微乳液聚合在分离膜制备中的应用研究

利用微乳液聚合技术制备分离膜不仅拓展了膜材料的选择范围和成膜工艺技术,并为有机-无机杂化膜的制备提供了一种很好的方法。从微乳液的组成、乳化剂的性质等对微乳液聚合制备的分离膜结构和性能的影响方面,对微乳液聚合在分离膜制备中的应用研究进行了综述,并对其今后的研发方向进行了简要的评述。     

环糊精单分子或多分子层膜的制备及应用

环糊精因为其独特的包结和识别性能一直受到极大的关注,将环糊精固定在固体基底表面有利于更好地实现其包结选择性,发挥环糊精的潜在应用性能.本文重点综述了在金、硅及聚合物等固体基底表面组装与制备环糊精单分子或多分子层的方法和机理研究进展,主要包括:Langmuir-Blodgett法,Layer-by-Layer法,化学吸附等方法,并对这些方法进行了评价,比较了其优缺点,简要介绍了这些环糊精分子层的应用状况,且对形成单分子或多分子层膜的作用力进行了详细分析.最后围绕膜从制备到应用方面,对环糊精单分子层或多分子层膜的发展趋势进行了展望,认为对常规方法作出改进及采用更加简单有效的新方法制备性能更加稳定的取向性环糊精单/多分子层膜是未来的重点研究方向.     

醇类添加剂影响界面聚合反渗透复合膜性能的机理

在考察间苯二胺和均苯三甲酰氯界面聚合单体浓度对膜性能影响的基础上,研究了在水相反应溶液中添加系列小分子醇类后膜分离性能的变化,添加醇后的聚酰胺反渗透复合膜通量有明显提高,最高增加超过一倍。FTIR结果表明由于醇羟基与酰氯基团反应生成酯键终结聚酰胺分子链的增长,降低网络结构的交联度,利于分子透过。简要分析了通量的增加量与醇的种类以及溶解度各分量之间的关系,当醇与聚酰胺溶解度越接近时,醇更容易溶解透过初生态的聚酰胺膜,与酰氯接触发生反应的机会增加,链终止的可能性就会增大,通量提高得越多。最后,根据实验结果得出结论：在前面最佳制膜工艺的指导下,醇作为水相添加剂且添加量质量分数在5%～10%之间可以有效优化聚酰胺复合膜的性能,制备出高通量的反渗透复合膜。     

山梨醇掺杂对PEDOT:PSS薄膜结构与性能的影响

为改善聚乙撑二氧噻吩:聚(对苯乙烯磺酸)根阴离子(PEDOT:PSS)薄膜的光学及电学性能,采用共混-旋涂法在石英玻片上制备出山梨醇掺杂的PEDOT:PSS透明导电膜.利用X射线衍射仪(XRD),傅立叶变换拉曼光谱(FT-RM),原子力显微镜(AFM),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及四点探针法对薄膜的微结构与性能进行了研究.XRD结果显示山梨醇的掺杂未改变薄膜的聚集态结构;FT-RM表明PEDOT的主要特征峰发生红移,主链结构发生苯-醌转变,分子间作用力增大,导致薄膜表面粗糙度增大,横截面出现索状条纹;薄膜透光率在600～900nm略有升高,导电性能有较大提高,最佳掺杂浓度下,薄膜电导率可达到105S/cm.     

渗透汽化膜分离MeOH/MTBE混合物的传质分析——单组分在膜中的扩散

用石英晶体微平衡法测定了298.15 K、305.75 K、312.95 K下MeOH（甲醇）和MTBE（甲基叔丁基醚）在CA（醋酸纤维素）膜中的吸着平衡数据和吸着动力学数据.结果表明：MeOH和MTBE在CA膜中的传质过程属于Fick扩散类型;MeOH在CA膜中的平衡吸着量和扩散系数都比MTBE大,说明CA膜对MeOH/MTBE混合物有较好的分离性能;同一吸着温度下,吸着速度和平衡吸着量均随着吸着蒸气压的升高而升高;可用Eyring的扩散“空穴”理论解释MeOH和MTBE在膜中的扩散行为.     

脱盐过程的比较和选择

本文简要介绍世界上三种主要海水淡化方法一多级闪蒸、低温多效蒸馏和反渗透的原理、特点和方法选择。将这三种方法进行比较并结合实践对选择海水淡化方法的依据进行探讨。预计21世纪的海水淡化市场会有更大发展。     

一种天然聚电解质制备荷正电纳滤膜的研究

以带有阳离子的改性瓜尔胶(CGG)与季铵化壳聚糖(HACC)共混物作为铸膜液,在聚砜支撑层材料上进行表面涂覆,通过相转化法形成超薄分离层,从而制备得到一种天然聚合物交联荷正电纳滤膜。结果证明：在25℃,60%相对湿度条件下,由阳离子瓜尔胶浓度为3.4wt%与季铵化壳聚糖浓度为1.7wt%(溶质配比为2:1的共混溶液)制备而成的纳滤膜性能最佳。该复合膜在25℃,1.0 MPa操作压力下对NaCl和MgCl₂的截留率分别为25.0%和97.1%,水通量为40.8 L/(m²·h),对于二价盐和一价盐具有较高的选择脱除效果。     

5-异氰酸酯-异肽酰氯的合成

5-异氰酸酯-异酞酰氯(ICIC)作为一种关键功能单体可用于制备耐污染的聚酰胺-脲复合反渗透膜。采用反加料方式,以5-氨基-异酞酸为基本原料,在催化剂作用下与酰氯化剂三光气(BTC)反应得到中间体5-氯甲酰胺基-异酞酰氯,再经回流得产品ICIC。对合成工艺如加料方式、催化剂组成及溶剂组合进行了优化,并分析了反应机理。研究结果表明,反加料方式是确保反应顺利进行的首要条件,复合催化剂三乙胺(TEA)/咪唑(Imidazole)的催化效果最佳,而四氢呋喃/氯苯则是反应最理想的溶剂组合。此外,采用红外光谱(IR)、氢核磁(1HNMR)和质谱(MS)分析了产品的化学结构。     

涂覆法制备高性能磺化聚醚砜混合基质膜

采用涂覆法将磺化聚醚砜（SPES（浓度为0.7%（质量（的铸膜液制备成膜,并使用钛酸四丁酯（TBT（和TiO₂纳米颗粒作为添加剂来对比改善膜性能。通过对纳滤膜的微观结构表征,以及膜对NaCl与染料的分离性能等方面来分析其性能。当钛酸四丁酯的含量为0.35%（质量（时,膜的通量从27.3 L·m^-2·h^-1提升至38.9 L·m^-2·h^-1,而截留率则有91.2%降至82.5%。与纯SPES膜相比,改性纳滤膜的平均孔径更大,由1.51 nm增大为2.28 nm。TBT改性膜表面有TiO₂纳米颗粒形成,而且随着TBT的浓度增大,颗粒逐渐增大,而直接添加TiO₂纳米颗粒的纳滤膜的表面呈现明显的团聚现象。使用钛酸四丁酯代替TiO₂纳米颗粒作为添加剂,在增加膜通量的同时也能降低纳米颗粒团聚而导致的膜缺陷。由钛酸四丁酯水解生成的正丁醇的致孔作用对膜的性能具有很大的影响。     

氨基酸脱色工艺中的膜清洗研究

对氨基酸脱色工艺中的膜污染问题进行清洗研究.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)等分析污染物组成,针对污染物特点在清洗液中引入氧化剂,先采用单因素实验研究各因素对膜通量恢复率的影响,再采用正交试验优化后得到最佳清洗配方:乙二胺四乙酸四钠质量分数为1.5%,三聚磷酸钠质量分数为1%,十二烷基磺酸钠质量分数为0.15%,过硫酸钾质量分数为2%.在温度为40℃,pH值为1.5条件下清洗1h,测得膜通量恢复率最大值为249%.