纳米氢氧化铝镁改性PVDF膜性能的研究

采用相转化法制备了纳米氢氧化铝镁/PVDF杂化膜,考察了纳米氢氧化铝镁的加入对膜的纯水通量、截留率、孔径、孔隙率、微观结构、机械性能、热稳定性和吸附性能的影响.并通过X射线光电子能谱(XPS)和X射线能谱(EDS)分析了膜表面和断面的元素含量.与不添加纳米氢氧化铝镁的PVDF膜性能对比,结果表明,纳米氢氧化铝镁的加入明显提高了膜的纯水通量、截留率、机械性能和吸附性能,而对膜的孔径和孔隙率影响不大.SEM和热重分析表明,纳米氢氧化铝镁的加入明显改变了膜的孔结构,其热性能却略有降低.     

延缓疏水膜润湿的原料液预处理方法研究

亲水化渗漏是疏水膜技术应用面临的关键性瓶颈问题之一,其产生的主要原因是水体中污染物中的表面活性物质对疏水膜的润湿作用.本文提出利用絮凝强化气-液萃取的预处理工艺以去除原液中的表面活性物质,以期减缓疏水膜的润湿进程.以十二烷基苯磺酸钠来模拟代表水体中腐殖酸等荷负电性表面活性物质,用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜进行减压膜蒸馏的润湿实验,探究预处理方法、预处理过程中絮凝剂的荷电性、种类以及用量对疏水膜材料亲水化渗漏的影响.结果表明：絮凝强化气-液萃取的预处理工艺可以有效去除原料液中的表面活性物质;阳离子型絮凝剂预处理效果优于阴离子型;有机絮凝剂预处理效果优于无机絮凝剂;当阳离子型聚丙烯酰胺加入量为12 mg/L时,表面活性物质十二烷基苯磺酸钠的去除率与未经絮凝预处理相比提高了17%.     

聚偏氟乙烯中空纤维膜表面改性研究

对聚偏氟忆烯中空纤维膜进行了表面化学处理,在膜表面分别引入了双键、羟基和二种磺酸链团,比较了几种表面改性对膜性能和表面亲水性的影响,结果表明,磺酸基团引入使膜表面亲水性有很大提高。     

处理L-苯丙氨酸发酵液污染膜的化学清洗研究

对处理发酵液后污染严重的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行了化学清洗研究。实验中,通过电镜与红外定性分析了污染物成分,并确定了氧化剂高锰酸钾的使用条件,比较了氧化清洗的加酸前后及还原前后的清洗效果,并对清洗后的中空纤维膜进行了一系列的性能测试。最后进行了双向流工艺的在线中试研究。     

拉伸残余应力对聚偏氟乙烯纤维力学性能的影响

为得到高断裂强度的聚偏氟乙烯(PVDF)纤维,在后处理过程中利用拉伸产生的残余应力对其进行定长处理实验。探究了该处理过程中最优的工艺条件参数,并利用热分析法、红外光谱法、X射线衍射法和应力拉伸实验等测试手段对纤维的晶体结构、晶区取向、晶粒尺寸、结晶度和力学性能进行测试与分析。结果表明：在残余应力作用的后处理过程中,PVDF发生了α晶型向β晶型的进一步转变,β晶型的含量从74.6%增加到88.7%;结晶度从49.4%增加到52.3%;晶区的取向程度提高,取向因子从0.793 2增加到0.833 4;纤维的断裂强度提升明显,特别在60 °C的水浴下处理3h 时,断裂强度可达到最大值633 MPa,相比未处理前提高了70 MPa。     

多孔膜的污染及其控制方法

针对膜污染这一制约膜工业化应用的重要因素，从膜材料特性和分离液构成对膜污染的影响、膜污染机理及模型、膜污染的防治策略等几个方面，介绍了近几年来国内外学者对超滤、微滤膜污染问题的一些研究结果；并对减少或防止膜污染的方法进行归纳，具体评价了原料液预处理、膜表面改性、操作条件优化及化学清洗对减轻多孔膜污染的效果．     

中空纤维支撑液膜稳定性的研究

利用自制的微孔疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜.对支撑体膜材料与液膜的稳定性以及萃取条件等进行研究.其结果验证了该中空纤维膜作为液膜支撑体的稳定性.结果表明,随皂化率的增大,Ni2 的去除率有所升高,当皂化率达50%时Ni2 的去除率高于95%:并确认在模拟系统运行条件下液膜的排替压力为0.173 MPa.     

胺类化合物对聚氯乙烯膜的亲水化改性研究

便捷高效的亲水化是提高超滤膜性能的关键.将多羟基胺类单体[葡甲胺、三异丙醇胺和2,2-双(羟甲基)-2,2′,2″-次氮基三乙醇]作为接枝分子引入PVC铸膜液中,在溶解过程实现了PVC链的亲水化.重点研究了单体的分子结构对PVC膜亲水性、机械强度和纯水通量等性能的影响.结果表明,PVC膜的亲水性明显提高,孔径适度减小,并且在不影响膜的机械强度的前提下使膜的纯水通量提升了近3.3倍,BSA截留率提升了26%.     

PVC膜表面均匀孔结构形成原因初探

通过在铸膜液中引入乙二胺(EDA),促进聚氯乙烯(PVC)分子链发生消去反应,形成碳碳双键;进而通过相分离成膜,在PVC膜表面获得较均匀开孔结构.重点研究了EDA添加量、反应温度与时间等对膜表面孔结构及均一性的影响规律,利用原子力-红外联用、扫描电镜、X-射线光电子能谱等分析了PVC膜表面物理化学结构及分布规律,初步探索了PVC膜表面较均匀孔结构的形成原理.研究发现,EDA添加量的增加、反应温度升高、反应时间的增长均可以促进PVC膜表面孔径增大,均一性提升.     

聚偏氟乙烯分离膜的亲水改性

利用醇类与醛类化合物的缩醛化反应,生成枝状或网状非水溶性的亲水性大分子,以制备具有持久亲水性的聚偏氟乙烯中空纤维膜.根据溶液的浊度变化来确定交联程度.反应体系为戊二醛与聚乙烯醇(PVA)在溶剂二甲基乙酰胺中的缩醛化反应,反应温度为70℃,反应时间30 min,催化剂为盐酸(质量分数36.5％).改性后的聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜的亲水性、水通量明显提高,蛋白吸附性降低,有较好的化学稳定性.随着PVA浓度的增加,膜材料的接触角相应变小,亲水性能增强,蛋白吸附性降低.