非溶剂水添加对PVDF超滤膜结构和性能的影响

以H2O/DMAc为共溶剂,相转化法制备了PVDF/PVP平板超滤膜,考察了非溶剂水添加量对相分离进程、膜结构参数、膜分离性能的影响规律,观察了膜的微观形貌。结果显示,随着体系中含水量由1%～5%变化时,相转化成膜固化时间缩短,膜表面孔数增多,支撑层逐渐疏松,膜断面大孔结构变化丰富,呈现不规律变化,但膜平均孔径相对稳定。含水量由0%变化至5%,膜纯水通量从850 L/(m2.h)上升到1 250 L/(m2.h),BSA截留率基本保持在85%以上,在3%时最高,5%时有所下降。     

凝固浴体系对PVDF超滤膜性能与结构的影响

利用非溶剂相转化法(NIPS),以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为铸膜液,水、二甲基乙酰胺(DMAC)、PVP体系为凝固浴,制备外压中空纤维超滤膜。研究了凝固浴中DMAC和PVP含量以及凝固浴温度对膜性能和结构的影响。结果表明,凝固浴中DMAC含量的增加可以提高超滤膜的通量、断裂伸长率和表面的孔径,降低膜丝拉力;PVP含量对膜通量、拉力与断裂伸长率有非线性影响,当着PVP的质量分数大于12%时,支撑层孔径明显增加;凝固浴温度升高可以增加膜的通量,而对孔隙率、拉力和断裂伸长率则影响不大。当凝固浴中DMAC和PVP的质量分数分别为35%和12%、凝固浴温度为70℃时,可以得到性能较好得超滤膜。     

表面活性剂对PVDF超滤膜抗污染性能的影响

针对铸膜液中共混SiO_2容易团聚而造成膜的抗污染性能较低的情况,采用相转化法在铸膜液中添加不同类型的表面活性剂制备了改性的PVDF-SiO_2共混超滤膜,通过测试膜的纯水通量、截留率、接触角、表面ζ电位、通量下降率及通量恢复率等指标来对膜的抗污染性能进行表征,通过扫面电镜对超滤膜的微观结构进行表征。结果表明,添加表面活性剂的超滤膜的抗污染性能及微观结构均优于未添加表面活性剂的,纳米粒子在铸膜液中得到了均匀分散。将所制备的超滤膜应用于浙江舟山某油库的含油污水,处理后水中悬浮物、油含量及COD均达到GB 8978-1996排放标准。     

膜表面孔结构对PVDF超滤膜耐污染性能的影响

本文通过改变纺丝制膜工艺得到两种不同表面结构的聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维超滤膜,一种中空纤维膜外表面光滑,膜孔颈在膜表面,一种中空纤维膜表面相对粗糙,膜孔颈位于膜外表面层下,它们的泡点压力和水通量相当;通过用这两种外表面结构不同的膜过滤卵清蛋白、淀粉、SiO2悬浮液、柴油4种典型体系进行实验,实验结果发现过滤卵清蛋白体系时,这两种不同表面结构的膜耐污染性能基本上相当,过滤其它3种体系时,表面粗糙的膜耐污染性能明显好于表面较光滑的膜。     

TiO2纳米粒子对PVDF超滤膜的结构与性能影响研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同纳米TiO2溶胶含量的TiO2/PVDF超滤膜,探讨TiO2溶胶及其含量对膜性能及结构的影响,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱和接触角测量仪表征了复合膜的结构.结果表明,经纳米TiO2溶胶改性后,TiO2/PVDF复合膜的孔隙率、接触角和结构等都发生了显著的变化,在TiO2溶胶添加质量分数为4％时条件下,膜的孔隙率为74.5％,水通量为430.6L·m-2·h-1,截留率为82.5％.     

处理油库污水的改性PVDF超滤膜结构与性能

在PVDF/PVP体系中添加Al₂O₃和TiO₂两种无机纳米颗粒,利用沉浸凝胶相转化法制得纳米颗粒总量不同和比例不同的改性PVDF平板超滤膜。探讨了纳米颗粒比例和总量对膜性能的影响。利用SEM、XRD对改性膜的结构进行了表征。并利用该改性膜处理典型沿海油库含油污水。结果显示:两种无机纳米颗粒的加入,明显增强了纳米改性膜的亲水性,使膜的抗污染性能得到提高;膜的韧性和强度得到改进;膜表面及膜孔的微观结构、改性膜的结晶度没有受到无机纳米颗粒的明显影响。最佳的纳米颗粒总含量为3%,两种纳米颗粒最佳质量比例为1:2。采用改性膜处理油库含油污水,稳定时出水中悬浮物含量低于0.4 mg·L^-1;石油烃类含量低于0.5 mg·L^-1;COD值在60～70 mg·L^-1之间,达到了国家污水排放标准。     

凝胶相转化温度和空气预蒸发时间对PVDF超滤膜性能及结构的影响

利用非溶剂相转化法(NIPS),以聚偏氟乙烯(PVDF)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/N,N-二甲基乙酰胺( DMAC)为铸膜液体系,水为凝固浴制备了大通量超滤膜.考察了铸膜液温度、凝胶浴温度、空气预蒸发时间等条件对超滤膜性能与结构的影响.研究结果显示,随着铸膜液和凝胶浴温度的提高,膜纯水通量增大,强度增强,截留率降低,膜的第一泡点压力减小,膜的孔隙率随铸膜液温度升高而增大,随凝胶浴温度升高先增大后减小,膜断面指状孔发育较为通透,海绵层致密.延长铸膜液在空气预蒸发时间,膜的第一泡点压力和孔隙率降低,超滤膜截留率提高,通量和强度变化不大.     

添加剂类型对PES超滤膜结构和性能的影响

采用PEG-400作为有机小分子添加剂、PVP-K30作为有机大分子添加剂、TiO_2作为无机小分子添加剂,使用非溶剂致相分离(NIPs)法制备了PES中空纤维超滤膜。利用电子显微镜(SEM)、实验室自制测量装置对PES超滤膜进行表征。结果表明,当TiO_2的添加量为0.6%时,膜的综合性能最优,此时水通量达到128.6 L/(m~2·h),对牛血清蛋白(BSA)溶液的截留率为83.9%。     

Ag3PO4改性PVDF超滤膜的结构与性能

将不同量Ag₃PO₄均匀地分散在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中, 利用相转化法制备了改性PVDF膜, 通过扫描电镜(SEM)、接触角测定、过滤实验和污染性测试等研究了其微结构、分离性和耐污染性等, 并考察了膜污染后的清洗效果。结果表明, 添加Ag₃PO₄ 的PVDF膜具有不同的微结构与性能, 当添加1% 的Ag₃PO₄时, 膜皮层变薄、微孔数增多, 并呈现出最优化的水通量、亲水性、力学性、抗污染能力和截留率等。采用太阳光-水清洗能使改性膜的通量恢复率达到85%以上。     

甘油后处理对相转化法制备PVDF超滤膜性能的影响

本文采用相转化法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜,研究了后处理过程中不同甘油含量、浸泡时间及晾晒时间对PVDF超滤膜性能的影响。实验结果表明,后处理液中甘油含量为30%、十二烷基硫酸钠为0.3%时,晾干后的膜丝与初始膜丝相比,纯水通量及伸长率保持较好。在后处理液中的浸泡时间对PVDF超滤膜的结构及性能影响不大。经后处理后,晾晒时间越长膜丝的浸润性越差,晾晒20d后,通量衰减至初始通量的81.9%,伸长率基本不变。     

PVDF超滤膜的改性研究进展

随着PVDF超滤膜应用领域的不断扩大,对PVDF超滤膜材料的性能要求也日益提高,尤其是在提高膜的亲水性、抗污染性和机械强度方面。本文介绍了近期国内外PVDF超滤膜共混改性和接枝改性研究进展,最后对今后PVDF改性研究方向提出了建议。     

PVDF/HTLcs超滤膜的制备及性能研究

用氧化镁脱硫废渣制备了类水滑石(HTLcs),将其与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,采用相转换法制备HTLcs杂化PVDF超滤膜。考察了HTLcs对PVDF杂化膜表面形态、晶体结构、力学性能、热稳定性、渗透性能及抗污性能的影响。结果表明,杂化膜显示了更好的亲水性能和抗污性能,有较高的纯水通量和截留率,HTLcs的添加量为3%时,杂化膜得到最大的纯水通量243.67 L/(m~2·h),且具有较好的抗污性能,其恢复率最高达97.3%。     

PVDF超滤膜亲水性改性研究进展

随着近些年超滤膜的发展,人们对膜性能的要求越来越高,改善膜性能的研究不断深入。当今在对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的改性过程中经常使用的方法有膜表面改性方法以及膜材料改性方法。膜表面改性的方法主要有物理改性、表面接枝改性、等离子体改性等;而膜材料改性的方法主要包括有小分子无机粒子共混改性和膜材料本体的化学改性。改性之后的PVDF膜亲水性会增强,水通量升高,膜的抗污染性也有了一定的提升,进而增加了膜的使用寿命。     

氧化石墨烯改性PVDF超滤膜截留染料性能研究

采用氧化石墨烯(GO)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对聚四氟乙烯(PVDF)超滤膜进行改性,以阳离子染料罗丹明B和阴离子染料刚果红为模型染料,研究GO添加量和pH、染料和NaCl含量对改性膜截留性能的影响。结果表明,GO添加质量分数为0.5%时,染料截留效果最好。高染料含量和高NaCl含量有利于提高膜对2种染料截留率,当染料的质量浓度50 mg/L、NaCl浓度为1 mol/L时,截留率分别达到75.2%和87.4%。pH对2种染料截留率有着相反的效果,低pH有利于提高膜对罗丹明B的截留率,高pH提高膜对刚果红的截留率。     

氧化石墨烯改性PVDF超滤膜制备及分离性能

用N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠(EDTS)对氧化石墨烯进行修饰,制备出亲水的EDTS-GO纳米复合物。然后通过共混的方式将EDTS-GO添加到PVDF中,制备出EDTS-GO改性PVDF超滤膜。接触角分析和红外光谱结果表明,在相转化过程中EDTS-GO转移至膜表面,PVDF膜表面的亲水性增强。系统考察了不同EDTS-GO添加量对膜性能的影响。膜性能测试表明,随着EDTS-GO添加量的增加,PVDF膜的纯水通量先增大然后降低,当添加量为0.5%时,纯水通量达到最大值,711.2 L·(m2·h)-1。此外,抗污染实验表明,EDTS-GO改性的PVDF超滤膜比未改性的PVDF超滤膜具有更强的抗污染性能。     

氧化石墨烯改性PVDF超滤膜制备及分离性能

用N-（三甲氧基硅丙基）乙二胺三乙酸钠（EDTS）对氧化石墨烯进行修饰,制备出亲水的EDTS-GO纳米复合物。然后通过共混的方式将EDTS-GO添加到PVDF中,制备出EDTS-GO改性PVDF超滤膜。接触角分析和红外光谱结果表明,在相转化过程中EDTS-GO转移至膜表面,PVDF膜表面的亲水性增强。系统考察了不同EDTS-GO添加量对膜性能的影响。膜性能测试表明,随着EDTS-GO添加量的增加,PVDF膜的纯水通量先增大然后降低,当添加量为0.5%时,纯水通量达到最大值,711.2 L·（m²·h）^-1。此外,抗污染实验表明,EDTS-GO改性的PVDF超滤膜比未改性的PVDF超滤膜具有更强的抗污染性能。     

小孔径PVDF超滤膜的研制

本文主要研究了高通量小孔径ＰＶＤＦ超滤膜。分析了溶剂体系,添加剂种类无机盐含量及第二组分ＰＭＭＡ等对膜性能的影响,实验结果表明,选择合适的溶剂体系和致孔剂,可制得高通量的致密小孔径ＰＶＤＦ超滤膜,同时,在ＰＶＤＦ膜中共混入少量与之相容的ＰＭＭＡ可显著改善该类膜的亲水性,进一步提高膜的水通量。     

亲水疏油改性PVDF超滤膜对沉淀出水处理的性能评估

为拓宽亲水疏油改性聚偏氟乙烯(HiOo-PVDF)超滤膜的应用范围,以苏州市某水厂沉淀池出水为处理对象,采用自主制备的外压式中空纤维膜组件,研究HiOo-PVDF对水中浑浊度、叶绿素a及有机物的去除性能及过滤过程中的阻力。结果表明,在6个过滤周期中,HiOo-PVDF膜能够稳定去除含有少量藻细胞的沉淀池出水中的浑浊度,去除率稳定在90%以上,对叶绿素a的去除率约为40%,而对有机物的去除较差,DOC、COD_Mn和UV₂₅₄的去除率分别约为22%、20%和26%。过滤阻力分布显示,膜本身阻力占比为58.5%,浓差极化阻力和可逆阻力之和占比为25.4%,不可逆阻力占比为16.1%。因此,HiOo-PVDF膜表现出稳定的浑浊度去除能力和较强的耐污染性能,在饮用水处理领域有一定的应用价值。     

添加剂对PVDF平板超滤膜性能和结构的影响

分别以无水氯化锂(LiCl),磷酸(H_3PO_4)为添加剂,采用正交试验设计方法优化PVDF平板超滤膜制备条件.以去离子水为凝胶浴,考察了聚合物浓度、溶剂种类、添加剂含量对超滤膜平均孔径,孔隙率等膜结构特征殁膜纯水通量、BSA截留率的影响.结果表明,对于LiCl体系,影响膜孔隙率的制膜条件是:LiCl浓度>溶剂种类>PVDF浓度,制膜液组成为12% PVDF/DMAC/5%LiCl时孔隙率最高,达到86.42%;对于H_3PO_4体系,影响膜孔隙率的制膜条件是:溶剂种类>H_3PO_4浓度>PVDF浓度,制膜液组成为15%PVDF/NMP/5%H_3PO_4时孔隙率最高,达到85.86%;对于LiCl和H_3PO_4体系,影响膜孔径的因素均为:PVDF浓度>溶剂种类>添加剂浓度,最大孔径下的最佳制膜液组成为12%PVDF/NMP/3%添加剂.研究得出LiCl体系和H_3PO_4体系的最佳组合分别为18PVDF/NMP/3%LiCl和15%PVDF/NMP/5%H_3PO_4.     

TiO_2溶胶改性PVDF超滤膜的制备与性能研究

利用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO2)溶胶并添加到铸膜液中,应用非溶剂致相法制备聚偏氟乙烯(PVDF)成品膜。系统研究了溶胶态TiO2、无机态Ti O2以及无机态TiO2/分散剂体系对TiO2/PVDF杂化膜的表面形貌、热稳定性、纯水接触角的影响。结果表明,溶胶态TiO2在铸膜液中分散良好,制取所得成品膜具有优良的综合性能,溶胶态TiO2的加入使得膜的接触角明显降低,孔隙率和平均孔径增大。