聚氨酯改性聚砜的合成及性能研究

用双酚A(Bis-A)和4,4′-二氯二苯砜(DCS)合成羟基封端的聚砜预聚体,用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)合成异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体,再将两种预聚体共聚,制备出了改性聚砜.通过改变原料配比、浓度、反应温度和反应时间,测定产物的特性黏度,确定出了共聚改性的最佳条件为:反应温度80℃、反应时间6h,聚砜预聚体和聚氨酯预聚体质量比4∶1.将改性共聚物通过相转变法制备成超滤膜,测试膜的机械性能、分离性能以及抗污染性能.经测试改性聚砜膜,相比未改性膜,其断裂伸长率提高3.9%,抗张强度减少1.75N/mm2,纯水通量提高4.36mL·cm-2·h-1,水接触角减少13.2°,蛋白吸附量减少71.9μg/cm2.     

聚砜碱性阴离子交换膜结构与性能的研究

在制备氯乙酰基化聚砜(CAPS)和氯丁酰基化聚砜(CBPS)基础上，通过CAPS和CBPS与N,N-二乙基苯胺发生反应制备具有不同侧链结构的季铵化聚砜阴离子交换膜2PS-QA和5PS-QA。由于季铵基团远离聚合物主链，其对聚砜主链的影响较小，使得2PS-QA和5PS-QA阴离子交换膜在保持高的OH-传导率下仍具有很好的尺寸稳定性，在相同的离子交换容量下，随着5PS-QA侧链长度的增加，亲疏水区域的相分离程度更加明显，增强了OH-传导率和尺寸稳定性，其中5PS-QA-3膜在25℃和85℃的OH-传导率达到了34mS·cm^-1和92m S·cm^-1，相应的吸水溶胀率仅为22.8%和37.1%。     

磺化聚砜/黑磷复合质子交换膜制备及性能研究

以聚醚砜(PES)为原料，采用氯磺酸(CSA)为磺化剂，通过控制反应温度和时间制备系列磺化聚砜(SPES)，并以SPES为基质，二维黑磷(BP)为功能填料，采用溶液铸膜法制备了复合质子交换膜。采用红外光谱分析仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料结构进行表征，研究了复合膜的吸水率、质子交换性、阻醇性等。结果表明，SPES的磺化度随反应温度、时间、磺化剂浓度的升高而增大。BP的添加增强了复合膜的热稳定性、氧化稳定性、质子交换性、阻醇性等综合性能。在相同测试条件下SPES基膜的甲醇渗透率为1.185×10^-6 cm²/s，而5%(质量分数，下同)SPES/BP复合膜的甲醇渗透率仅为2.88×10^-7 cm²/s。     

磺化聚三氟苯乙烯对不同溶剂体系制备聚砜超滤膜结构及性能影响研究

本文以聚砜(PSF)为膜材料，磺化聚三氟苯乙烯(SPTFS)为改性剂，采用不同溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)制备了改性聚砜膜。采用扫描电镜、接触角测量仪、孔径分析仪和死端过滤系统研究SPTFS和溶剂对膜结构和性能的影响。研究表明，SPTFS的引入能够改变膜结构，SPTFS改性膜由纯聚砜膜的指状孔结构转变为胞腔状孔或海绵状孔结构。同时，SPTFS能够改善聚砜膜的渗透性能，以DMAc、DMF、NMP为溶剂改性的聚砜膜水通量分别提升了618.7、127.5、194.0 L/(m²·h),同时蛋白质截留率均高于97%,显示出优异的分离性能。     

磁场诱导低维磁性碳材料对聚砜膜结构及流通特性的影响

目的 在膜的形成过程中，利用磁场力将亲水性磁性碳纳米材料吸引至膜表面，可以在膜表面附加亲水性和磁性，提高膜的渗透通量和截留率，改善膜污染问题。方法 将氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液与Fe³⁺和Fe²⁺的混合溶液通入微反应器中预混合后，利用一步水热法引入四氧化三铁(Fe₃O₄)，制备具有优异磁性能的磁性碳纳米材料(MCN)，并将其共混于聚砜(PSF)基底中，采用磁场诱导非溶剂致相分离法(NIPS)制备磁性混合基质膜(PSF/MCN)。对MCN的形貌结构及磁性等进行表征，并通过改变PSF的浓度研究磁场作用下MCN的定向迁移对膜表面形貌结构及性能的影响。结果 亲水性磁性MCN的饱和磁化强度高达53.17 emu/g(1 emu/g=1 A·m²/kg)，表现出超顺磁性，且MCN在磁场作用下向膜表面定向移动。在相同的磁场强度下，不同聚砜浓度的膜表面表现出不同的形貌特征，并在聚砜的质量分数从15%升至17.5%的过程中，膜表面粗糙度的构成由细微密集的波动形貌转变为宽泛的浮动形貌。此外，MC...