聚偏氟乙烯膜亲水改性的研究进展

从膜基体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聚偏氟乙烯膜的亲水化改性方法。介绍了共混改性、共聚改性、表面化学改性和表面辐照接枝等方法的机理、优缺点和近年的研究进展,指出共混改性中无机纳米粒子共混能够提高膜的亲水性和强度,具有良好的发展前景。     

氢氧化铁胶体改性聚偏氟乙烯膜的制备及性能研究

通过改性聚偏氟乙烯膜表面,来研究聚偏氟乙烯膜过滤性能.通过操作压力,氢氧化铁胶体浓度来制备改性膜,利用扫描电镜对改性膜表面进行测试、表征,通过纯水通量、牛血清白蛋白截留率、膜接触角来测定改性后膜的性能,从测定和观察结果来看,膜的通量、截留率、接触角都符合膜超滤要求,经过膜表面改性后延缓污染.     

等离子体引发聚四氟乙烯(PTFE)膜接枝丙烯酸改性研究

利用Ar气氛等离子体为引发手段对PTFE膜进行表面处理,最终实现了在PTFE膜表面接枝丙烯酸.通过XPS和ATR-FTIR对改性膜进行表面分析,表明在PTFE膜的表面形成一层聚丙烯酸(pAAc)薄膜.实验证实PTFE-g-pAAc膜的表面亲水性及表面稳定性较好,克服了等离子体改性效果不稳定的缺点.本研究拓展了PTFE膜材料在其他各相关领域的应用,具有较好的实用价值.     

含羟基丙烯酸酯改性聚砜膜的制备及性能表征

采用紫外辐照法分别将3种含羟基丙烯酸酯单体丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丁酯(4HBA)和丙烯酸三羟甲基丙烷单酯(TMPAA)接枝到聚砜(PSF)中空纤维膜上,制备了含羟基丙烯酸酯改性的亲水性聚砜膜.用衰减全反射傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电镜(FESEM)对接枝改性前后膜的结构和形貌进行了表征,研究了单体浓度、辐照时间对接枝密度的影响,通过水接触角和纯水通量测试研究了接枝前后膜表面的亲水性.结果表明:在相同接枝条件下,几种单体在膜表面的接枝密度顺序为HEA4HBATMPAA;在相同接枝密度时,TMPAA改性膜的亲水性大于4HBA和HEA改性膜;当TMPAA的接枝密度为3.02 mmol/m~2时,膜表面水接触角由原膜的80°下降到改性膜45°,纯水通量也由原膜的115L/(m~2·h)提高到改性膜的173 L/(m~2·h),膜表面亲水性明显增加.     

硝酸氧化改性煤基炭膜及其表面含氧官能团生成调控研究

采用硝酸氧化法对煤基炭膜表面进行氧化改性,通过X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)对炭膜表面含氧官能团进行定性和定量分析,研究氧化改性过程及工艺条件,来调控引入炭膜表面含氧官能团的种类和数量.研究结果表明:炭膜表面氧化程度与硝酸浓度和改性温度有关;整个氧化过程分为2个步骤,首先C-O和C=O等官能团被引入炭膜表面,然后其进一步氧化成COO官能团,其中第1步容易发生,而第2步则需要通过提高硝酸浓度和反应温度来实现.     

负载Ag纳米粒子的PPS膜的制备及其抗生物污染性能

为探究Ag纳米粒子在膜中的抗微生物污染性能,通过多巴胺(PDA)在聚苯硫醚(PPS)膜表面自聚合,形成PDA包覆的PPS膜(PPS@PDA),在碱性条件下将PPS@PDA膜浸泡在不同浓度的AgNO3溶液中,制备PPS@PDA/Ag膜;采用FT-IR、XRD、XPS、SEM等方法对改性PPS膜的结构和性能进行表征,并研究负载Ag纳米粒子的PPS膜的抗微生物污染性能.结果表明:膜的亲水性大大提升;改性后Ag纳米粒子成功地在膜的表面及内部形成;随着Ag纳米粒子浓度的增加,改性膜的抗微生物污染性能逐渐增强,对于大肠杆菌产生了(5±1)mm的抑菌圈,而对于金黄葡萄球菌产生了(3±1)mm的抑菌圈,对大肠杆菌的抗菌效果更好.     

全方位离子注入沉积复合镀膜计算机测控系统

文章提出的薄膜复合制备方法与装置的测控系统能充分利用磁控溅射、真空阴极弧光蒸发、离子注入等方法,为全方位注入沉积复合镀膜表面改性提供所需等离子体,使之可以根据不同的工艺要求设计膜体的成分结构,从而很容易获得不同的改性膜层,来提高膜体的硬度、抗氧化性及热稳定性等.     

滴状冷凝机理及冷凝表面改性的研究进展

对滴状冷凝的形成机理及冷凝传热表面的改性方法、效果等进行了综述。通过比较指出:滴膜共存冷凝机理具有合理性,等离子体技术在冷凝表面改性上具有巨大的应用潜力。基于分子自组装技术、纳米颗粒技术、化学复合镀技术、仿生技术等在冷凝表面改性方面的研究,提出了确定等离子体表面改性最佳工艺条件,有机蒸汽的滴状冷凝是今后冷凝表面改性的主要研究方向。     

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.     

多巴胺仿生修饰PVDF微滤膜的制备及性能

为了提高PVDF微滤膜的亲水性和抗污染性能,通过浸没沉淀相转换法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜,利用多巴胺超强的黏附性及易自聚形成聚多巴胺(PDA)的优势,对PVDF微滤膜进行表面涂覆改性,并通过ATR-FTIR、SEM和抗污染性能测试等方法探究PVDF微滤膜的性能.结果表明:通过涂覆的方法成功地将PDA沉积在PVDF微滤膜表面,改善了PVDF微滤膜表面亲水性和抗蛋白吸附性能,水接触角从纯PVDF膜的95°降低至改性膜的44°,对BSA蛋白的截留率为96.5%,通量恢复率(FRR)从纯PVDF微滤膜的43.26%增加到改性膜的77.73%.     

辐照接枝改性对PVDF中空纤维膜性能的影响

采用高能电子束辐照接枝改性方法对PVDF中空纤维膜进行丙烯酸亲水化接枝改性,研究了辐照接枝改性对膜的表面亲和性和物化稳定性的影响.结果表明:改性膜的亲水性、纯水通量和对牛血清白蛋白的截留率较原膜均有明显提高,接枝率为17.8%时膜的水接触角由87°降至46°,接枝率为6%时膜纯水通量达到最大值1029 L(/m2·h),接枝率大于2%时膜对牛血清白蛋白的截留率基本大于90%;随着接枝率的提高,膜的拉伸断裂强力略有增加,断裂伸长先提高后下降,但变化不明显;经适宜浓度酸碱处理后,改性膜的力学性能和通量均保持较好水平,满足膜的使用及维护时物理清洗和化学清洗的要求.     

聚偏氟乙烯中空纤维表面化学改性

对聚偏氟乙烯中空纤维进行了表面化学处理,在膜表面分别引入了双键、羟基和两种磺酸镇团,比较了几种表面改性对膜性能和表面亲水性的影响．结果表明,磺酸基团的引入使膜表面亲水性有很大提高．     

PVP改性PDMS/PAN中空纤维复合膜提升表面亲水性

为了改善气体分离复合膜中聚二甲基硅氧烷（PDMS）过渡层与极性分离层的界面结合,利用高极性的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修饰聚丙烯腈（PAN）中空纤维支撑的PDMS气体分离膜表面,以提高PDMS表面极性和亲水性并减少对气体渗透速率的不利影响. 利用X射线光电子能谱（XPS）证实利用溶液浸渍法可以将PVP接枝在PDMS表面对其修饰,并且随着浸渍时间的增加,PVP接枝量逐步增加,修饰效果逐渐增强. 实验结果表明,交联剂1,3,5-苯三甲酰氯（TMC）增强了PDMS表面的PVP接枝改性,PVP修饰使PDMS表面的水接触角降低到21.1°,显著提高了PDMS表面亲水性和极性,从而有利于PDMS层和极性分离层的紧密结合. PVP修饰使得CO₂对其他气体（H₂、CH₄、N₂）的选择性随TMC/PDMS摩尔比的增加而逐渐降低,气体选择性CO₂/H₂、CO₂/CH₄、CO₂/N₂的最大峰值分别为3.9、3.8、11.8.     

Grafting modification on the surface of titanium dioxide by polystyrene

Based on the technology of titanium dioxide grafting modification with polystyrene (PS), the modification mechanisms are studied and the polystyrene-grafting states on the surface of titanium dioxide have been set up. Under the synergistic actions of mechanical force, chemistry and heat, macromolecular free radicals of PS are created, at the same time, the O-O bonds of titanium dioxide are broken and the oxide free radicals produced, and the numbers of oxygen atom are increased and crystal lattice defects rich electrons are formed on the surface of titanium dioxide. The radical polymerization is the main reaction between PS and titanium dioxide and C-O bonds form in the process of modification. Multi-sites chemical adsorption also exists besides grafting between PS and titanium dioxide.     

PVDF中空纤维膜辐射接枝和交联及其对力学性能的影响

采用Co^60辐射引发丙烯酸接枝和PVDF中空纤维膜自交联,用IR谱图证实了丙烯酸接枝到中空纤维膜上.由SEM显示,低辐射剂量率有利于接枝链在膜表面的均匀分布,接枝率随辐射剂量率增加而下降,随单体浓度增加先上升,单体体积分数达到20%左右后接枝率反而下降;接枝膜的拉伸断裂强度随接枝率的增加而提高,但是辐射自交联无法显著提高膜的力学性能.     

聚乙烯中空纤维膜紫外光接枝改性研究

采用紫外光接枝聚合对聚乙烯中空纤维膜表面进行接枝改性,利用红外光谱鉴定了接枝产物,接枝率随辐照时间延长而增加,随引发剂浓度和单体浓度增加先上升而后下降;纯水通量随着接枝率增加先上升,当接枝率达到17%左右后,纯水通量随接枝率增加而下降.     

等离子体引发接枝聚合丙烯腈对聚乙烯表面改性的研究

研究了等离子体引发单体接枝聚合对聚合物的表面改性.选取PE为聚合物底材接枝丙烯腈,研究了接枝反应条件对接枝率的影响规律.反应温度愈高,接枝率愈大,当反应温度达到溶液的沸点时,接枝率急剧增大;随着单体浓度的增大,接枝率几乎呈现出线性增长的趋势;接枝率随反应时间的延长而增大.溶剂对接枝反应有较大的影响,当选用(甲醇+水)作为混合溶剂时,接枝率随着水与醇的体积比R(R=V(H₂O) / V(C_nH_2n+1OH))的增加而增加.当选用(乙醇+水)或(异丙醇+水)作为混合溶剂时,水醇体积比R为零(即溶剂为纯乙醇或异丙醇时)接枝率最大,当溶剂中有水参与时,接枝率下降.并利用ATR FTIR分析证明了丙烯腈单体接枝到聚合物薄膜样品表面.     

聚偏氟乙烯中空纤维膜的改性研究

采用化学接枝方法对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行亲水改性，采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等对接枝层进行测试、表征，实验结果表明，PVDF中空纤维膜与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸发生了接枝反应，接枝物可有效提高PVDF中空纤维膜的亲水性；改性后PVDF中空纤维膜含水率提高至112．3％；pH值和溶液离子浓度对改性的PVDF中空纤维膜的通量有较为明显的影响。     

PET膜的接枝改性及其血液相容性研究

对PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料进行表面改性,以提高材料表面亲水性和抗凝血性能,采取紫外共辐照方法和逐步偶合接枝方法,先在PET表面接枝聚乙二醇,然后通过化学偶合方法在聚乙二醇末端接枝抗凝血药物肝素。改性后PET材料的表面亲水性和抗凝血性能得到很大改善。PET表面亲水性随着接枝PEG的分子量和反应浓度的增大而增强。使用亲水性高聚物PEG作为空间臂,可以很好地保持肝素的生物活性。通过紫外改性成功地在材料表面接枝了PEG和肝素,很好地改善了材料的生物相容性。