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。     

纳滤膜的改性研究进展

近年来,纳滤(NF)膜以其独特的离子选择性和较低的工作压力越来越广泛地应用于水处理领域中,但膜通量和截留率低、抗污染性能差等问题严重制约了纳滤膜的发展与应用。膜改性可以改变纳滤膜的亲水性、表面电荷和光滑程度,提高膜性能,是当今研究重点。本文对近几年来国内外纳滤膜改性进行了综述,将纳滤膜的改性效果归纳为提升渗透性能、分离性能和抗污染性能,并分析了涂覆法、接枝法和共混法三种改性方法的优点和局限性,最后对未来的改性研究趋势进行了展望。     

复合纳滤膜的研究进展

纳滤膜是孔径介于反渗透膜和超滤膜之间的一种分离膜,对二价、高价离子,及分子量大于200的有机物有较高脱除率,广泛用于海水淡化、城市污水处理等领域.纳滤复合膜是在微孔基膜表面复合上具有纳米级孔径的功能层,而获得的膜材料.本文介绍了一系列通过物理涂覆、接枝及界面聚合等方法制备的复合纳滤膜,综述了此领域的最新进展,并对纳滤膜的研究做出展望.     

聚乙烯醇复合纳滤膜的性能研究

采用聚合物涂敷法制得聚乙烯醇 ( PVA)复合纳滤膜 ,并对膜的分离性能和物化稳定性进行了测试。结果表明 :该膜在 0 .6MPa操作压力下水通量为 1 2 L/m2 · h,对浓度为 5 0 0 mg/L标准物质 PEG 60 0的截留率达到 90 .8%。随着操作压力的增加 ,通量呈线性增加 ,截留率也相应上升 ;该膜有较好的物化稳定性和耐污染性 ;使用原子力显微镜观察了基膜和复合膜的表面形态     

聚乙烯醇复合纳滤膜的性能研究

本文采用涂敷法制得聚乙烯醇 (PVA)复合纳滤膜 ,并对膜的分离性能、耐溶剂性、耐压密性进行了测试。结果表明 :该复合纳滤膜在 0 .6MPa操作压力下水通量为 12L·m-2 ·h-1,对 5 0 0mg/L的标准物质PEG6 0 0的截留率达到 90 .8% ,并随着操作压力的增加 ,水通量呈线性增加 ,截留率也相应上升 ,该膜具有较好的耐压密性 ,耐酸碱性和耐氧化性 ,并通过红外光谱分析复合纳滤膜致密层的化学结构     

纳米碳管改性聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的制备

采用混酸(H2SO4/HNO3=3/1(V/V))处理多壁碳纳米管(MWNTs)制备了羧基化碳管(Carboxylated MWNTs),并与哌嗪(PIP)反应,制备了胺化的多壁纳米碳管(Amine functionalized MWNTs)。以聚砜(PSf)超滤膜为基膜,以均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体和胺化的多壁纳米碳管与哌嗪(PIP)为水相单体,采用界面聚合法制得多壁碳纳米管改性聚哌嗪酰胺复合纳滤膜。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RAM)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)和静态接触角表征了改性前后碳纳米管和复合膜的结构,结果表明哌嗪成功氨化改性了碳纳米管,基膜表面复合了一层聚哌嗪酰胺膜。重点考察了碳管在水相中添加量、TMC浓度、聚合时间对复合膜性能的影响,结果显示,在有机相单体浓度为1 g?L?1,水相单体浓度为2 g?L?1,水相中多壁碳纳米管的浓度为0.1 g?L?1,反应时间为45 s,复合膜的纯水通量为85.6 L?m?2?h?1,Na2SO4的截留率达到98%,对不同盐溶液的截留效果分别为:Na2SO4MgSO4MgCl2NaCl。水相中碳纳米管的加入,能有效改善膜的分离性能。     

耐溶剂复合纳滤膜的研究进展

耐溶剂纳滤是一种新型的膜分离技术,用于有机混合物的分离。商品耐溶剂纳滤膜大多是采用相转化法制备的整体皮层非对称膜,膜皮层较厚,通量较低。耐溶剂复合纳滤膜由基膜和分离层组成,具有薄皮层、高溶剂通量和高溶质截留率的优点。耐溶剂复合纳滤膜的制备与改性也因此成为近年来的研究热点。本文从界面聚合、表面涂覆、层层自组装、原位生长、有机-无机杂化和表面改性六个方面介绍耐溶剂复合纳滤膜的研究进展,最后对其发展前景进行展望。     

聚异丁烯/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

制备了一种PIB/PAN复合膜,对该膜在乙醇溶液体系中的性能做了一定的基础研究工作,并采用FTIR、SEM、AFM和接触角对膜进行表征。结果显示PIB均匀地涂覆在PAN支撑膜上,形成一层无孔的致密层;随着涂覆的PIB浓度的增加,膜表面的平均粗糙度呈现先增大后减少的趋势,复合膜的亲水性和亲油性都变差;复合膜对纯水没有通量,而对乙醇具有一定的渗透通量,在PIB质量分数为0.8%的时候,复合膜对乙醇水溶液具有最佳的分离特性。     

聚酰亚胺纳滤膜的光接枝改性

文章讨论了聚酰亚胺纳滤膜的表面光接枝反应,考察了单体种类、单体浓度、溶剂种类、光照时间对接枝率的影响,并用红外光谱表征接枝效果。     

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。     

2,2'-双氧代-4,4'-二苯基-5,5'-三亚甲基-6,6'-螺-双六氢嘧啶的绿色合成

以聚乙二醇-400为溶剂,以环己酮、苯甲醛、尿素为原料一锅煮合成2,2'-双氧代-4,4'-二苯基-5,5'-三亚甲基-6,6'-螺-双六氢嘧啶,探索催化剂及溶剂的用量、反应物配比、反应时间、反应温度对反应的影响,得到最佳反应条件为:n(环己酮)∶n(苯甲醛)∶n(尿素)=1.0∶2.5∶3.0、10 mL聚乙二醇-400、0.54 g对甲苯磺酸,反应温度100℃,反应时间5.0 h,产品收率为82.1%。     

2,2'-联吡啶的合成工艺研究

采用γ-Al₂O₃载体负载的Pd-Cu合金纳米催化剂,以高压釜为反应器,吡啶直接偶联合成2,2′-联吡啶。考查了催化剂中Pd-Cu摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间的影响,筛选出反应的最优条件为Pd-Cu摩尔比1∶1.5,催化剂占原料2.5wt%,反应温度260℃,反应时间14 h,2,2′-联吡啶的收率可达到39%。该工艺操作简单,安全性高,适合工业化生产。     

磺化聚醚酮复合纳滤膜的制备

以含酞侧基聚芳醚酮（PEK—C）超滤膜为底膜,以磺化聚芳醚酮（SPEK—C）为复合膜涂层的功能材料制备了复合纳滤膜,研究了制备条件,包括SPEK—C含量、磺化度、固化温度和时间对复合纳滤膜性能的影响,还考察了该复合纳滤膜对不同无机盐的分离性能以及耐热性能。     

聚酰胺复合纳滤膜的制备与表征

以间苯二甲胺(m-XDA)和均苯三甲酰氯(TMC)分别为水相和油相反应单体,通过界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜.研究了界面聚合反应中水相单体浓度、水相pH值、油相单体浓度、反应时间、后处理温度及时间等因素对所制备的复合膜分离性能的影响.用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的膜进行结构和形态表征.所制备的聚酰胺复合纳滤膜在操作压力1.4MPa下,对1000mg·L-1的硫酸钠溶液的脱盐率为82.98%,通量为28.48L·m-2·h-1.     

新型高通量复合纳滤膜的制备及其性能研究

以聚乙烯亚胺(PEI)和单宁酸(TA)为水相单体、均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体,通过界面聚合制备了复合纳滤膜,并对膜性能进行了表征和评价测试。结果表明,水相溶液TA、PEI的质量分数分别为0.3%、0.2%,水相pH为12,油相溶液TMC的质量浓度为0.2 g/L,反应时间为1 min,在60℃下烘干成膜为优化制备条件。此复合膜在温度为25℃、压力为0.5 MPa下得到的对4种无机盐截留顺序为Na_2SO_4MgSO_4MgCl_2NaCl,水通量MgCl_2NaClNa_2SO_4MgSO_4。该纳滤膜具有良好的SO_4~(2-)和Cl~-的分离效果。同时,该纳滤膜具有良好的耐污染性能,对腐殖酸和牛血清蛋白的24 h抗污染测试,水通量仍达到初始水通量的84.2%以上。     

耐溶剂聚醚酰亚胺复合纳滤膜的制备

研究了聚醚酰亚胺基膜经乙二胺交联处理前后的耐溶剂性,并在PEI基膜上利用间苯二胺和均苯三甲酰氯进行界面聚合制备出聚酰胺/PEI复合纳滤膜。采用红外、扫描电子显微镜、X光电子能谱等对复合膜结构、耐溶剂性、分离性能进行了表征;结果表明经过乙二胺交联的PEI基膜耐溶剂性显著提高,所制备的聚酰胺/PEI复合纳滤膜对葡萄糖的截留率达到98.9%,通量达到7.8 L/(m2·h),在乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂中分离性能稳定。     

聚酰胺复合纳滤膜的制备与表征

以间苯二甲胺（m-XDA）和均苯三甲酰氟（TMC）分别为水相和油相反应单体，通过界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜。研究了界面聚合反应中水相单体浓度、水相pH值、油相单体浓度、反应时间、后处理温度及时间等因素对所制备的复合膜分离性能的影响。用红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对所制备的膜进行结构和形态表征。     

壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的制备

纳滤膜在水处理过程中的应用越来越受到关注。本试验通过在不同条件下制备壳聚糖/聚砜复合纳滤膜,研究了膜厚度,膜干燥温度,凝固浴浓度、温度和凝固时间,交联剂浓度、温度和交联时间,热处理温度和时间等因素对膜性能的影响。试验表明制备工艺条件对膜性能影响很大,主要体现在温度、浓度和反应时间方面。最后通过试验,获得了壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的最佳制备条件。