基于仿生矿化的PTFE中空纤维膜亲水改性研究

由于聚四氟乙烯(PTFE)材料具有强疏水性和极低的表面能,使得PTFE中空纤维膜润湿性差,难以处理水性溶液,限制了其应用过程和领域,因此开展PTFE中空纤维膜亲水化改性研究具有重要的现实意义。利用仿生矿化技术对PTFE中空纤维膜进行表面改性,研究了不同矿化工艺对膜亲水性能的影响,并对改性前后PTFE中空纤维膜的官能团、水通量、气通量、孔径及孔径分布进行了表征。研究表明,仿生矿化能够提高PTFE中空纤维膜的亲水性和水通量,同时由于碳酸钙分子进入膜孔内部,使孔径分布更加均匀,平均孔径和气通量减小。     

不同亲水基团亲水改性PTFE中空纤维膜

为改善PTFE中空纤维膜表面亲水性能,扩大其在污水处理领域中的运用,采用含有磺酸基、氨基、羟基、醛基、羧基的溶液浸渍预处理,利用低温等离子体法对PTFE中空纤维膜进行表面亲水改性。SEM、ATR-FTIR分析结果表明,PTFE中空纤维膜经过不同亲水基团改性后,磺酸基、氨基、羟基、醛基、羧基成功地接枝到PTFE膜表面。改性后的PTFE中空纤维膜的接触角和出水渗透压有较大幅度下降,其中经羧基改性后的PTFE中空纤维膜接触角最低下降为52°,出水渗透压下降为0.18MPa。5种亲水基团中,改性PTFE中空纤维膜最佳的亲水基团为羧基,最佳的预处理溶液为丙烯酸。     

聚四氟乙烯膜的亲水改性和应用进展

综述了聚四氟乙烯（PTFE）膜的亲水改性及其应用的研究进展，主要介绍了化学处理法、等离子体法、辐射接枝法、原子层沉积法等改性技术，以及改性PTFE膜在空气净化、膜蒸馏及电池隔膜领域的应用，最后对PTFE膜的发展与应用进行了展望。     

PTFE中空纤维膜的亲水改性

利用氟碳表面活性剂、二氯甲烷为溶剂对聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜进行亲水改性。研究了表面活性剂浓度及组装时间对中空纤维膜亲水性能的影响,确定了亲水改性的最佳条件为氟碳表面活性剂浓度为3g/L,PTFE中空纤维膜组装浸泡最佳时间4h,同时对亲水改性后PTFE中空纤维膜的污水处理效果进行了测试,结果表明其污水处理性能高于国家标准要求,化学需氧量去除率达到84.2%,氨氮去除率达到94.4%,悬浮物去除率达到99.0%。     

分离膜亲水改性技术专利申请状况与发展

通过对分离膜亲水改性技术领域的专利申请进行检索和分析,主要从膜材料亲水改性和膜表面亲水改性两个角度出发,综述了目前对疏水性分离膜的亲水化改性方法,对我国该领域的发展提出建议。     

聚苯胺与苯胺共聚物对聚四氟乙烯膜亲水改性

采用分散聚合的方法在等离子处理的聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜上沉积聚苯胺(PANI)或苯胺共聚物进行亲水改性.通过拉曼光谱、扫描电镜、接触角等测试对比研究表明,苯胺共聚物与PANI有类似的化学结构,等离子处理使聚合历程的峰温提高,后期聚合速率增大,但处理时间不宜过长;PANI及其苯胺共聚物在PTFE膜表面的沉积都对PTFE膜亲水性有了良好的改观,苯胺共聚物亲水改性效果优于PANI的.     

后交联法用于聚四氟乙烯平板膜的亲水改性

采用聚丙烯酸(PAA)与三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯](Sac-100)的交联反应对聚四氟乙烯(PTFE)平板膜进行亲水改性,通过扫描电子显微镜、傅里叶变换衰减全反射红外光谱和能量色散X射线光谱仪对平板膜表面进行了表征,并研究了PAA和Sac-100含量、反应体系pH等条件对PTFE平板膜亲水性能的影响。结果表明,PTFE疏水膜经pH=5、质量分数分别为0.4%的Sac-100和2.0%的PAA交联处理后,再经过饱和NaHCO_3浸泡可以使PTFE膜表面水接触角由(135±1)°降低到(22±1)°,膜表面抗污染性增强。改性PTFE亲水平板膜表面含有羰基、羟基以及羧基离子、膜原纤维变粗,膜具有良好的抗蛋白质吸附能力,亲水层稳定性。     

聚四氟乙烯表面亲水改性研究进展

综述了国内外聚四氟乙烯(PTFE)表面亲水改性的研究进展,主要介绍了湿化学处理、低温等离子、辐射接枝、激光处理等方法在PTFE表面改性方面的应用情况,简要叙述了各改性方法的优缺点,并对PTFE表面改性的发展前景进行了展望.     

亲水和疏水改性膜的抗结垢和润湿能力的对比

膜蒸馏过程受料液盐度的影响较小，可以处理高矿化度的矿井水，但膜污染和润湿制约其工业化应用。本文首次全面比较了两种商业化的疏水膜，即平板聚四氟乙烯（PTFE）和聚偏氟乙烯（PVDF），以及分别进行亲水和疏水表面改性后制备的PVA-PAA/PTFE和Teflon/PVDF两种复合膜，在直接接触式膜蒸馏（DCMD）中浓缩饱和硫酸钙溶液时的结垢和润湿程度。重点分析了两种基膜和复合膜的结垢和润湿机理，探讨它们在矿井水浓缩中的应用潜力和最佳膜结构。实验结果显示，饱和硫酸钙浓缩过程中，膜表面结垢是主要影响因素，PTFE膜和PVDF膜尽管膜微观结构差别巨大，但抗结垢能力接近；Teflon/PVDF复合膜因其表面有滑移特性而表现出完美的抗结垢性能，PVA-PAA/PTFE复合膜尽管有致密的亲水表面，抗结垢能力并不强。     

聚四氟乙烯中空纤维膜的亲水改性及稳定性能

针对聚四氟乙烯(PTFE)的疏水问题,采用两亲性聚合物亲水剂对PTFE中空纤维膜进行亲水改性。两亲性聚合物可能通过疏水链与聚四氟乙烯的原纤及节点发生缠结进而固定在PTFE膜上。研究发现,两亲性聚合物在不影响PTFE中空纤维膜结构的基础上成功地覆盖在PTFE中空纤维膜表面。亲水改性聚四氟乙烯膜(M-PTFE)的水通量随压力的增加而增加,在高压(100 kPa)和负压(-20 kPa)长时间的运行条件下也能保持4 674 L/(m²·h)和1 960 L/(m²·h)的数值。两亲性聚合物改性剂在PTFE膜表面的稳定性为改性PTFE膜稳定的大水通量提拱了理论基础,也为PTFE中空纤维膜在水处理领域的应用提供了有利的技术支撑。