陶瓷中空纤维透氧膜的制备与性能

应用相转化法制备了La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-α(LSCF)氧离子-电子混合传导陶瓷中空纤维膜, 该陶瓷中空纤维膜具有由多孔层和致密层组成的非对称结构. 经 1300℃的4h烧结后, 可得到致密的LSCF陶瓷中空纤维膜. 烧结后, LSCF粒度变大而其钙钛矿型晶相结构没有发生变化. LSCF中空纤维膜的透氧速率大大高于一般管式膜的氧透量.     

双相中空纤维膜的氧渗透模拟计算研究

采用相转化/烧结技术制备了致密的Bi_1.5Y_0.3Sm_0.2O₃-La_0.8Sr_0.2MnO_3–d双相复合陶瓷中空纤维膜. 所得的中空纤维膜具有非对称结构, 靠近膜管内表面部分是指状孔结构, 而靠近膜管外表面则是非常致密的结构. 中空纤维膜的内部尾端的氧气含量与膜管内外的氧分压、纤维膜的长度等有很大的关系. 由于随着氧气的渗透, 膜管内的氧分压沿轴向是增大的, 可以将膜管均分为n段, 采用活塞式流动模型结合Wagner氧渗透理论对双相复合中空纤维膜的氧渗透过程进行了模拟, 模拟结果和实测的相符合, 对于估算膜组件的氧气生产能力具有很好的指导意义.     

Fe3+/TiO2改性PVDF中空纤维催化膜的制备及表征

通过干-湿相转化法制备Fe3+/TiO2改性聚偏氟乙烯中空纤维膜,研究了不同聚合物浓度、改性溶胶量、致孔剂对中空纤维膜性能的影响,并对改性后PVDF中空纤维膜的微观结构、膜成分和催化活性进行了测试.结果表明:随着聚合物浓度的增大,中空纤维膜的水通量减小,截留率增加;改性溶胶的添加,显著提高了膜的亲水性和孔隙率,但机械性能有所降低;添加无水LiCl形成的孔多为网络状孔;高分子致孔剂有助于成指状孔,且水通量、截留率都有很大改善.Fe3+/TiO2/PVDF膜有较强的催化过氧化氢的能力.     

凝固浴温度对相转化聚醚砜中空纤维膜结构与性能的影响

以聚醚砜为膜材料、N,N-二甲基乙酰胺为溶剂、PVP为添加剂配成稳定溶液,使用水为凝固浴,采用干／湿法溶液相转化制备聚醚砜中空纤维膜．研究了凝固浴温度及空气间隙距离对膜的表面孔结构、断面结构和其它性能的影响．发现升高凝固浴温度的同时,增大空气间隙,可以有效地增大膜外表面的孔径,膜断面近外皮层下结构由指状孔向海绵状孔转化．     

相转化法制备中空纤维陶瓷膜的研究进展

利用相转化法制备中空纤维陶瓷膜具有操作简单、成膜微观结构可控、一步成型等优点.因此成为目前最常用的中纤维陶瓷膜的制备方法之一.首先论述了相转化法的过程,成膜机理,其次介绍了相转化法制膜过程中的影响因素,以及在膜烧结过程中烧结温度、保温时间、升温速率和烧结助剂对膜的影响,最后,对中空纤维陶瓷膜未来的研究方向提供了建议.     

静电纺丝法制备陶瓷中空纳米纤维的研究进展

陶瓷中空纳米纤维具有特殊的纳米一维管式结构, 在微电子、应用催化、气体传感器和光电转换等领域具有良好的应用前景。本文综述了静电纺丝法制备陶瓷中空纳米纤维的最新研究进展, 主要包括同轴静电纺丝法、单针头静电纺丝法以及后处理法在制备陶瓷中空纳米纤维方面的发展趋势, 重点介绍了单针头静电纺丝法在制备中空纳米结构上存在的相转化、气体挥发和柯肯达尔效应等机理, 并且对于陶瓷中空纳米纤维的应用前景以及不足进行了展望与总结。     

高渗透性ZrO2中空纤维陶瓷超滤膜的制备研究

以采用相转化法制备的高渗透性中空纤维陶瓷微滤膜为支撑体,通过溶胶浸溃涂覆技术制备了小孔径ZrO2陶瓷超滤膜.研究了支撑体预处理、溶胶组成、热处理温度、涂覆次数等因素对制备的ZrO2超滤膜的微结构及性能的影响.结果 表明,适量钇的引入可使ZrO2形成稳定的立方萤石结构晶相,可避免膜层出现开裂.在优化的热处理温度、溶胶组成...     

CA／PAN中空纤维血浆分离膜的结构与性能

本研究以CA及PAN的共混溶液,通过干-湿法纺丝制取中空纤维,利用共混高聚物各组分在凝固剂中相分离速度的差异,形成具有稳定结构的中空纤维孔膜,该膜用于分离血液中的血浆成分具有良好效果。讨论了成型条件及添加剂等对膜结构、性能的影响,用SEM及图相分析仪、MAP压汞仪及DSC等分析手段,对膜的微孔结构、形态、孔尺寸及中空纤维膜的血浆通量和水通量等进行了系统的考查。     

纺丝参数对PVC/PVB中空纤维膜性能的影响

采用干-湿相转化法制备聚氯乙烯(PVC)/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中空纤维膜。考察了凝固浴组成、芯液流速、卷绕速度、入水距离等纺丝参数对中空纤维膜性能的影响。结果表明,通过外凝固浴中溶剂含量的改变,可以控制中空纤维膜的皮层结构;通过芯液流速和卷绕速度的改变,可以控制内径和壁厚;通过入水距离的改变,控制水通量和截留率。因此通过控制纺丝参数,可制备性能不同的PVC/PVB中空纤维膜。     

干湿法纺制聚砜中空纤维N2—H2分离膜（I）

采用干湿法纺丝工艺纺制了聚砜中空纤维Ｎ２－Ｈ２分离膜，研究了料液伯浓度、温度、组成及中空纤维壁厚对膜性能的影响，用电镜照片观察和分析了膜的结构并结合相转化原理地讨论。     

低温热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜的研究

提出了一种低温热致相分离成膜方法(L- TIPS),通过干-湿法纺丝工艺制备了聚偏氟乙烯( PVDF)中空纤维多孔膜,考察了非溶剂致相分离法(NIPS)和热致相分离法(TIPS)两种成膜机理的竞争关系对膜形态结构和性能的影响.结果表明:低温热致相分离法在制备PVDF中空纤维膜的过程中同时发生了非溶剂致相分离机理和热致相分离机理,与单纯非溶剂致相分离机理成膜相比,膜断面未出现大的空穴,仅有少量指状孔,中部为球状结构,内外表面均有皮层,增强了膜的抗污染性能和强度;铸膜液浊点温度与凝固浴温差越大,壁厚越厚,热致相分离作用越明显,非溶剂致相分离作用相对减弱,膜的纯水通量和强度均有所提高,卵清蛋白截留率变化不大;低温热致相分离法比传统热致相分离法制膜温度低,能够添加常用的亲水性高分子添加剂(PVP、PEG、PVA).     

多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯共混中空纤维膜的制备及表征

采用非溶剂致相分离(NIPS)法,添加羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)制备聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜,研究了MWCNTs-COOH的添加量、管径对超滤膜性能的影响。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪分别研究了膜的形态、结构、晶型变化。结果表明,在MWCNTs-COOH质量分数为0.03%,管径为20~30nm时,中空纤维膜纯水通量、对牛血清蛋白(BSA)截留率、亲水性、抗污染性能达到最大。膜的拉伸强度、断裂伸长率相比纯PVDF膜显著提高,随MWCNTs-COOH添加量增加,先增大后减小且在0.03%达到最大;但随管径增大而减小。结果显示,质量分数0.03%,管径为20~30nm的MWCNTs-COOH制备出的中空纤维膜性能最优。     

异形聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

利用特殊结构的纺丝喷头,通过溶液相转移法,研制具有异形结构如:一字形多芯、品字形多芯结构的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜.系统研究了纺丝入水距离、异形膜形状对膜形态结构与性能的影响.结果表明:随纺丝入水距离的增大,异形膜的超滤水通量、透气系数、膜蒸馏通量、抗压密系数、断裂强力及破裂压力减小;异形膜中品字形三芯中空纤维膜的断裂强力较单芯中空纤维膜有很大的提高,而且破裂压力和抗压密系数在异形膜中最大,纺丝成形稳定性最佳.     

共挤出法制备双层中空纤维陶瓷复合膜

中空纤维陶瓷膜具有装填密度高,传质阻力低,使用寿命长等优点,被广泛用于膜分离领域。高度非对称结构的中空纤维膜有利于同时实现高通量与高截留率,本研究采用共挤出法制备双层中空纤维陶瓷复合膜,内外层纺丝液分别掺杂平均粒径为1μm和300 nm的α-Al₂O₃粉体。系统考察了内层纺丝液TiO₂掺杂量、外层纺丝液Al₂O₃/聚醚砜(PESf)质量比和煅烧温度对膜的结构与性能的影响。结果表明,在内层纺丝液TiO₂掺杂量为2wt%,外层纺丝液Al₂O₃/PESf质量比为5.60,烧结温度为1350℃的最优条件下,中空纤维膜断裂负荷为24 N、平均孔径为0.15μm、去油率为97.5%。     

高温隔热用微纳陶瓷纤维研究进展

陶瓷纤维具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化和耐机械震动性能好等优点,是空天飞行器、核能发电和化工冶金等热防护领域所需的关键高温隔热材料.传统陶瓷纤维直径粗(?>5μm)、脆性大、热导率高,在实际隔热领域应用中受到了极大限制.减小纤维直径,制备微纳陶瓷纤维,不仅有利于提高纤维力学性能,还有望改善其高温隔热性能,近年来引起...     

气隙长度与芯液浓度对纤维素中空纤维膜结构与性能的影响

以离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)为溶剂来纺制纤维素中空纤维膜,考察了气隙长度与芯液浓度对中空纤维膜结构与性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)对膜内、外表面形态及支撑层结构进行了观察,测试了中空纤维膜的水通量、截留率等渗透性能以及最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能.结果表明:随着气隙长度与芯液浓度的增加,中空纤维膜外表面与支撑层孔洞结构变小,内表面结构变得更加规整,膜孔隙率与水通量下降,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能则逐渐变大;与芯液浓度相比,气隙长度对中空纤维膜性能的影响较为显著.     

Controlling the Morphology of PVDF Hollow Fiber Membranes by Promotion of Liquid–Liquid Phase Separation

In literature, liquid–liquid (L–L) phase separation has been widely adopted as the principle technique by which polymeric membranes are produced. However, the promotion of L–L phase separation as the means of controlling membrane morphology is still debatable. Thus, this work aims to introduce a facile and cost‐effective technique for controlling the morphology of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) hollow fiber membranes (HFMs). The proposed technique is based on promotion of L–L phase separation which can be achieved through two different approaches: 1) reducing the distance between locations of dope and binodal curve through locating spinning dope on nonsolvent (water)/solvent (2‐pyrrolidone)/polymer (PVDF) ternary phase diagram by increasing of nonsolvent content and maintaining of polymer concentration at initial level; 2) simultaneous occurrence of thermally and nonsolvent induced phase separation (TNIPS). It is found that L–L phase separation promotion based on the above described approaches yields to PVDF HFM with partially double‐layered structure, enhanced mechanical properties, higher porosity, and smaller average pore radius with the potential to purify textile wastewater containing C.I. Disperse Violet 33. The proposed technique is advantageous due to lack of need for additives or post‐treatment process for HFM synthesis.

     

聚醚砜含量对纤维素/聚醚砜中空纤维血液透析膜结构和性能的影响

以离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)为溶剂来纺制纤维素/聚醚砜共混中空纤维膜,考察了聚醚砜含量对中空纤维膜结构与性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)对膜内、外表面形态结构进行了观察,测试了中空纤维膜的水通量、截留率等渗透性能,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能以及透析性能。结果表明:随着聚醚砜含量的增加,中空纤维膜外表面孔洞结构变大,内表面结构变得更加疏松,膜孔隙率与水通量升高,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能则逐渐下降;对尿素的清除效率逐渐提升;对溶菌酶和牛血清白蛋白的清除效率逐渐增大,在聚醚砜含量为13%时分别达到最大值24.05%和19.91%。     

微孔聚丙烯中空纤维膜

以熔融纺丝－冷却拉伸与热致相分离两种制备微孔聚丙烯中空纤维的意义、原理、过程、影响因素等进行了评述。