附量较少且不易清洗;对于PVDF/PVP和PVDF/PVA膜,随着亲水角减小,|-ΔD/Δf|值变化显著,吸附层的构象也发生明显的变化.不同添加剂所含的特殊官能团(—OH、—O—和—CON—)不仅能够降低膜表面污染物的吸附量,还能够影响吸附层的结构,易于清洗.     

不同离子强度下蛋白质在PVDF膜面吸附行为评价

为考察不同离子强度下牛血清蛋白(BSA)在聚偏氟乙烯(PVDF)膜面的吸附行为及吸附层结构特征,使用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)结合自制的PVDF膜片,综合膜污染及膜性能恢复实验,解析离子强度对超滤膜蛋白质污染的影响机理.结果表明:离子强度由0增加到1 mmol/L时,分子间静电排斥力的减弱增强了BSA在PVDF表面的吸附量,膜面形成刚性密实的BSA吸附层,膜污染加剧;相反,离子强度增大到10及100 mmol/L时,水合排斥力逐渐增强,有效减小PVDF-BSA、BSA-BSA间的相互作用力,致使BSA在PVDF表面的吸附量减小,形成松散柔软的BSA吸附层,膜污染大幅度减缓,膜通量恢复率有效提升.     

PVDF/纳米Al2O3共混超滤膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,以无机纳米氧化铝粒子作为共混剂与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,采用相转化法流延工艺制得共混超滤膜.用透射电镜观察纳米氧化铝粒子在膜中的分布;用扫描电镜对膜表面、断面孔结构及孔径进行观测.改性前后超滤膜的测试结果表明,纳米A l2O3的加入改善了PVDF超滤膜的强度、通量、亲水性和抗污染性.     

PVDF/TiO_2复合平板超滤膜的制备与性能研究

采用自制纳米TiO2溶胶、商品化纳米TiO2粒子溶胶表面涂覆PVDF膜制得PVDF/TiO2复合膜.通过纯水通量、截留率、接触角以及抗污染性能等实验,考察了不同粒径、浓度的纳米TiO2溶胶对PVDF膜性能的影响,并利用FT-IR和SEM表征了该复合膜的微观构造.结果表明:复合膜的分离性能得到提高,且自制纳米TiO2溶胶改性的PVDF膜综合性能较优异,其接触角由改性前的85.0°降至46.0°,并且去离子水清洗50min后,通量恢复率稳定在95%以上;FT-IR分析显示,复合膜表面羟基数有所增加;SEM观察表明,在PVDF膜表面镶嵌和吸附有一定量纳米TiO2粒子使复合膜呈现出良好的抗污染性能.     

超滤膜元件运行性能分析

以特定的水源和国产超滤膜元件为基础，较为系统地分析了国产超滤膜的水力特性、水质特性以及清洗特性，就此对该超滤膜的性能做出综合评价，从而为超滤膜元件的设计和运行提供依据．     

Characterization of polysulfone hollow-fiber ultrafiltration membrane and its cleaning efficiency by streaming potential and flux method

Polysulfone (PS) hollow-fiber ultrafiltration membrane was characterized combined with flux and streaming potential in single electrolyte solutions. The effects of trans-membrane pressure, electrolyte concentration, ion valence and pH value of electrolyte solution on the streaming potential (SP) of the membrane were investigated. The zeta potential and surface charge density of the membrane were calculated on the basis of Helmholtz-Smoluchowski equation and Gouy-Chapmann theory. The results indicate that the valence and concentration of cation have a greater influence on the SP and surface charge density of PS membrane than those of anion, and the pH value of electrolyte solution has great effects on the SP and zeta potential of the membrane surface. Both the absolute value of the streaming potential and water flux of the adsorbed membrane decrease, compared with those of the clean membrane. The streaming potential and flux of the cleaned membrane can be completely recovered by cleaning with the mass fraction of 0.8% EDTA at pH=10. Foundation item: Project(20776161) supported by the National Natural Science Foundation of China     

二级出水残留有机物对PVDF超滤膜污染行为研究

为进一步识别二级处理水中残留有机物对聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的优势污染物,采用DAX-8／XAD-4树脂将二级出水残留有机物分割成强疏水性、弱疏水性和亲水性组分,分别进行膜污染实验;使用原子力显微镜结合自制的PVDF膜材料探针和相应组分的污染物探针分别进行膜-污染物、污染物-污染物之间的黏附力测试,同时进行污染膜表面形貌分析．结果表明:使用微观作用力可有效预测膜污染行为;亲水性有机物与PVDF膜之间的作用力最大,弱疏水性有机物与PVDF膜之间的作用力最小;针对同一组分污染物,膜-污染物之间的作用力皆大于相应污染物-污染物之间的作用力,表明膜-污染物之间的作用力是控制PVDF超滤膜污染的关键因素,强疏水性组分之间的作用力是控制PVDF分离膜运行稳定期膜污染的关键因素;对二级处理水而言,减小亲水性组分与PVDF之间的作用力是控制PVDF超滤膜污染的重要手段．