芳香聚酰胺反渗透复合膜界面聚合影响因素分析

目前应用较为广泛的反渗透复合膜的制备方法是由单体间苯二胺和均苯三甲酰氯在超滤支撑膜上界面聚合生成聚酰胺脱盐皮层。该制膜方法影响因素众多,能够影响反渗透复合膜分离性能的因素主要有支撑膜的结构和化学性质、单体结构和浓度、添加剂的选择、反应温度和时间、后处理温度和时间等。对界面聚合的一些主要影响因素进行分析。     

芳香聚酰胺反渗透复合膜界面聚合影响因素分析

目前应用较为广泛的反渗透复合膜的制备方法是由单体间苯二胺和均苯三甲酰氯在超滤支撑膜上界面聚合生成聚酰胺脱盐皮层.该制膜方法影响因素众多,能够影响反渗透复合膜分离性能的因素主要有支撑膜的结构和化学性质、单体结构和浓度、添加剂的选择、反应温度和时间、后处理温度和时间等.对界面聚合的一些主要影响因素进行分析.     

界面聚合表面改性法制备高效抗污染油水分离复合膜

引　言油污染作为一种常见的污染 ,对环境保护和生态平衡危害极大 .膜分离法则是对含油污水进行深度处理的可行而有效的方法[1] .在使用膜分离法理含油污水时 ,膜污染是影响分离过程的最主要问题 .提高膜表面的亲水性能有效缓解膜分离含油污水过程中的膜污染情况[2 ,3] .目前处     

制备聚酰胺复合膜中界面聚合反应添加剂研究进展

聚酰胺复合膜以其优良的稳定性及良好的分离选择性成为水处理和化工分离领域应用范围最广的分离材料之一。聚酰胺复合膜一般采用界面聚合法制备,由于界面聚合反应活性高、反应参数多,致使界面层结构难以控制,膜的渗透性或选择性不理想。因此,如何有效调控膜结构,实现膜的高渗透性或选择性是目前面临的重要挑战。近期诸多研究表明,在水相或有机相中引入添加剂可以改变油水界面张力进而调控单体界面扩散速率及界面分布,或通过改变反应机理影响聚合反应速率,最终实现对界面层结构和膜性能的调控。本文从添加剂种类、性质和调控作用等角度总结了近年来添加剂对复合膜结构及性能调控的研究进展,分析了现有研究存在的问题,并建议从微观层面探究界面过程的物理化学性质以及开发高时间分辨率原位表征方法等。     

界面聚合工艺条件对反渗透复合膜性能的影响

以聚砜超滤膜为支撑膜,间苯二胺(MPD)为水相功能单体,均苯三甲酰氯(TMC)为油相功能单体,通过界面聚合法制备了反渗透复合膜。研究了功能单体浓度、界面聚合反应时间、界面聚合成膜后热处理时间和温度等条件对复合膜分离性能的影响;并对在水相中添加相转移催化剂对复合膜分离性能的影响和相转移催化机理进行了初步探讨。首先在单因素实验条件下确定工艺条件的优化范围,然后经过正交实验得到最佳工艺条件,实验结果表明, 油相中TMC浓度为3 g•L^-1、水相中MPD浓度为20 g•L^-1、界面聚合反应时间为30 s、界面聚合成膜后热处理温度为90 ℃、后处理时间15 min时,所制备的反渗透复合膜表现出良好的分离性能,通量达14.91 L•m^-2•h^-1,截留率为0.951(测试条件: 压力1.6 MPa, 温度25 ℃, NaCl浓度20000 mg•L^-1);当水相中MPD浓度较低时,加入适量的相转移催化剂,能有效地改善膜的分离性能。     

聚酰胺薄层复合膜的界面聚合制备过程调控研究进展

界面聚合法制备的聚酰胺薄层复合膜凭借着渗透通量以及分离选择性高、化学稳定性佳等优点在水处理等领域有着广泛应用。聚酰胺分离层的物理结构和化学性质决定着复合膜的分离性能,通过调控界面聚合过程来优化聚酰胺层的理化性质可提高复合膜的分离性能。本文聚焦聚酰胺分离层性质与复合膜性能之间的关系,从基膜改性、调控单体反应过程、聚酰胺层后处理三个方面综述了近年来调控界面聚合制膜过程的研究进展。通过分析单体传质对界面聚合反应的影响以及膜结构与性能间的构-效关系,总结了界面聚合制备聚酰胺复合膜的调控机理和方法,为进一步提升聚酰胺复合膜的分离性能提供理论依据和发展方向。     

聚酯酰胺反渗透复合膜的制备及其表征

以间苯二胺、氨基葡萄糖与均苯三甲酰氟为反应物,在聚砜基膜上用界面聚合法制备聚酯酰胺反渗透复合膜。用红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）及原子力显微镜（AFM）对所制备膜的结构和形态进行表征。红外光谱的结果表明有聚酰胺和聚酯结构的生成,扫描电镜结果显示复合膜表面呈明显的峰谷状结构,原子力显微镜分析结果表明聚酯酰胺膜表面粗糙度较聚酰胺膜表面粗糙度大。实验考察了界面聚合反应中的水相单体配比对所制备复合膜分离性能的影响;并进一步考察了操作条件及物料性质对制备的聚酯酰胺反渗透复合膜分离性能的影响。研究表明：随水相中氨基葡萄糖配比的增加,复合膜的脱盐率下降,通量上升。聚酯酰胺反渗透复合膜在1．6MPa操作压力下水通量达到27．4L／m^2·h以上,对2000mg／L的NaCl、KCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4等无机盐的脱盐率均在97．5％以上。     

沸石/聚酰胺反渗透复合膜的制备

为了提高反渗透膜的通量,通过在界面聚合反应过程中添加NaA型纳米沸石分子筛制备了沸石/聚酰胺反渗透复合膜,采用SEM及复合膜性能测试的方法比较了沸石分子筛添加在水相或者油相中时对膜结构及分离性能的影响.SEM图谱结果表明:沸石分子筛添加在油相中时,沸石在聚酰胺基质中分散均匀,膜结构比较均一;但当沸石分子筛添加在水相中时...     

界面聚合法PI/PP耐溶剂复合纳滤膜的制备与表征

以丙烯酰胺接枝的聚丙烯(PP)超滤膜为支撑层,间苯二胺(MPD)、均苯四甲酰氯(BTAC)分别为水相及有机相功能单体,通过界面聚合及其后续的酰亚胺化制备了聚酰亚胺(PI)/PP耐溶剂复合纳滤膜。讨论了水相浓度、有机相浓度及酰亚胺化溶液配方等条件对复合膜结构及其分离性能的影响。分别采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)表征分离层的化学组成及复合膜的形态结构,得到膜的分离、透过及其耐溶剂性能。结果表明,有机相浓度的影响最为显著,支撑膜表面形成了均匀致密的PI分离层,复合膜呈负电性,并具备优秀的耐溶剂性能。实验范围内,MPD、BTAC的浓度分别为8、2 g·L-1,酰亚胺化溶液乙酸酐∶三乙胺∶苯体积比为1∶1∶10时,所制备膜的分离性能较佳,对Na2SO4、酸性艳蓝6B的截留率分别达93.8%和96.9%。     

浸渍-界面聚合法制备荷电镶嵌膜

以聚醚砜为基膜,以荷正电的高分子材料聚环氧氯丙烷胺及荷负电的2,5-二胺基苯磺酸混合水溶液(无机相)与三酰氯的正己烷溶液(有机相)通过浸渍-界面聚合反应,合成了一种新型的荷电镶嵌膜.实验考察了荷电剂浓度、单体的浓度、界面聚合反应时间和热处理温度等因素对膜性能的影响.研究结果表明,优化工艺下所制备的荷电镶嵌膜具有良好的性能.在0.4 MPa下,膜对无机盐的截留率均低于40%,对PEG1000的截留率则达到了94.02%,该膜的纯水通量为11.1 L·m-2·h-1;能截留低分子量有机物而透过盐,表明该膜可以用于有机物与盐混合溶液的分离.     

界面聚合制备复合荷电镶嵌膜

以聚醚砜中空纤维膜为支撑膜,通过界面聚合方法制备了能有效传递电解质而截留低分子量有机物的复合荷电镶嵌膜。水相单体溶液含有2,5-二胺基苯磺酸、聚乙烯亚胺;有机相单体溶液含有均苯三甲酰氯和4-氯甲基苯酰氯;通过三甲胺溶液化学修饰将界面聚合复合层中的氯甲基基团转换为阳离子季胺盐基团。讨论了界面聚合条件和操作条件对荷电镶嵌膜分离性能的影响,分别采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及压汞仪等现代分析手段,对荷电镶嵌膜断面结构、表面形貌及孔径尺寸进行了系列表征。研究结果表明：界面聚合时间越长,生成的复合选择层越厚,所得膜的水通量越小,膜对无机盐的截留率也就越高;而界面聚合单体浓度增加,膜的水通量及膜对无机盐的截留率都会减小;另外,操作压力增大,膜的水通量及膜对无机盐的截留率均会增加。在操作压力为0．2MPa条件下,复合荷电镶嵌膜对无机盐的截留率均小于20％,而对二价酚橙和甲基绿的截留率均大于95％。     

Antibacterial Thin Film Composite Polyamide Membranes Prepared by Sequential Interfacial Polymerization

In this work, thin film composite polyamide (PA) membranes are modified by polyethyleneimine (PEI) and 2,6‐diaminopyridine (DAP) through sequential interfacial polymerization to fabricate contact active antibacterial membranes. The modified membranes show improved hydrophilicity and enhancement of zeta potential. Upon tethering with PEI and DAP onto the PA membranes, the membrane flux increases from 35.7 to 46.7 and 50.0 L m^?2 h^?1, respectively. Further the salt rejection rate improves from 96.6% to 98.0% and 98.8%, respectively. The PA‐PEI membranes have a better antibacterial performance than PA‐DAP, with a bacteria killing ratio for both Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) over 96.7%, while a commercial LC LE‐4040 membrane presents bacteria killing ratio of 13.3% for E. coli and 8.4% for S. aureus, respectively.     

SPG膜乳化与界面聚合法制备单分散多孔微囊膜

小粒径单分散中空储库结构微囊膜的制备具有重要学术意义和实用价值。为此采用了SPG(Shirasu-Porous-Glass)膜乳化法和界面聚合法，对小粒径单分散多孔微囊膜的制备进行了较系统的实验研究，以期为进一步制备多孔内接枝环境感应型功能凝胶开关的小粒径单分散微囊型靶向式药物载体提供基体。研究结果表明，采用SPG膜乳化法可制得单分散性良好的乳液液滴，进而采用界面聚合法可得到单分散微囊。用膜乳化方法易于控制乳液液滴及微囊的大小，在研究中SPG膜乳化法制备的乳液液滴及微囊的平均粒径大约是所用膜孔径的3．6倍。微囊膜的多孔性可以靠改变溶剂和单体的成分来进行控制，扫描电镜检测结果表明所制备出的不同粒径级别的单分散微囊膜均具有良好的多孔结构。     

3D Printing/Interfacial Polymerization Coupling for the Fabrication of Conductive Hydrogel

In this study, 3D printing is coupled with interfacial polymerization to obtain electroactive hydrogels with complex and defined geometry. Conductive hydrogels are created through a two‐step procedure: first a digital light processing 3D printing system is used to fabricate poly(ethylene glycol)diacrylate 3D structure and then pyrrole is oxidized to polypyrrole (PPY), exploiting an interfacial polymerization mechanism through which PPY can be formed in the poly(ethylene glycol) matrix, thus creating a conductive phase.     

界面聚合法制备农药微胶囊剂的研究

选取杀螟硫磷作为有效成分,介绍了界面聚合法制备农药微胶囊剂的改进方法,将多异氰酸酯预处理后再进行聚合反应,并与农药微胶囊剂的传统制备方法进行了对比,发现方法改进后,微胶囊的囊皮特性得到很好改善,微胶囊的包药率提高约一倍,达到95％以上,热贮稳定性有很大程度提高,分解率从15％降低到2％左右,释放速度更加缓慢,而且可以通过不同的条件控制释放速度,说明改进后方法制得的微胶囊剂能更好地提高农药的持效性,可以减少施药量一文中还着重研究了多种反应条件对农药微胶囊化的影响,测定了农药微胶囊在水中的释放速度,实验表明：释放速度可以通过界面聚合反应的时间、微胶囊剂粒子的大小、农药与囊材的不同用量比、两种水相单体的不同用量比等因素进行控制和调节,以获得适合实际要求的微胶囊：     

Fouling-resistant Composite Membranes for Separation of Oil-in-water Microemulsions

Fouling-resistant ceramic-supported polymer composite membranes were developed for removal of oil-in-water （O/W） mieroemulsions. The composite membranes were featured with an asymmetric three-layer structure, i.e., a porous ceramic membrane substrate, a polyvinylidene fluoride （PVDF） ultrafiltration sub-layer, and a polyamide/polyvinyl alcohol （PVA） composite thin top-layer. The PVDF polymer was east onto the tubular porous ceramic membranes with an immersion precipitation method, and the polyamide/PVA composite thin top-layer was fabricated with an inteffaeial polymerization method. The effects of the sub-layer composition and the recipe in the inteffaeial polymerization for fabricating the top-layer on the structure and performance of composite membranes were systematically investigated. The prepared composite membranes showed a good performance for treating the O/W microemulsions with a mean diameter of about 2.41μm. At the operating pressure of 0.4MPa, the hydraulic permeability remained steadily about 190L·m^-2·h^-1, the oil concentration in the permeate was less than 1.6mg·L^-1, and the oil rejection coefficient was always higher than 98.5% throughout the operation from the beginning.     

Ceramic/Polyaniline Composite Porous Membranes

Ceramic/polyaniline composite porous membranes are successfully made by diffusing ammonium peroxydisulfate and aniline into inorganic membrane disks. The ceramic disks are fabricated by mixing CMC, water, kaolin and alumina followed by the processes of drying, milling, sieving, pressing at 4000 pounds, and firing. The pore size of the disk is approximately 1 m.When the concentration of the oxidant is 0.25 M and that of the monomer is 1 M, the incorporation of polyaniline into the ceramic disks levels off after about 40 hours. The maximum incorporation percentage is approximately 4.86 wt% (0.18 g of polymer/3.7 g of disk). Characterizations of the ceramic disk and its composites include N2-flow tests, solubility tests, BET, SEM, OM and acid diffusion studies. Nitrogen-flow tests indicate that the incorporated polyaniline is structurally unstable. However, after applying N2 gas of 23 psig for about 40 min, no further degradation is observed in these composite membranes even under 40 psig of N2 gas. BET shows that the surface area of the composite is greater than that of the ceramic disk. SEM reveals that polyaniline is grown on the surface of the pores of the ceramic disks. Time constants, corresponding to the time when the pH value reaches 36.8% of the initial value, are estimated from the results of acid diffusion studies. The magnitude of the time constant is in the following order: ceramic/Peani base > ceramic/Peani salt > ceramic/Pani base > ceramic/Pani salt > plain ceramic.     

界面聚合法制备黄色电子墨水微胶囊

通过界面聚合法,用戊二醛改性的三乙烯四胺,与2,4-甲苯二异氰酸酯反应,制备出含黄色电子墨水的聚脲微胶囊。在搅拌速度为800~1 000 r/m in、乳化剂OP-10的浓度为0.05~0.12 mol/L的条件下,制备的微胶囊干燥后不易破裂,有一定机械强度、韧性、耐水性和耐热性;微胶囊壁厚约2μm;在直流电场中有显著的电泳现象,响应时间为0.2 s。     

界面聚合法制备微胶囊阻燃剂的研究

研究了界面聚合法制各微胶囊阻燃剂时，分散剂用量、搅拌速度等因素对微胶囊粒径大小及分布的影响规律。     

界面聚合法制备MABR中空纤维膜

利用界面聚合法制备了用于无泡曝气膜生物反应器(MABR)废水处理的聚苯胺 聚偏氟乙烯中空纤维复合膜,考察了普通聚合、掺杂和脱掺杂3种制备条件下得到的中空纤维膜的表面性能。测定了中空纤维膜的气体通量、膜丝表面亲水性,并观察了膜丝表面粗糙度的变化。结果表明,与初始聚偏氟乙烯中空纤维膜相比,复合中空纤维膜的表面亲水性得到显著改善,特别是掺杂后膜的接触角由原先的89°下降到73°;脱掺杂后复合中空纤维膜的气体通量大于掺杂改性膜,但是小于原膜丝;脱掺杂后复合中空纤维膜的表面粗糙度较初始膜有较大提高。挂膜试验中,脱掺杂后的复合中空纤维膜表现出了优异的生物挂膜性能,是一种具有潜在应用价值的MABR中空纤维膜。