多元酸交联聚乙烯醇渗透汽化膜

研究了交联聚乙烯醇(PVA)渗透汽化膜。所用交联剂包括:马来酸酐、草酸、柠檬酸、偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐及1.6己二酸。渗透汽化的结果表明,交联剂的结构对渗透汽化膜的性能有很大的影响。当使用同样当量交联剂时,交联荆的官能度越大,当量越小,膜的分离系数越大而流量越小。交联剂分子中芳香基的存在导致流量增大,分离系数下降。交联膜的热分析结果进一步证实了交联荆结构对选择分离性能的影响。     

过硫酸铵改性聚乙烯醇膜的制备及渗透汽化性能

以过硫酸铵(APS)为交联引发剂,引发聚乙烯醇(PVA)自交联,并复合在聚丙烯腈(PAN)超滤支撑膜表面,制备了PVA/PAN渗透汽化复合膜。采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了交联膜的形貌和物理结构变化,由电镜观察到,在PAN超滤膜上形成了一层致密分离层,厚度为10μm。研究了膜在乙醇水溶液中的溶胀行为,测定了膜的凝胶分数,结果表明,APS含量增加,膜的结晶度下降,凝胶分数增加,溶胀度减小。通过考察膜对95%乙醇水溶液的渗透汽化分离性能可知,随着APS含量增加,膜的渗透通量先上升后下降,膜透过侧含水量始终保持在99%以上。     

丙烯酸酯共聚物/聚乙烯醇共混渗透汽化膜的研究

介绍了不同比例的丙烯酸酯－丙烯酸共聚物与聚乙烯醇共混剂得渗透汽化膜。实验结果表明，膜的溶胀量及分离性参与共聚物的交联剂用量及膜的共混比有关。当膜的共混比为１５：８５时，溶胀平衡量为０．１１４８、醇的溶胀平衡浓度为９．３３％。所制得的膜用于恒沸酒精脱水，在７５℃时渗透水通量大于９００、分离因子高达１８００。     

低温氧等离子体改性聚乙烯醇渗透汽化膜

用低温等离子体处理聚乙烯醇膜，通过红外光谱，表 ，扫描电镜等分析测定证明了用氧等离子体处理后膜表面带上羰基，增加了羟基，同时使原来未水解的部分乙酸乙烯酯全部裂解掉。当分别用未处理的原始ＰＶＣＡ膜处理面以着原料液膜以及处理面对着低压侧膜对乙醇－水溶液进行渗透汽化分离时，发现上，下表面均对渗透汽化过程有重大影响，其上表面主要作用膜的溶解过程，而下表面则对膜的扩散控制有较大贡献。     

PVA膜渗透汽化分离低浓度乙醇/水溶液的实验研究

将聚乙烯醇(PVA)复合膜用于乙醇/水溶液的渗透汽化过程,考察了料液浓度、操作温度、膜后真空度等操作条件对复合膜渗透通量和分离因子的影响。实验结果表明,复合膜的渗透通量随着操作温度和膜后真空度的升高而增加,分离因子随着料液浓度、操作温度和膜后真空度的升高而减小,在料液浓度低于70%时显优先透醇性,在料液浓度高于70%时显优先透水性。温度对PVA膜渗透通量的影响符合Arrhenius方程。由Arrhenius公式计算得到乙醇组分的渗透活化能Ep=42.88kJ/mol。     

微纳纤维素晶体/聚乙烯醇渗透汽化膜材料的研究

利用微纳纤维素晶体改性戊二醛交联的聚乙烯醇渗透汽化膜,考察了微纳纤维素晶体的添加对交联膜的影响,并对膜材料进行FT-IR和AFM检测。结果表明,添加0.5%的微纳纤维素晶体改性膜材料的渗透通量从423.14g.m2.h-1提高到751.61g.m2.h-1,分离因子基本不变;对膜材料进行FT-IR和AFM检测表明,微纳纤维素晶体与聚乙烯醇之间产生新的氢键缔合,改性膜材料表面规整、致密无孔。     

有机物优先透过的渗透汽化分离膜

介绍了有机物优先透过的渗透汽化膜现阶段研究进展及其应用前景，对目前主要采用的膜材料，研究的分离体系以及操作参数对膜性能的影响作了较详细的评述 。     

TCY交联ACM渗透汽化膜对水中乙酸乙酯的分离

以三聚硫氰酸(TCY)为交联剂对丙烯酸酯橡胶(ACM)进行交联制得ACM/聚四氟乙烯(PTFE)渗透汽化复合膜。用红外光谱(FT-IR)研究了交联反应机理,用扫描电镜(SEM)表征ACM/PTFE复合膜微观结构。考察了交联剂用量、交联温度、料液浓度和料液温度对复合膜渗透汽化法分离乙酸乙酯/水性能的影响。FT-IR表明,TCY的-HS基和ACM的-CH2Cl基之间发生了脱HCl反应。当m(TCY)∶m(ACM)为5∶100,在150℃交联2h所制的复合膜在50℃时,对7%的乙酸乙酯/水溶液渗透通量为3631 g/(m2.h),分离因子为239。升高温度至70℃时,渗透通量可达7918g/(m2.h),分离因子降低到195。     

基于聚乙烯醇的聚电解质渗透汽化膜的研究(Ⅰ)聚电解质的合成

以聚乙烯醇为基材合成了不同取代度的阳离子聚乙烯醇和磷酸酯化阴离子聚乙烯醇,初步研究了反应条件对取代度的影响.采用这两种材料制备了聚电解质复合物,并研究了这种复合物在水中的溶解性.     

聚乙烯醇/壳聚糖共混膜渗透汽化性能研究

制备了聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS)共混膜,用渗透汽化膜技术实现了甲醇/碳酸二甲酯二元共沸物的有效分离,研究了共混组成、操作温度、原料组成对膜分离性能的影响,结果表明,随着共混膜中CS含量的增加,膜的渗透通量增大,分离系数先增大后减小,当共混膜中CS含量为66%时,该膜具有优异的渗透汽化性能,有较大渗透汽化分离指数PSI值=660.8g/(m2.h).操作温度升高,膜的渗透通量增大,分离系数略微减小;随着原料中甲醇含量的增大,膜的渗透通量增大,分离系数减小.该共混膜在分离甲醇/碳酸二甲酯二元共沸物时得到的渗透侧甲醇的浓度远大于对应饱和蒸汽的浓度,表明用膜法渗透汽化分离是优于精馏分离的.     

聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜的制备和交联改性

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜,利用氯化钙乙醇溶液进行交联改性。研究复合纳米纤维制备、交联工艺对材料表面形貌、耐水性、热性能等的影响。结果表明:纳米纤维直径在200~500nm之间,纤维平均直径随海藻酸钠含量的增大而增大,复合纳米纤维结晶度随海藻酸钠含量的增大而降低,热稳定性随海藻酸钠含量的增大而下降。交联改性后复合纳米纤维材料耐水性提高,纤维形貌保持,纤维之间粘结增多,材料不发生熔融相转变,热稳定性下降。     

羽毛角蛋白/PVA复合纳米纤维膜的制备及表征

以羽毛角蛋白(FK)和聚乙烯醇(PVA)为原料,水为溶剂,通过静电纺丝技术制备了FK/PVA复合纳米纤维膜。探讨了复合纳米纤维中FK与PVA的相容性,研究了FK的添加对纤维膜微观形貌、结晶度、热稳定性、亲水性等性能的影响。SEM结果表明,在聚合物总质量分数为14%的条件下制备的FK/PVA复合纳米纤维,表面平整光滑,平均直径为250~320nm,FK含量越大,直径越小。FTIR结果表明,FK与PVA具有良好的相容性,分子间存在氢键作用力。XRD结果表明,FK的加入破坏了PVA分子的规整排列,复合纳米纤维膜的结晶度下降。TG分析与接触角测试结果表明,随着体系中FK配比的增大,复合纳米纤维膜的热稳定性和亲水性均得到提高。     

离子化氨基酸对氧化石墨烯膜渗透汽化过程中水选择性渗透的影响

在氧化石墨烯(GO)膜通道内引入离子化基团, 可通过静电作用吸附更多的水分子, 有望实现更高效的水分子渗透。研究采用真空抽滤方法将离子化的碱性氨基酸赖氨酸(Lys)引入GO膜内, 通过共价交联制备出 Lys(Na⁺)-GO复合膜。赖氨酸分子两端的氨基与GO可交联形成C-N共价键, 从而对膜结构进行调控使其更加规整有序, 并将离子化羧酸根引入氧化石墨烯通道中。相比于未离子化的赖氨酸, 离子化的赖氨酸中荷负电的羧酸根通过静电作用提高了与水分子的作用力, 增强了膜的亲水性。通过物理结构和化学结构调控的协同作用, 面向不同的水/醇分离体系, Lys(Na⁺)-GO复合膜的渗透通量和分离因子得到同时提升。在40 ℃下, 对质量分数90%的乙醇/水、正丁醇/水以及异丙醇/水体系进行渗透汽化测试, Lys(Na⁺)(10)-GO膜(抽滤溶液中Lys(Na⁺)与GO的质量比为10)的渗透通量分别达到882、2461和1127 g/(m²·h), 渗透侧水的质量分数分别达到95.38%、99.11%和99.42%。     

PTMSP及其共聚物对有机液／水体系的PV分离

制备了聚三甲基硅丙炔均聚物（PTMSP），研究了PTMSP均质膜，三甲基硅丙炔（TMSP）与五甲基二硅丙炔（PMDSP）共聚物膜对含少量有机溶剂水溶液的渗透汽化（PV）特性，所选用的有机溶剂包括乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯等，从膜的溶胀特性、溶解度系数及扩散系数的测定结果，分析了膜材质的结构与PV特性之间的关系。     

含Co2+碘素偏光膜的稳定机理研究

碘素偏振片偏振性能优良,但在高温湿热环境中易失效,研究高温碘素偏振片,可扩大液晶显示器的适用范围。文中研究了含Co2 碘素偏光膜,并对光学性能和热稳定性进行了表征与分析。FT-IR光谱表明Co2 可与I、PVA形成络合物,也可与H3BO3、I和PVA形成稳定性更好的络合物,而H3BO3使PVA分子间-OH交联化而稳定发色团I5-。XRD谱结果显示Co2 减小PVA的面间距(10 1),阻碍I5-发色团的迁移和分解,DSC曲线显示Co2 将碘素偏光膜的耐热温度从仅用H3BO3稳定处理的90℃提高到109℃。     

聚苯胺/聚乙烯醇复合膜的性能研究

采用聚乙烯醇为基质材料制备了聚苯胺/聚乙烯醇(PANI/PVA)复合膜,讨论了PANI与PVA质量比、膜干燥温度对复合膜性能的影响,并对PVA膜、HCl掺杂PANI膜以及PANI/PVA复合膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率、电导率以及热稳定性作了比较。结果表明:PVA膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率最强,但是电导率最小;PANI/PVA复合膜电导率最大,其拉伸断裂强度、断裂伸长率比未加PVA的HCl掺杂PANI膜都得到了大大提高。在180℃之前,PVA膜最稳定,HCl掺杂PANI膜稳定性最差;在260℃之后,HCl掺杂PANI膜最稳定,PVA膜稳定性最差。     

聚丙烯酸盐与聚乙烯醇共混膜醇水混合物分离性能研究

将自制的丙烯酸、甲基丙烯酸Ｎ,Ｎ－二甲基氨基乙酯共聚物与聚乙烯醇（ＰＶＡ）共混蛊渗透汽化膜,研究了膜对混合液的吸收溶解性能和分离性能,发现共混膜优先透水,与ＰＶＡ膜相比,选择性有所下降而透过速率得到很大提高,尤其是分离９５％的乙醇水溶液仍有较大的渗透通量。选择合适的共聚单体比例及聚盐含量能得到性能较好的共混膜。当共聚单体比例为２、聚盐含量为１６．３％时,共混分离９５％乙醇水溶液分离系数约为９００,     

物理交联聚乙烯醇/明胶复合水凝胶透明性的溶剂敏感性

以二甲基亚砜(DMSO)水溶液为分散介质,采用冷冻-解冻法制备了聚乙烯醇/明胶复合水凝胶,并研究了其透明性的溶剂敏感性。研究发现,将水凝胶交替置于去离子水和不同浓度的DMSO水溶液中,其透光率呈周期性变化;随DM-SO浓度的升高,其透光率的响应速率加快。通过X射线衍射(XRD)研究了聚乙烯醇/明胶复合水凝胶和纯聚乙烯醇水凝胶的聚集态结构。结果表明,两种水凝胶在不同溶剂中结构差异很大,并具有可逆转变性。随复合水凝胶中水含量的增加,其结晶度减小。该复合水凝胶的溶剂敏感性可能与其内部的结晶形态在不同溶剂中的转变或溶剂诱导相分离有关。     

高强高模PVA纤维的横纹结构

选取不同转化率下无乳化剂乳液聚合制得的聚乙烯醇(PVA)进行凝胶纺丝,经相同后处理工艺处理后,得到两种纤维,光学显微镜下观察到低转化率下制得的纤维有横纹,高转化率下的无横纹。采用纤维强伸仪、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射及差示扫描量热(DSC)对纤维力学性能、表面形貌和内部结构进行分析,结果表明,两种纤维都具有较高的力学性能,内部较致密,横纹纤维较无横纹纤维结晶度高,表面较光滑。理论推测横纹由拉伸过程中形成的柱晶结构引起。