高性能聚醚砜/聚乙烯醇复合超滤膜的研究

以聚醚砜(PES)膜为基膜,聚乙烯醇(PVA)交联层为功能层,制备了一种高性能聚醚砜/聚乙烯醇复合超滤膜。采用傅立叶红外光谱、原子力显微镜和接触角测试仪对PES基膜和PES/PVA复合超滤膜的结构进行表征。系统研究了运行压力、运行温度对复合超滤膜性能的影响。探索了复合超滤膜耐酸碱性能以及长期运行稳定性。进一步地,利用本文提供的复合超滤膜对油水混合乳液进行了分离,并对其油水分离效率进行了评估。结果表明,PES基膜表面涂覆PVA交联层后,可以获得表面光滑、亲水性能优异的复合超滤膜。超滤膜具有较强的耐酸碱性能,长期运行稳定性高。随着测试温度和压力的增加,超滤膜通量逐渐增大,而截留率呈逐渐降低趋势。油水乳液分离率高达98%,且具有较强的耐污染性能。     

聚偏氟乙烯/纳米纤维素复合超滤膜的研究

以聚偏氟乙烯为原材料,聚乙烯吡咯烷酮( PVP K30)为添加剂,并向聚偏氟乙烯铸膜液中混入纳米纤维素,采用相转化工艺制备了复合超滤膜.通过正交试验分析了各因素对产品性能的影响,并得出了制备复合超滤膜的最优条件:聚偏氟乙烯质量分数为14％,添加剂PVP K30质量分数为0.5％,纳米纤维素加入量为0.7％,空气中溶剂蒸发时间为10s,凝胶浴为水.测定复合超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、力学强度等一系列性能,膜的水通量为40.7 L/(m2·h),对牛血清蛋白的截留率为91.8％,孔隙率为52.3％,平均孔径为15.3 nm.     

壳聚糖纳米粒子改性反渗透膜的制备及性能研究

采用反相乳化法制备了壳聚糖纳米粒子(CSNP),以聚醚砜超滤膜为基膜,将CSNP添加在水相中通过界面聚合方法制备了一系列薄层纳米复合(TFN)反渗透膜,研究了CSNP添加量对TFN膜性能的影响。结果表明,CSNP优化添加质量分数为0.010%,即TFN-10膜对NaCl的截留率达到98.89%,水通量为40.53 L/(m~2·h),远高于TFN-0(TFC)膜的水通量(22.92 L/(m~2·h));且TFN-10膜在48 h的长期运行后,水通量和截留率分别稳定在32.20 L/(m~2·h)和99.07%,稳定性良好;对HA抗污染测试中,通量恢复率为83.67%,总污染率为24.84%,抗污染性能明显优于TFC膜(通量恢复率44.88%,总污染率58.19%)。     

聚砜-纤维素复合超滤膜材料的制备与表征

以聚砜为原材料,通过向铸膜液中混入纤维素微纳晶体,采用浸没沉淀相转化工艺制备了纤维素填充聚砜基复合超滤膜材料。通过正交试验分析了各因素对产品性能的影响并得出了制备复合超滤膜的最优条件:当聚砜质量分数为18%,添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为0.3%,纤维素微纳晶体加入量为聚砜质量的15%,空气中溶剂蒸发时间为10s,然后在凝胶浴水中凝胶成形。并测定复合超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、强度等一系列性能,膜的水通量为152.72L/(m²·h),截留率为93.98%,孔隙率为63.22%,平均孔径为46.03nm,膜具有良好的综合性能。     

聚醚砜超滤膜的制备与优化

为了给复合膜制备提供理想的支撑基膜,采用L-S相转化法制备聚醚砜超滤膜。通过正交实验设计,系统研究了各种因素对聚醚砜超滤膜性能的影响,并采用回归分析得到了模型方程。结果表明:所制备的聚醚砜超滤膜的水通量为246. 9L·m-2·h-1 (操作压力0. 1MPa),该膜对浓度为500mg/L的聚乙烯醇(PVA80 000)截留率达95%以上。     

CA／PAN-Al2O3有机-无机复合超滤膜的制备

以醋酸纤维素(CA)及聚丙烯腈(PAN)为膜材料,以纳米三氧化二铝(Al2O3)为添加剂,通过浸入-沉淀相转化法制备了有机-无机超滤膜,从凝固浴温度及组成两个方面考察成膜规律.试验结果表明,凝固浴温度及组成对膜性能有较大影响,综合膜水通量及截留率多方面进行考虑,凝固浴温度50℃较为适宜;凝固浴中加入表面活性剂,膜的水通量及截留率均得到改善.     

PVDF/PVA亲水化改性超滤膜的制备及表征

采用聚乙烯醇(PVA)对PVDF超滤膜进行亲水化改性,研究不同PVDF/PVA优化配比(wt/wt)对共混超滤膜结构和的性能影响。结果表明,当PVDF/PVA配比为8/2时,纯水通量最大,为1542.3 L/m2·h,截留率最小,为56.30%,平均孔径为67.75 nm,孔隙率为78.61%,膜的接触角为41.68°,此时超滤膜的性能最好,膜表面多孔。     

纳米纤维素对聚偏氟乙烯复合超滤膜结构与性能的影响

选用乙酰化纳米纤维素(CNCs)作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜的改性材料,通过共混改性方法制备新型CNCs/PVDF复合超滤膜,探究了乙酰化CNCs含量对CNCs/PVDF复合超滤膜的结构与性能的影响.结果表明:随着乙酰化CNCs质量分数从0增加到1.0％,复合超滤膜的表层膜孔增多,膜通量恢复率及对牛血清蛋白的截留率明显...     

纸质复合超滤膜的制备与研究

利用造纸涂布的工艺开发一种纸张复合超滤膜,该复合超滤膜是以多孔滤纸为多孔支撑层,聚乙烯醇(PVA)与气相SiO_2共混为超薄皮层。通过对比选择PVA与气相SiO_2质量比W_(PVA)/W_(SiO2)=2∶8,PVA浓度10%,干燥温度80℃,涂布量20 g/m~2,三次涂膜压光成膜。经过检测,该复合膜对牛血清蛋白(分子量67 000)截留率为71%,水通量为165 L/(m~2·h)。     

PDA/MMT/PVDF超滤膜的制备及处理乳化油性能研究

以聚多巴胺(PDA)、硅烷偶联剂(KH550)改性蒙脱土为添加剂,采用非溶剂致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)共混超滤膜。利用SEM、接触角测量仪、测试水通量和BSA截留率等方法分析膜的结构与过滤性能。结果表明,KH550-MMT/PDA膜的过滤效果极好,水通量达到了893.67 L/(m²·h),截留率达到了91.14%。KH550-MMT/PDA的添加,能够改善膜的微观形貌结构,极大地提升了膜的孔隙率、截留率与水通量,显著降低了膜的接触角,极大地增强了膜的抗污染性能。在含油废水的实验中,过滤3种乳化含油废水的截留率均保持在90%以上,其中,煤油乳化油截留率为98.76%。     

GPs-PVA/MCE多功能杂化膜的制备及性能

地聚物微纳米粒子（GPs）经聚乙烯醇（PVA）修饰后,采用真空抽滤法将其组装在混合纤维素基膜（MCE）表面,得到多功能地聚物颗粒-聚乙烯醇/混合纤维素杂化膜（GPs-PVA/MCE）。本文考察了GPs的添加量对杂化膜结构和性能的影响,通过SEM、FTIR、AFM、XRD等表征杂化膜的结构。结果表明GPs添加量为0.15g时制备的杂化膜性能最佳,水通量为11293L/(m²·h·MPa)。该多功能杂化膜对不同污染物均表现出优异的去除性能：通过孔道截留作用可去除水中100%的50nm聚苯乙烯微球和99.87%的乳化油;通过吸附作用亦可去除水中100%的阳离子型染料;比原始MCE膜分别提升了528.54%、25.78%、90.96%。特别是在连续处理含油乳液时,该杂化膜使用1h后通量仅降低了21.70%,远低于MCE膜的95.70%,说明其抗污染性能得到显著提升,显示出良好的应用潜力。     

耐污染聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能

以哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,以聚乙烯醇(PVA)为添加剂,通过界面聚合法在聚砜超滤基膜上制备了复合纳滤膜,主要研究了PVA、PIP、TMC单体浓度、热处理条件对复合膜性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对复合纳滤膜结构和形貌进行表征。研究表明,PVA能够提高膜通量,增强膜亲水性,提高膜表面光滑度。最佳制膜条件是:PIP浓度为3.0 g/L,TMC浓度为1.0 g/L,PVA浓度为0.54 g/L,界面聚合时间为1 min,热处理温度为50℃,热处理时间10 min。制备的纳滤膜在处理Na2SO4、MgSO4、NaCl和MgCl2等4种盐溶液时,其截留性能与陶氏NF-270和星达NFX膜相近,而在深度处理造纸脱墨废水时,也表现出良好的分离性能和耐污染性能。     

紫外键联马来酸酐表面改性聚丙烯腈超滤膜

采用紫外光法将马来酸酐（MAH）单体键联到聚丙烯腈（PAN）超滤膜表面,考察了紫外光强度、辐射时间、光敏剂浓度以及单体浓度对MAH反应率的影响。采用衰减全反射-傅里叶红外光谱（ATR /FT-IR）、扫描电镜（SEM）和水接触角（CA）对改性膜和原膜进行表征,结果表明单体MAH已成功键联到PAN膜表面,膜表面的亲水性得到提高。蛋白质静态污染以及超滤实验表明马来酸酐键联改性对PAN膜水通量影响不大,但抗污染性能得到明显提高,且由于MAH含有酸酐基团,使PAN膜的可反应性大大提高,使PAN膜易于进一步改性。     

聚乙烯醇/氧化石墨烯分离膜的结构与性能

成膜材料聚乙烯醇（PVA）易溶胀,稳定性差,氧化石墨烯（GO）具有很好的化学稳定性,以PVA为主要原料,GO为添加剂,聚乙二醇为造孔剂,采用共混法制备了GO含量不同的PVA/GO分离膜,并用光学接触角测量仪、超滤杯等考察了分离膜的亲水性和耐污染性;采用SEM、IR、TGA等表征了分离膜的微观形貌、热学及力学性能。结果表明：GO的加入改善了分离膜的内部孔道、亲水性、纯水通量和耐污染能力,膜的热稳定性和力学性能均得到提高,当GO含量为2%时,分离膜的综合性能达到最优。     

低截留分子量聚醚砜超滤膜

以聚醚砜(PES)为原料，均苯三甲酸(TMA)为添加剂，采用浸没沉淀相转化法制备聚醚砜超滤基膜，之后将聚乙烯醇(PVA)溶液涂覆在膜表面，经加热交联得到低截留分子量超滤膜。实验结果表明，随着聚乙烯醇浓度升高，截留分子量先减小再增加；随着热处理温度的升高，水通量减少，截留分子量减小。聚乙烯醇质量浓度为0.1%，80℃加热10 min，膜的截留分子量为900，纯水通量为6.10 L/(m²·h)。红外光谱分析证实PVA与TMA反应生成了交联结构。     

超滤集成工艺对西北村镇窖水处理的应用研究

研究了以超滤为核心,流程为颗粒活性炭-纳米金属簇-超滤-紫外线的集成净水工艺对原水中浊度、CODMn、氨氮的去除,进行了不同原水浊度下超滤的膜污染成因分析和化学清洗试验。结果表明,集成工艺出水浊度稳定在1 NTU以下,对CODMn和氨氮的平均去除率为29.86%和50.95%。出水水质达到了现行GB 5749-2006的要求。在短时间内较高浊度的进水对超滤膜不会造成不可逆的膜污染,但在持续较高浊度进水条件下膜阻力会快速提高并最终造成膜污染。对原水中的有机物和浊度进行更有效的预处理能减缓膜污染的进程,膜污染发生后进行有针对性的化学清洗能有效的恢复膜通量。     

Preparation and properties of PVDF/PVA hollow fiber membranes

On principle of polymer blend phase separation, PVDF/PVA hollow fiber membranes were prepared using phase inversion method. The membrane morphology and performance varied with the blending ratio. The PVDF/PVA blends showed incompatibility by the results of dynamic mechanical analysis (DMA) and infrared attenuated total reflection (FTIR-ATR) sampling technique. Based on bursting pressure and tensile strengths results, we suggest that the mechanical properties of PVDF/PVA blend membranes are worse than that of PVDF membrane. PVA can improve the hydrophilicity of PVDF/PVA hollow fiber membranes, which could be illuminated by the decrease in contact angle, the increase in equilibrium water content (EWC) and the variety in dynamic moisture regain. The pure water flux increases while the rejection ratio decreases with PVA content increasing. Moreover, PVA can improve the anti-fouling property of PVDF/PVA hollow fiber membranes, which could be illuminated by the result of increase coefficient of resistance.     

紧实型GO/PVDF复合膜对有机染料的去除性能研究

采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜，利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜，对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察，并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料，对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果显示，膜的纯水通量从45.10 L/(m²·h)增加到58.40 L/(m²·h)。GO含量为0.50%(质量)时(M2)，膜的综合性能较优。GO/PVDF复合膜对罗丹明B的吸附效果较好，1.5 d之后，M0~M3的吸附量分别为1.02、1.24、1.79和1.49 mg/g。乙醇对罗丹明B的脱色率达到80%以上。膜对甲基橙的吸附效果较差，M2的吸附量仅为0.46 mg/g，0.10 mol/L HCl溶液对甲基橙脱色率达到86%以上。膜对两种染料的截留率均保持在57.60%和57.20%以上。为纳米材料改性有机膜的制备以及对有机染料的去除提供了一定的科学依据。     

静电纺壳聚糖/PVA纳米纤维膜对甲基橙的吸附特性

以静电纺丝制备的壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜为吸附剂,研究了反应时间、甲基橙初始质量浓度、膜吸附剂用量和pH值对吸附甲基橙染料的影响,并通过吸附动力学行为和吸附等温线研究了其吸附机制。结果表明:当pH值在5～9之间、甲基橙初始质量浓度为100 mg/L、吸附剂用量为30 mg、反应时间为60～120 min之间时,吸附效果最佳且吸附平衡时间为3 h;CS/PVA膜对甲基橙的吸附既有物理吸附也有化学吸附,化学吸附占主导作用,CS/PVA膜对甲基橙的吸附符合Langmuir等温线和拟二级动力学模型。     

活性炭UF膜分离污水中COD的实验研究

试验考察了粉末活性炭的投加对超滤膜运行性能的影响,结果表明:随粉末活性炭投量的增加膜稳定运行时间延长,通量下降率降低。粉末活性炭的投加对膜过滤阻力影响不大。在此基础上又对PAC-UF组合系统去除有机物的效果进行了进一步研究,主要是对比研究了不同PAC投加量对5种不同配置水样中有机物的去除效果。得出如下结论:在相同PAC投加量下,CODMn值大的水样的CODMn平均去除率高,且出水CODMn值相近。说明了PAC-UF组合系统出水稳定,受水质差异的影响不大。