聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混膜的制备和性能

制备了聚乙烯醇(PVA)、PVA/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与戊二醛交联的PVA/PVP膜用于渗透蒸发对乙酸乙酯/乙醇/水三元共沸体系脱水。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR),X射线散射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对膜的物理化学结构及形貌进行了表征。考察了PVP含量、交联度对共混膜结构和亲水性的影响。考察了PVP含量、交联度和温度对PVA均质膜的分离性能和溶胀行为的影响。结果表明,交联的PVA/PVP共混膜对乙酸乙酯/乙醇/水有着优异的分离性能。     

聚醚砜对PES/SiO2杂化膜性能的影响

在PES/SiO2体系中添加PEG,采用相转化法制备了PES杂化膜,测定了PES杂化体系铸膜液的热力学相图、成膜动力学及膜性能.结果表明:与纯PES体系相比,PES/SiO2及在PES/SiO2中添加亲水性的PEG后,PES铸膜液杂化体系的分相曲线均不同程度的向聚合物/溶剂轴移动,分相时所需的凝固浴用量较少,PES体系的成膜速度有所提高.膜断面的SEM照片表明,PES/SiO2/PEG杂化膜具有更大的指状孔及表面微孔.该系列PES杂化膜的水通量和截留率均有不同程度的提高.     

分离乙醇和水的聚氯乙烯光化学接枝膜的接枝方法研究

聚氯乙烯光化学接枝膜,是在聚氯乙烯微孔滤膜上,采用光化学方法接枝丙烯酸制成的渗透蒸发分离膜。该膜对乙醇-水体系具有一定的分离效果,微孔基膜上的微孔在接枝后将被亲水性接枝层完全封住,使被分离物质在膜中的溶解-扩散过程得以实现。这些被亲水性接枝物所封住的微孔,正是所期望的渗透蒸发分离通道。     

N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂体系下醋酸纤维素/聚醚砜共混膜的制备与表征

为提高纯聚醚砜(PES)膜的亲水性和抗污染能力,以N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)体系为溶剂,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,采用相转化法制备醋酸纤维素(CA)/聚醚砜(PES)共混膜.探讨和分析了成膜过程中的各种因素对膜纯水通量和BSA(牛血清蛋白)截留性能的影响.确定CA/PES共混膜的最佳铸膜条件为:聚醚砜质量分数18%,PVP K30的质量分数4%,醋酸纤维素质量分数3%,预蒸发时间为20s.对共混膜进行了SEM形貌结构、热稳定性、接触角测试、BSA抗污染性能和共混相容性分析表征.结果表明,DMAc/LiCl体系下制备的CA/PES共混膜亲水性和BSA抗污染性能高于纯PES膜,CA/PES共混体系为部分相容体系,CA/PES共混膜的高温热稳定性稍有下降.     

氯化锂对聚乙烯醇／聚醚砜膜透湿性能的影响

把LiCl当作添加剂加入到聚乙烯醇(PVA)铸膜液中,以聚醚砜膜(PES)作为支撑层,制备PVA/PES复合膜.测试了复合膜的透湿性能.结果表明:由X射线衍射图得LiCl的加入降低了PVA膜的结晶度.PVA/PES复合膜与水的接触角随着LiCl含量的增加而逐渐减少,即随着LiCl含量的增加,复合膜的亲水性增强,这是由于LiCl具有强吸湿性.在保持铸膜液中PVA含量为8%,交联剂(苹果酸)、催化剂(乙酸)浓度不变的情况下,改变LiCl的含量,膜的水蒸气总传质系数、渗透速率和湿交换效率随着LiCl含量的增加呈上升趋势,数据趋势与X射线衍射图、接触角等现象相符合.添加LiCl所制的复合膜不仅不能透过CO2,而且还具有良好的水蒸气渗透性能.     

PVA/SiO_2阴离子交换膜的制备与性能研究

聚乙烯醇(PVA)是一种良好的成膜材料,具有亲水性高、阻醇性好等特点,可用于直接醇类燃料电池。采用正硅酸乙酯(TEOS)作为无机相SiO_2的前驱物,戊二醛作为交联剂,与PVA溶液进行溶胶-凝胶和交联反应,形成醇相-PVA/SiO_2膜和水相-PVA/SiO_2膜。以纯PVA膜为参考,对2种复合膜的微观形貌、热稳定性、含水量、溶胀率、乙醇渗透率和离子导电率等性能进行了考察。结果表明:复合膜中SiO_2有效地掺杂到PVA结构中,具有良好的稳定性,降低了PVA膜的溶胀率,提高了阻醇性和离子导电率。而且,醇相-PVA/SiO_2膜性能优于水相-PVA/SiO_2膜,更适合作为燃料电池中的阴离子交换膜。     

防护用PVA复合材料的制备及性能研究

为实现核电控制区一次性防护服溶解减容处理的目的,利用热水可溶的聚乙烯醇(PVA)为基材制备防护用PVA复合材料。通过溶液流延涂布法制备PVA膜,再利用超声波焊接将PVA膜与PVA水刺非织造布结合制备不同克重的PVA复合材料并对其性能进行研究。借助扫描电镜、红外光谱对PVA膜、PVA非织造布、PVA膜/PVA非织造布结合点的表面形貌及分子结构进行表征,同时通过水溶测试、力学性能测试、吸水性及透湿性测试研究PVA复合材料的热水溶解情况、力学性能及吸湿透湿能力。结果表明：PVA膜表面光洁,致密性好;PVA膜与PVA非织造布结合良好。所制备的6种不同克重的PVA复合材料,在70℃热水中开始溶解,随着温度的升高,复合材料溶解速度逐渐变快,模拟热水淋洒布样表面,布面变化不大。PVA非织造布克重影响其内部结构和纤维排列状态,从而对力学性能产生一定的影响,拉伸强度随着试样克重的增大呈现先增大后减小的趋势。几种不同克重材料吸湿性能差异较小。综合比较发现当复合材料克重为85g/m²时材料性能较优。     

PVDF/PVA共混膜的研究

采用湿法相转化法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚乙烯醇(PVA)共混膜,研究了PVDF/PVA共混体系的相容性,并讨论了PVDF/PVA共混比、固含量、添加剂浓度、凝固条件与后处理对膜结构及性能的影响.结果表明,PVDF/PVA为不相容体系,在成膜过程中产生界面微孔;随PVA含量增加,PVDF/PVA共混膜水通量先增大后减小,在PVDF/PVA为8/2时呈较大值,截留率变化趋势则相反;PVA的存在明显改善了PVDF/PVA共混膜的亲水性,表现为随其含量增加共混膜接触角明显减小;随固含量增加,膜厚度增加,孔隙率降低,水通量减小,截留率升高;添加剂PEG600浓度为6%时,孔隙率高,水通量大,但截留率低;凝固浴种类直接影响膜结构及性能;热处理可完善膜结构从而获得性能更优的膜.选择适当的铸膜条件可制成较好的膜产品,而且共混膜通量明显大于各组分通量的加权,表明共混是一种改善PVDF膜性能的有效方法.     

高交联温度下聚二甲基硅氧烷/聚醚砜渗透汽化复合膜的制备及性能研究

以聚醚砜(PES)平板多孔膜为支撑层,聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜为分离层,在高温交联条件下制备了PDMS/PES渗透汽化复合膜。用扫描电镜对复合膜形貌进行了表征,复合膜表面平整、致密,分离层与支撑层外表面结合紧密。研究了PDMS质量分数对膜产生最高衍射峰时对应的2θ值、水与乙醇的接触角以及以10%(质量分数)乙醇水溶液为料液,30℃下复合膜渗透汽化分离性能的影响。结果表明:随着PDMS含量的增加,产生最高衍射峰时对应的2θ值先增大后减小。当PDMS含量为15%(wt,质量分数,下同)时,PDMS/PES复合膜有良好的疏水性和亲醇性,PDMS/PES复合膜的分离因子最大,最大值为4.60,对应的渗透通量为10325.54g/(m~2·h),分离指数出现最大值为47483.02。因此,15%PDMS条件下制备的PDMS/PES复合膜综合性能最好。     

抽滤法制备PVA/PVDF复合纳滤膜的结构及性能评价

提供了一种制备无缺陷纳滤膜的新思路,采用抽滤法在自制的聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面形成致密的聚乙烯醇(PVA)表层,再以戊二醛(GA)为交联剂,盐酸(HCl)为催化剂交联PVA层,制备出具有不同截留性能的PVA/PVDF复合纳滤膜.结果表明:膜性能与PVA溶液的浓度、抽滤压力和时间密切相关.SEM照片显示,部分PVA渗透到基膜内部,从而形成了无缺陷的致密表层结构.抽滤时间和压力显著影响PVA层厚度进而影响膜通量.AFM结果显示,涂覆PVA后膜的表面更加光滑致密.-0.01MPa压力下,抽滤质量分数1%PVA溶液10min,交联10min制备的膜性能最优,其对甲基蓝的截留率为93.5%,通量达到140L/(m2·h·MPa),可以应用于染料废水处理.     

交联聚乙烯醇纳米纤维膜的制备与性能研究

采用静电纺丝法成功制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,利用戊二醛气相法对纤维膜进行交联处理。运用扫描电镜显微镜(SEM)测纤维直径,红外光谱(FT-IR),热重分析(TGA)对纳米纤维膜和交联纳米纤维膜进行表征,同时,测试了交联纳米纤维膜的吸水性和拉伸性。结果表明,当PVA质量分数为12%时,纤维分布及直径大小最均匀,并且经过交联的纤维膜热性能更稳定。红外光谱分析表明,成功制备了戊二醛交联PVA纳米纤维膜。吸水性和拉伸性实验表明,在交联时间为5h时,纳米纤维膜的最高吸水倍率达到885g/g,且力学性能也达到最佳,拉伸强度和断裂应变分别为6.0MPa和228.9%。     

PES基复合超细多孔纤维及其形貌初探

选取二甲亚砜(DMSO)作聚醚砜(PES)与聚乙烯醇(PVA)混合体系的溶剂,采用静电纺丝法制备了PES/PVA复合超细纤维,再用水抽提去除纤维中的PVA组分,成功地获得了PES基多孔超细纤维。运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等表征手法观测研究了不同PVA含量时纤维及孔洞的形貌。     

表面引发接枝聚合制备MWCNTs-g-PMMA及对PVDF微孔膜性能的影响

以表面引发接枝聚合制备多壁碳纳米管接枝聚甲基丙烯酸甲酯(MWCNTs-g-PMMA)。通过非溶剂致相分离(NIPS)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/MWCNTs-g-PMMA复合微孔膜。通过差示扫描量热和衰减全反射红外光谱测试考察了微孔膜的热性能和结晶性能,通过水接触角和水通量测试分析了膜的亲水性能,通过场发射扫描电子显微镜和力学性能测试分析了膜的微观形貌和力学性能。随着MWCNTs-g-PMMA接枝率和含量的增大,PVDF复合微孔膜的结构和性能明显改善。当MWCNTs-g-PMMA接枝率和含量分别为28. 6%和1%时,PVDF复合微孔膜的亲水性能、结晶度、β相和力学性能相对纯PVDF膜提升最为明显。     

表面引发接枝聚合制备MWCNTs-g-PMMA及对PVDF微孔膜性能的影响EI北大核心CSCD

以表面引发接枝聚合制备多壁碳纳米管接枝聚甲基丙烯酸甲酯(MWCNTs-g-PMMA)。通过非溶剂致相分离(NIPS)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/MWCNTs-g-PMMA复合微孔膜。通过差示扫描量热和衰减全反射红外光谱测试考察了微孔膜的热性能和结晶性能,通过水接触角和水通量测试分析了膜的亲水性能,通过场发射扫描电子显微镜和力学性能测试分析了膜的微观形貌和力学性能。随着MWCNTs-g-PMMA接枝率和含量的增大,PVDF复合微孔膜的结构和性能明显改善。当MWCNTs-g-PMMA接枝率和含量分别为28. 6%和1%时,PVDF复合微孔膜的亲水性能、结晶度、β相和力学性能相对纯PVDF膜提升最为明显。     

逆向热致相分离法聚醚砜/磺化聚砜平板膜的制备及性能

采用逆向热致相分离(RTIPS)法制备亲水性聚醚砜(PES)/磺化聚砜(SPSF)平板膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率、水接触角和长期运行测试研究了SPSF含量和不同凝胶浴温度对PES/SPSF平板膜性能和结构的影响。结果表明,SPSF和PES可以成功混合。非溶剂致相分离(NIPS)法制备的PES/SPSF平板膜呈致密皮层和指状截面结构,而RTIPS法制备的PES/SPSF膜具有均匀多孔表面和海绵状结构。RTIPS法PES/SPSF膜的纯水通量和BSA截留率均高于NIPS法。静态水接触角随SPSF的增加而减小。RTIPS法PES/SPSF膜在2%SPSF时获得最佳渗透性能,其纯水通量和BSA截留率分别为967 L/(m~2·h)和79%。     

NaA型分子筛掺杂PAN/PES复合纳米纤维膜制备及性能研究

通过水热法合成NaA型分子筛颗粒,采用静电纺丝技术成功制备了NaA型分子筛掺杂聚丙烯腈(PAN)/聚醚砜(PES)复合纳米纤维膜。以扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱分析等手段对制备的NaA型分子筛以及PAN/PES/NaA复合纳米纤维膜进行表征及测试,同时探索了NaA型分子筛的掺杂量、纤维膜的面密度以及测试粒径、时间、气溶胶流速对空气过滤性能的影响。空气过滤测试结果表明:在NaA型分子筛掺杂量为1.5%(质量分数),纤维膜面密度为0.72g/m~2条件下,对粒径为0.33μm的邻苯二甲酸二辛酯气溶胶颗粒的过滤效率高达96.525%,空气过滤压降仅为65.337Pa,品质因数为0.096Pa~(-1)。     

高疏水氟化SiO2/聚醚砜复合膜的制备与表征

以正硅酸乙酯（TEOS）和全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTES）为混合Si源,以聚醚砜（PES）为基膜材料,通过真空过滤和热处理工艺制备单侧高疏水氟化SiO₂/PES（fSiO₂/PES）复合膜。通过ATR-FTIR、XPS、TEM和FESEM等对单侧高疏水fSiO₂/PES复合膜进行表征,考察PFDTES修饰量和热处理条件对膜疏水性能的影响,并评价fSiO₂/PES复合膜的疏水稳定性能。结果表明,当PFDTES:TEOS的质量比为3时,高疏水fSiO₂/PES复合膜的疏水性能较好（接触角为131.5°）;当热处理温度为100℃,热处理时间为4 h时,高疏水fSiO₂/PES复合膜表面的接触角为138.9°,且其对不同pH值的溶液都有良好的疏水性能。      

TiO2改性静电纺复合超滤膜抗污染性能的研究

膜污染是制约超滤膜广泛使用的最重要因素之一,膜污染直接影响到膜的使用寿命及膜的分离性能.本文采用静电纺丝技术制备了PET/PVA纳米纤维复合超滤膜,通过溶剂浸泡处理复合膜,将PVA纳米纤维层溶胀并交联,形成具有抗污染性能的PVA表面致密层结构,所制备的复合纳米纤维超滤膜具有水通量损失率小、通量恢复率高的优点.通过在PVA中添加不同质量分数的TiO2进一步改善膜的亲水性和抗污染性能.使用死端过滤系统过滤10 mg/L腐殖酸溶液,测试结果表明:复合膜的分离性能和抗污染性能在一定范围内随着TiO2的增加而增大.亲水性TiO2的添加能够进一步增强PVA的亲水性,对复合膜抗污染性能的提高有重要作用.但是,TiO2的添加也会增大膜表面的粗糙度,不利于膜抗污染性能的提高,因此,TiO2有一个合宜的添加限度.     

静电纺丝制备PEI/PVA纳米纤维膜负载甘草酸的研究

通过静电纺丝技术制备了聚乙烯亚胺/聚乙烯醇(PEI/PVA)复合纳米纤维,并用戊二醛作为交联剂使其疏水化,然后在交联后的PEI/PVA复合纤维膜上修饰了甘草酸。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对PEI/PVA交联前后的复合纤维膜以及甘草酸修饰的PEI/PVA复合纳米纤维膜分别进行了表征。SEM结果表明,交联后的纳米纤维形貌均匀且有明显的结节,而交联前和甘草酸修饰后的纳米纤维,表面光滑均匀,形貌没有发生明显的变化,且甘草酸修饰后的纤维直径在400~600nm之间。FT-IR表明利用静电纺丝技术可以制备甘草酸修饰的PEI/PVA复合纳米材料,利用此纤维材料,可以进一步的应用于肝癌的早期诊断和检测。     

动态LBL组装聚离子膜对乙醇/水体系的渗透汽化性能

采用动态层-层吸附成膜法(动态LBL),以聚醚砜超滤膜为基膜,以聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯亚胺(PEI)为聚离子制备了聚离子复合膜.考察了动态成膜与静态吸附成膜的膜性能比较,研究了动态过滤时间、聚离子浓度、进料浓度、温度等因素对该复合膜渗透汽化性能的影响;并对复合膜表面和截面做了扫描电镜分析.在40℃时,该复合膜对乙醇/水体系的分离因子可达1300,渗透通量约150 g/(m2.h),体现了较好的渗透汽化分离性能.