亲水化改性PVDF超滤膜的抗污染特性研究

以不同通量的自制亲水化纳米SiO2改性PVDF超滤膜(PS)和聚乙烯醇改性PVDF超滤膜(PA),对城市污水二级出水(EfOM)和牛血清蛋白(BSA)水溶液进行了过滤试验,通过对比未添加改性剂的PVDF超滤膜,考察通量衰减率、膜污染阻力构成、通量恢复率等指标,分析水质与膜材料间的相互关系对超滤膜抗污染能力的影响.结果表明,在BSA料液中,3种通量下,低通量的膜抗污染能力好于高通量膜.20 min内PA膜表现出最低的膜通量衰减,而P膜在过滤初期通量就急剧下降.在EfOM料液中,各通量下,P膜通量衰减严重且产生了不可逆的堵孔阻力,亲水化改性后膜通量衰减率降低,稳态通量高,膜污染阻力主要来自于浓差极化和滤饼层阻力,其中PS膜通量下降率最低,而PA膜清洗后通量易恢复.     

纳米改性膜生物反应器处理生活污水的试验研究

对聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜进行共混改性,制备了3组不同纳米TiO2质量分数的膜组件。通过对膜的微观结构、接触角、孔隙率、平均孔径和水通量等参数进行表征,及放置膜生物反应器内处理生活污水的小试试验研究,对比了3组的出水水质、膜通量和通量恢复率。结果表明:3个膜组件的出水水质均能达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T 18920—2002)的要求,纳米TiO2改善了PVDF中空纤维膜的亲水性,提高了其抗污染能力,有利于延迟膜的清洗周期。     

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％.     

TiO_2光催化膜反应器处理有机废水的研究

针对TiO2光催化剂难以回收的难题,自制了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,并用于反应器中TiO2的回收。把PVDF膜组件和TiO2光催化器集成得到膜组件外置的光催化膜反应器,考察这种反应器对有机物废水的处理效果。研究了光源辐射照度、光催化剂含量、目标降解物类型及初始含量对降解效率的影响。结果表明,PVDF膜对TiO2纳米颗粒的截留效果可达100%,膜的水通量可达87.55 L/(m2·h)。最大吸收波长在光谱范围内,有机物的降解率随辐射照度的增大而增加;增加光催化剂含量,光催化降解率将会提高;目标降解物初始含量升高,降解率随之下降。     

大孔径PVDF平板微孔膜的制备与性能研究

对大孔径聚偏氟乙烯(PVDF)均质膜的制备及其结构性能进行了研究.结果发现,聚合物浓度、凝固浴组成、添加剂种类是影响膜结构与性能的主要因素.通过对这三个制膜条件的控制及优化,制备出多孔的上下表面、全海绵状孔结构的断面、性能良好、结构可控的PVDF微孔膜.上下表面孔径范围为0.2～3μm,水通量在200～600L/m2·h(0.1MPa)的范围.尤其是纳米TiO2粒子添加剂的加入,使得膜的强度大大提高.     

m-ZrO_2/PVDF共混膜的制备及性能研究

针对PVDF膜在应用中亲水性差、易污染的缺陷,以小粒径的单斜相纳米Zr O2作添加剂,制备了1种新型m-Zr O2/PVDF共混膜,用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对该膜进行了物相及化学基团分析,用发射场扫描电镜(FSEM)观察表征了该膜表面与断面结构,并研究了m-Zr O2纳米颗粒质量分数在0~1%时,该膜的亲水接触角、纯水通量、截留率及通量恢复率等关键膜性能指标的变化情况。结果表明,m-Zr O2纳米颗粒的适宜加入量为质量分数0.75%,这可使PVDF膜的纯水通量、BSA过滤通量及纯水通量恢复率均提高约30%。     

聚合物含量对膜蒸馏用聚偏氟乙烯电纺纳米纤维膜的影响

为考察聚合物含量对聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺丝纳米纤维膜的结构和性能的影响,在二甲基甲酰胺与丙酮质量比为9:1的条件下,制备了无纺布支撑的PVDF静电纺丝纳米纤维膜,进行了聚合物PVDF含量对纺丝液基本性质与膜的形貌结构及分离性能的影响分析。结果表明,提高纺丝液中PVDF含量,纺丝液的表面张力与电导率降低,纳米纤维间珠粒数量减少,纤维直径增大。直接接触式膜蒸馏脱盐应用实验表明,PVDF的质量分数为12%条件下制备的疏水膜,在盐溶液与冷侧循环水温度分别为80℃与20℃时,其通量可达62.38 kg/(m~2·h),产水电导率为8μS/cm,盐截留率达到99.99%以上。     

膜材料结构特性对污水深度超滤过程的影响

考察了聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯腈(PAN)和聚酰胺(PA)等6种材质超滤膜的膜材料结构特性,分别以二级处理水为原水,研究了不同膜材料性质对污水深度超滤过程的影响.结果表明,在膜过滤过程中最初的通量衰减主要原因是表面污染而发生膜孔堵塞,造成膜孔密度下降,而过滤后期发生孔径窄化是其通量衰减的主要原因.膜的孔径分布越宽、孔形越规则越易发生膜孔堵塞污染,造成膜孔密度下降,其过滤初期通量衰减会越快;膜孔孔形越不规则越易发生膜孔内部污染,造成膜孔孔径窄化,在过滤末期通量衰减较快.     

聚偏氟乙烯纳滤膜制备及其处理模拟活性黑废水

为研制适用于染料废水处理的新型纳滤膜,以自制的PVDF膜为基膜,通过溶胶-凝胶方法在膜表面涂覆TiO2纳米颗粒层,然后再涂敷多巴胺/PEI层,以制备PVDF纳滤膜.考察了制备条件对膜的表面特性及过滤性能的影响.结果表明,TiO2和多巴胺/PEI可以顺序的涂覆在PVDF膜表面.表面涂覆后,膜的通量急剧下降,截留率大幅度上...     

纳米TiO2复配添加剂对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响

该文将纳米二氧化钛（TiO2）粒子与高分子致孔剂、非溶剂、表面活性剂和无机盐4类制膜添加剂复配处理,采用浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯（PVDF）-TiO2复合中空纤维膜。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱、拉伸试验、接触角测定和截留试验分别对复合膜的微观孔结构、晶相结构、Ti元素分布、机械性能、亲水性、过滤性能和抗污染性能进行了表征,讨论了纳米TiO2粒子对PVDF膜结构和性能的影响。结果表明通过改变复配添加剂中TiO2粒子的含量,可以有效调控复合膜的结构和性能。当复配添加剂中w（TiO2）为2％（占PVDF固含量的质量分数埘％）时,纯水通量由216L／m^2·h提高至402L／m^2·h,牛血清蛋白截留率由95％降低至90％,复合膜整体性能较为优异。     

PVDF-TiO2复合中空纤维膜的制备与表征

将纳米二氧化钛(TiO₂)粒子与4类制膜添加剂复配处理,采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-TiO₂复合中空纤维膜,讨论了纳米TiO₂粒子对复合膜结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱分析、热重分析、拉伸试验、接触角测定和超滤实验分别表征了复合膜的微观孔结构、晶相结构和复合均匀性、热稳定性、机械性能、亲水性、超滤性能以及抗污染性能。结果表明：通过添加TiO₂粒子复配添加剂,复合膜的性能得到有效改善。复配添加剂中w(TiO₂)为2%(占PVDF固含量的质量分数)时,纯水通量由348 L/(m²·h)提高至377 L/(m²·h),牛血清蛋白截留率由68%提高至90%,断裂强度和抗污染性能提高,复合膜综合性能优异。     

聚偏氟乙烯膜亲水改性及其乳液分离与重金属吸附应用

聚偏氟乙烯（PVDF）膜因其优异的化学和力学稳定性而被广泛应用于水处理领域,但PVDF膜本身的疏水性,容易使其在处理含油废水的过程中被油滴污染,造成膜孔堵塞。以PVDF微滤膜为基底,通过单宁酸（TA）和聚乙烯亚胺（PEI）共沉积形成了TA/PEI黏附层,经戊二醛共价交联和接枝半胱氨酸（Cys）,制备了一种PVDF改性膜（PVDF@TA/PEI-Cys）。改性后的PVDF膜具有良好的亲水性和水下超疏油性,水接触角和水下油接触角分别为22.2°和150.2°。在0.09 MPa下,PVDF@TA/PEI-Cys膜的纯水通量达6328 L/（m²·h）,水包油型乳液分离效率高达99.9%。此外,该改性膜还可同时吸附水中的汞离子,最大吸附量为24.7 mg/g。     

聚偏氟乙烯共混膜的制备和性能研究

主要讨论了聚偏氟乙烯(PVDF)膜以及聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF/PMMA)、PVDF/PMMA/PS(聚砜)共混膜的制备及性能,并研究了不同添加剂对PVDF/PMMA/PS共混膜的结构和性能的影响。实验数据表明:PVDF/PMMA/PS共混膜的通量最大;PVPK 40成膜通量最大;T iO 2成膜截留率最大。     

减压膜蒸馏法稀碱液浓缩过程研究

以聚偏氟乙烯疏水膜为材料,采用减压膜蒸馏技术在较高真空度下浓缩硫化钠溶液,研究了各种条件对膜通量的影响.结果表明,当进料温度80℃、真空度为80kPa、流速为0.99m·s~(-1)时,质量分数4.6%的硫化钠溶液VMD膜通量为23.7 kg·m~(-2)·h~(-1);连续运行时,将稀碱液浓缩5倍后,膜通量仍维持在10.6kg·m~2·h~(-1),用稀盐酸清洗后膜通量恢复到初始值的95.6%;浓缩过程产水电导维持在10μS·cm~(-1)以下,脱盐率大于99.99%.     

Microfiltration of Emulsified Oil Wastewater

Hydrophilic polyvinylidenefluoride (PVDF) membranes were employed for emulsified oil wastewater treatment. The best operating conditions for optimum flux of water, which penetrates through the membrane and rejection (prevention of oil droplets from passing though the membrane) were obtained. Concentration and pH effects on flux and rejection were determined. Increase of weight concentration caused flux decline due to the formation of a thick layer on the membrane surface. However increasing the concentration increased rejection. The pH effects were complex. By increasing the acidity of the feed, rejection was reduced.     

聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷渗透气化膜在丁醇分离中的应用

通过相转化法制备PVDF多孔支撑膜,在其上涂覆致密的PDMS分离层制备得到PVDF/PDMS复合膜,用于丁醇的分离纯化。以丁醇水溶液为原料液,流速为1.6 L·min^-1,丁醇浓度为15 g·L^-1,温度为37℃时, PVDF/PDMS复合膜的总通量为158.2 g·m^-2·h^-1,分离因子为17.3。向丁醇水溶液中按丁醇：丙酮：乙醇比例为6：3：1添加丙酮和乙醇模拟发酵液,PVDF/PDMS复合膜的总通量升高到189.5 g·m^-2·h^-1,分离因子降低到14.8。进一步考察了以丙酮-丁醇-乙醇（ABE）发酵液为原料液的渗透气化膜分离性能,发酵液中不存在菌体时,PVDF/PDMS复合膜的总通量和分离因子分别为120.2 g·m^-2·h^-1和19.7,而菌体存在时,复合膜的总通量和分离因子分别为122.1 g·m^-2·h^-1和16.7。与PDMS均质膜相比,PVDF/PDMS复合膜在丁醇分离过程中的分离性能有了显著的提升, 具有潜在的应用价值。     

Preparation of high‐flux ultrafiltration membranes by blending strongly charged polymer

Three kinds of high‐flux ultrafiltration membranes were fabricated by blending strongly charged polymer [sulfonated poly(phenylene oxide) (SPPO)] with neutral polymer [cellulose acetate (CA), polyethersulfone (PES), or polyvinylidene fluoride (PVDF)]. After blending with SPPO, the pure water flux of CA‐SPPO, PES‐SPPO, and PVDF‐SPPO membrane increase by 3, 76, and 30 times at a transmembrane pressure of 100 kPa. Compared with the unblended membranes, the pore radius of CA‐SPPO, PES‐SPPO, and PVDF‐SPPO membrane increased from 31.9 to 33.2 nm, 26.1 to 28.6 nm, and 19.8 to 25.7 nm, respectively. The addition of strongly charged polymer decreased the thermodynamic stability of casting solutions, promoting the phase inversion process and resulting in highly porous structure. The charged groups and hydrophilicity of the polymer facilitate the formation of an additive concentration gradient (more additive in the active layer), endowing the blend membrane with better hydrophilicity and greater wettability gradient. The high porosity, good hydrophilicity, and larger wettability gradient enable the high permeation of blend membranes. This work shows how the strongly charged polymer affects the formation and performance of blend membrane, which will be useful for designing high‐performance membrane. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 44570.     

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。