再铸Nafion~/磷酸硼复合膜的制备与表征

利用溶液再铸法制备了Nafi on/磷酸硼复合膜。借助X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱以及热重分析等测试技术研究了复合膜的微观结构、形貌以及性能。结果表明,磷酸硼均匀分布在Nafi on膜中,没有明显降低膜的热稳定性。用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的电解质膜时,表现出良好的放电性能,表明了再铸Nafi on/磷酸硼复合膜在DMFC中潜在的应用可行性。     

亲水性PEO/PSF复合膜的制备与性能研究

以聚砜(PSF)作为膜材料,再以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,聚氧化乙烯(PEO)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,通过浸没沉淀相转化法制备了一系列的PEO共混改性的PSF复合超滤膜。通过杯式超滤器,接触角测量仪,扫描电镜(SEM),红外光谱仪(FTIR)等表征手段探究了PEO的加入对复合膜性能的影响。结果表明,PEO的加入显著改善了膜的亲水性能和超滤性能。在PEO质量分数为0.8%时,改性的PEO/PSF复合膜性能最佳,纯水通量达到161.12 L/(m^2·h),对BSA溶液的截留率为99.05%。     

聚砜非织造布复合膜的制备及其空气过滤性能

为改善非织造布材料的空气过滤性能,采用相转换方法制备了聚砜(PSF)/非织造布复合膜.通过改变PSF、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的质量分数和添加无机亲水纳米二氧化钛(TiO2)的方法,研究了各个参数变化对PSF/非织造布复合膜的影响.对复合膜透气量、过滤效率、孔径等进行了测试分析.结果表明:随着PSF质量分数的增加,复合...     

用硼泥制备多孔二氧化硅及其性能表征

以硼泥为原料,采用盐酸酸浸法制备了多孔二氧化硅,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和氮吸附脱附手段对其结构与性能进行了表征,通过吸附水中罗丹明B来测试其吸附性能.结果表明,多孔二氧化硅中SiO2含量为86.04％,且以无定形SiO2为主;其结构蓬松,存在大量狭缝孔,孔径在2～ 39 nm之间连续分布,吸附平均孔径为6.992 nm,BET多点比表面积为147 m2/g;多孔二氧化硅对水中罗丹明B的吸附性能较好,浓度为30 mg/L时吸附量为1.23 mg/g.     

聚砜/纳米TiO2有机-无机复合超滤膜的制备与表征

用阴离子表面活性剂改性的纳米TiO2,加入到聚砜铸膜液中,采用相转化法制备了分散均匀的聚砜/ TiO2复合超滤膜.通过测定纯水通量、对牛血清蛋白的截留率、水接触角、粘度、抗污染性、机械强度等实验,研究了不同TiO2加入量对膜的超滤性能和力学性能的影响.并在扫描电镜下观察了膜的表面与断面形态,测定了膜的孔密度、孔隙率、孔径及其分布,从而考察了添加纳米TiO2对膜微观结构的影响.结果表明,当纳米TiO2的加入量为2%(wt)时,膜的孔隙率增大,平均孔径减小;同时膜的性能得到了明显的改善,纯水通量提高了69%,同时膜的抗压强度和断裂强度也分别提高了50%和26.7%,并且膜的亲水性也明显增强,水接触角由72.1度降低到41.4度,从而使膜的抗污染性明显改善.但进一步增加TiO2的浓度(3%(wt)以上),膜的机械强度、亲水性和超滤性能反而下降.因此在聚砜膜中适量地添加纳米TiO2粒子,可明显改善膜的亲水性和力学性能,提高膜的通量,增强膜的抗污染能力,从而拓宽了膜的应用领域.     

用于油水分离的非化学计量掺杂Ce纳米SiO_2聚砜复合膜的研究

为提高膜分离法对油水分离的效果,减小油质对膜的污染,采用非化学计量掺杂Ce纳米SiO2聚砜(PSF)复合膜对油田回注水进行处理.通过对复合膜的拉伸强度、亲水性和ESEM性能测试并将其应用于油水分离试验可知,纳米SiO2复合粒子添加量为PSF质量的10%时,复合膜的机械强度最大,接触角为最小值41.7°.以此含量制得的复合膜的渗透通量最大,且随着操作时间的进行该复合膜的渗透通量下降的最慢,表明复合膜的耐污染能力得到增强;同时此复合膜对油的截留率高于98%,处理后的水样符合国家水质排放标准.     

纤维素-丝素复合膜的制备与表征

通过NaOH/尿素/硫脲/水新型溶剂溶解原生木浆纤维素得到纤维素溶液,并与丝素溶液混合制备纤维素-丝素复合膜.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射对复合材料的结构进行表征.SEM结果表明复合材料表面粗糙,比表面积较大,可以作为潜在的生物医用材料.IR和X-衍射结果表明再生纤维素与丝素分子之间存在着强烈的氢键作用,且二者相容性较好.     

羟基化多壁碳纳米管吸附硼的研究

以羟基化多壁碳纳米管(CNTs-OH)吸附分离水溶液的硼,用FTIR、SEM、TEM、XPS对吸附前后羟基化多壁碳纳米管进行测试表征,并考察了初始硼浓度、pH、吸附时间、吸附剂投加量、温度等条件对吸附的影响。结果表明,温度升高有利于吸附,但吸附剂投加量并不会使硼吸附量增加,溶液硼浓度1 000 mg/L、pH 10、吸附30 min时吸附效果较好。CNTs-OH与溶液中硼的吸附作用符合Freundlich模型,理论吸附量可达206.61 mg/g。羟基化多壁碳纳米管具有分离硼的潜在应用价值。     

高聚物/陶瓷复合膜的制备及性能表征

采用聚合 热解法修饰陶瓷基膜和浸涂法制备高聚物 /陶瓷复合膜 ,通过正交设计考察膜制备过程的各种影响因素 ,并制备出了完整无缺陷的硅橡胶 /陶瓷复合膜和PPESK/陶瓷复合膜 ,其O2 /N2 分离系数皆达到了纯高聚物膜的本征分离系数 .实验结果表明复合膜有良好的热稳定性 ,为在较高温度环境下的气体分离及膜反应等的应用准备了条件 .     

具有耐污染性的SiO2/聚砜共混膜的研究

我国的水资源日益短缺.为缓解供水不足的紧张局面,可进行污水的深度处理回用.膜分离是一种有效的回用方法,但膜易受污染,导致通量下降.作者采用溶胶-凝胶法制备了耐污染性强的SiO2/聚砜复合膜,并对其进行了性能表征.SEM图像显示该膜具有双皮层不对称结构,膜内均匀分散有SiO2粒子,该粒子既能增强膜的强度,又能提高膜的耐污染能力.以自来水对该膜进行了水通量测试,测试表明所制膜水通量较高,在0.10 MPa下可达250～300L/(m2·h).     

壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的制备

纳滤膜在水处理过程中的应用越来越受到关注。本试验通过在不同条件下制备壳聚糖/聚砜复合纳滤膜,研究了膜厚度,膜干燥温度,凝固浴浓度、温度和凝固时间,交联剂浓度、温度和交联时间,热处理温度和时间等因素对膜性能的影响。试验表明制备工艺条件对膜性能影响很大,主要体现在温度、浓度和反应时间方面。最后通过试验,获得了壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的最佳制备条件。     

戊二醛交联的壳聚糖硫酸酯/聚砜复合纳滤膜的制备及截留特性

采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质--壳聚糖硫酸酯(SCS).以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液,戊二醛为交联剂,聚砜超滤膜为基膜,采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS / PSF)复合纳滤膜,采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征, 并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响.所制得的复合NF膜在13～15℃、0.30 Mpa下,对1000 mg·L-1Na2SO4和NaCl 溶液的截留率分别为91.2%、48.5%,通量分别为3.2、6.7 kg·m-2·h-1.SCS/PSF 系列复合膜对无机盐的截留顺序为: Na2SO4 ＞ NaCl ＞ MgSO4 ＞ MgCl2.实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电,并由此决定其对无机盐的截留性能.     

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。     

聚哌嗪酰胺复合纳滤膜制备及其性能表征

以聚砜超滤膜为基膜,采用界面聚合方法制备了聚哌嗪酰胺复合纳滤膜,并对其膜性能进行了表征。实验重点考察了基膜性质、聚合单体浓度、聚合反应时间、表面活性剂浓度、酸受体添加量等因素对纳滤膜性能的影响,确定了纳滤膜制备过程的界面聚合优化条件,即:水相单体(哌嗪)浓度0.08~0.12molL-1;有机相单体(间苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯混合物)浓度0.08~0.1molL-1;聚合反应时间3~5min。在0.4MPa、25℃条件下,实验测得复合纳滤膜的水通量为4.12Lm-2h-1bar-1,膜对浓度为0.01molL-1的NaCl的截留率为30%~40%,对浓度为0.005molL-1的Na2SO4的截留率为80%~90%;对分子量不低于300gmol-1的有机物的截留率高于95%。该膜的分离性能接近于商业纳滤膜,其分离机理主要表现为“筛分机理以及膜与电解质之间的荷电作用。     

陶瓷纤维复合微滤膜制备工艺及性能表征

主要描述了陶瓷纤维复合微滤膜的制备工艺及性能表征,其中主要包括陶瓷纤维的选择、可控长径比的陶瓷纤维制备及分散工艺、陶瓷纤维膜支撑体的制备、膜组分配方及各组分配比对材料性能的影响、陶瓷纤维膜的真空抽滤成型工艺及各工艺参数对膜材料性能的影响等.     

聚砜制膜废水治理工艺研究

本文针对聚砜制膜废水特点,采用溶剂萃取一常、减压蒸馏－活性炭吸附的集成工艺,进行了该废水治理的工艺研究。结果表明,该工艺可使废水中的COD值由原来的20000－30000mg／L降低到40－60mg／L,达到国家排放标准。     

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。     

Preparation and Characterization of High-Temperature Thermally Stable Alumina Composite Membrane

A crack- and pinhole-free composite membrane consisting of an α-alumina support and a modified γ-alumina top layer which is thermally stable up to 1100°C was prepared by the sol–gel method. The supported thermally stable top layer was made by dipcoating the support with a boehmite sol doped with lanthanum nitrate. The temperature effects on the microstructure of the (supported and unsupported) La-doped top layers were compared with those of a common γ-alumina membrane (without doping with lanthanum), using the gas permeability and nitrogen adsorption porosimetry data. After sintering at 1100°C for 30 h, the average pore diameter of the La-doped alumina top layer was 17 nm, compared to 109 nm for the common alumina top layer. Addition of poly(vinyl alcohol) to the colloid boehmite precursor solution prevented formation of defects in the γ-alumina top layer. After sintering at temperatures higher than 900°C, the common alumina top layer with addition of poly(vinyl alcohol) exhibits a bimodal pore distribution. The La-doped alumina top layer (also with addition of poly(vinyl alcohol)) retains a monopore distribution after sintering at 1200°C.