聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混相容性及超滤膜研究

聚偏氟乙烯与磺化聚砜属部分相容体系,采用溶胶－凝胶相转化法制备了以聚酰无纺布为支撑体的聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混超滤膜,通过对膜水通量,截留率与孔隙率的测定及其扫描电镜微观分析得到,聚偏氟乙烯／磺化聚砜共混膜较聚偏氟乙烯膜具有更好的分离透过特性。     

聚偏氟乙烯超滤膜的辐照接枝改性研究

聚偏氟乙烯超滤膜经Co-60辐照,接枝乙烯基单体,再经磺化,成为磺化聚偏氟乙烯超滤膜.研究了辐照剂量、接枝时间对接枝率的影响和磺化反应的条件等.试验表明,改性后膜的亲水性和抗污染性增强.此外,还讨论了膜改性的机理.     

紫外光引发直接接枝丙烯酸制备聚偏氟乙烯pH敏感膜

聚偏氟乙烯铸膜液中添加多乙烯多胺,制备含碳碳双键的聚偏氟乙烯超滤膜;在不除氧和无光引发剂条件下,采用紫外光直接辐射将单体丙烯酸接枝到聚偏氟乙烯膜表面,制备了聚偏氟乙烯pH敏感膜。考察单体丙烯酸浓度、反应时间与接枝率的关系,当丙烯酸质量分数为40%,反应时间20 min时,膜接枝率为26.6%。当接枝率为18.7%时,膜的pH敏感性最为显著。     

Al2O3/TiO2/PVDF杂化超滤膜的制备及其性能研究

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,用无机纳米二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)与聚偏氟乙烯共混,采用相转化法制得无机改性有机高分子杂化超滤膜。采用杯式超滤装置考察了无机纳米颗粒的含量对杂化膜水通量的影响;测定了膜的纯水接触角、机械性能、截留效率和膜的孔径及孔径分布;采用扫描电子显微镜对膜表面进行观察。结果表明,纳米颗粒加入量为3%,TiO2与Al2O3的加入比为1∶1时,杂化膜的水通量较有机膜提高了79.5%,但截留率保持不变;杂化膜的机械强度最大增加41.6%;杂化膜的纯水接触角由未改性前的78.68°降至50.54°,亲水性得到明显改善;杂化膜的平均孔径增大,孔径分布更加均匀;纳米颗粒的加入增加了膜表面的孔密度,但没有改变膜断面的微观结构。杂化超滤膜不仅保持了PVDF膜的优良性能,而且增强了其强度、亲水性和抗污染性能。     

聚酯内支撑聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

用等离子体处理聚酯编织管制备内支撑聚偏氟乙烯中空纤维膜.考察了等离子体处理时间和功率、聚偏氟乙烯树脂的分子量、添加剂的浓度对膜性能的影响.实验发现:等离子体的处理功率和时间、聚偏氟乙烯树脂的分子量及添加剂的浓度等均影响聚酯内支撑管与聚偏氟乙烯膜材料之间的附着力.等离子体的处理功率和时间对内支撑聚偏氟乙烯中空纤维膜的水通量影响较小;聚偏氟乙烯树脂的分子量及添加剂的浓度对膜水通量影响较大.     

SiO2对PVDF超滤膜性能的影响

把SiO2纳米颗粒加入到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中能配成稳定、均匀、透明的溶液,同时会使铸膜液黏度增大.采用相转化法和溶剂浇铸法制成两类有机-无机杂化膜.实验结果表明,亲水型SiO2能增强膜的亲水性,减慢膜的凝胶速度,并使膜的纯水通量、截留率、孔隙率和结构发生显著的改变.     

纳米SiO2对聚偏氟乙烯超滤膜的影响研究

聚偏氟乙烯铸膜液中可以加入纳米无机粒子———SiO2,制成纳米无机-有机复合膜.复合膜较纯聚偏氟乙烯超滤膜的性能有一些改善,如果纳米SiO2量合适,膜的水通量增加而截留率不变.纳米SiO2可以大大增加铸膜液的黏度,使成膜更容易.同时纳米SiO2对成膜过程也有影响,从相图看,改变了双节点的位置,对非溶剂的容纳能力降低;从DSC测试曲线得知复合膜中PVDF的结晶度增加,所以说纳米SiO2对成膜产生了延时作用.     

α-Al2O3对PVDF超滤膜的结构与性能影响研究

研究了α-Al2O3纳米颗粒质量分数在0%～5%之间时,对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的纯水通量、截留率、力学等性能带来的影响,及孔隙率和润湿角的变化,得出了α-Al2O3的最佳加入量,并利用FT-IR,SEM对α-Al2O3/PVDF杂化膜的结构进行了研究.     

聚偏氟乙烯-氟化二氧化硅有机-无机复合膜的制备及脱硫性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜材料,通过溶胶凝胶-氟化法在PVDF膜表面沉淀氟化的二氧化硅纳米颗粒(fSiO_2),制备聚偏氟乙烯-氟化二氧化硅(PVDF-fSiO_2)有机-无机复合膜。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、场发射扫描电子显微镜、接触角测定仪等对PVDF-fSiO_2复合膜进行表征,并评价其脱硫性能。结果表明,PVDFfSiO_2复合膜表面的接触角为106.9°,明显高于PVDF膜的76.4°;由于PVDF-fSiO_2复合膜的良好疏水性能和fSiO_2粒子对基膜的保护作用,随着脱硫时间的延长,PVDF-fSiO_2气-液膜接触器的脱硫率基本保持在79%左右。     

混合稀释剂对热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜结构的影响

以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)/邻笨二甲酸二辛酯(DOP)为混合稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜.研究了聚合物浓度、降温速率、混合稀释剂配比和凝固浴温度对聚偏氟乙烯微孔膜结构的影响.结果表明,随聚合物浓度的增加,膜断面由树枝状结构过渡为球粒状结构,最终转变为致密结构;随降温速率的增加,...     

纳米SiO2的加入对PVDF/SiO2超滤膜结构和性能的影响

将普通纳米SiO2、疏水纳米SiO2、亲水纳米SiO2分别加入到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,通过相转化法制得PVDF/SiO2杂化超滤膜,重点探讨了SiO2加入量及上述三种类型纳米SiO2对PVDF杂化超滤膜水通量、截留率和抗污染性能的影响.结果表明:膜的孔隙率、平均孔径、水通量、截留率和抗污染性随SiO2含量增加而先增大后减少;SiO2含量为2%时,膜水通量由大至小为:普通纳米SiO2杂化膜、疏水纳米SiO2杂化膜、亲水纳米SiO2杂化膜,抗污染性由大至小为:亲水纳米SiO2杂化膜、普通纳米SiO2杂化膜、疏水纳米SiO2杂化膜.     

添加剂PEG对PVDF/SiO_2杂化膜性能的影响

在PVDF/SiO2体系中添加了PEG,利用浸没沉淀相转化法制备了PVDF/SiO2杂化膜,并对膜性能进行测试,采用SEM观察膜表面与断面的微孔结构.结果表明:铸膜液中加入PEG,促进了SiO2在PVDF体系中的分散,增加了界面微孔数量,该膜试样在保持较高截留率的情形下,水通量得到了一定程度的提高.SEM断面照片显示,在PVDF/SiO2体系中加入PEG,制备的PVDF/SiO2杂化膜试样中大孔的数量增多,而且孔壁上细小微孔数量也增多.     

纳米TiO2共混改性PVDF复合膜的制备和性能

将锐钛矿TiO₂纳米颗粒共混于铸膜液中,用溶致相转换分离法制备了纳米TiO₂改性PVDF膜,并对复合膜的结构进行了表征,研究了TiO₂纳米粒子含量对复合膜性能的影响。结果表明,随着TiO₂纳米粒子含量的增加,复合膜的表面水接触角降低、亲水性提高,纯水通量逐渐增加（TiO₂浓度<8%）,复合膜对于蛋白质吸附量降低、膜的抗污染能力提高。当LiC1的浓度（质量分数,下同）为2%、PEG600的浓度为2%、PVDF的浓度为20%、TiO₂的浓度为5%-8%时,杂化膜的孔径大小均匀,TiO2颗粒负载于PVDF膜的骨架中。与PVDF膜比较,TiO₂/PVDF复合膜的亲水性提高、对蛋白质的吸附降低、抗污染能力增强。此复合膜对Cu（Ⅱ）表现出良好的吸附-脱附性能,在150 min内对Cu（Ⅱ）的吸附率为82.19%。     

静电纺PVDF/SiO_2原位复合隔膜的研究

采用原位复合溶胶-凝胶法配制复合纺丝液,通过高压静电纺丝制备出PVDF/SiO2复合纳米纤维膜。通过SEM表征了PVDF/SiO2复合纳米纤维的纺丝效果,同时对比了使用两种方法添加6%SiO2制得的PVDF静电纺复合纳米纤维的表面形貌及力学性能。研究了原位纳米SiO2的加入对膜的孔径变化以及力学性能的影响。结果表明,原位硅的加入,增加了纤维的表面粗糙度;降低了复合膜内的微孔直径,并使得微孔直径分布更加集中;改善了膜的力学性能,添加6%原位硅时效果最佳。在SiO2含量为6%时,与直接添加相比,原位复合法制得的复合膜力学性能更佳。     

Enhancing the antifouling property of poly(vinylidene fluoride)/SiO2 hybrid membrane through TIPS method

PVDF/SiO₂ hybrid membranes with outstanding antifouling property were prepared from PVDF/glycerol triacetate system via thermally induced phase separation method, and characterized by scanning electron microscope, energy dispersive X-ray spectrometer analyses, differential scanning calorimeter, and wide angle X-ray diffraction. Their properties such as permeability, porosity, pore size distribution, and mechanical performance were also determined. The results show that SiO₂ nanoparticles modified by 3-aminopropyltriethoxysilane can be uniformly dispersed in membranes due to improved compatibility between PVDF solution and nanoparticles. The addition of SiO₂ particles to PVDF/glycerol triacetate mixture has a strong effect on crystallinity of the resulting hybrid membrane, which does not affect the type of PVDF crystal structure. Water flux recovery ratio is significantly increased from 11.7 % for pure PVDF membrane to 93.8 % for PVDF/SiO₂ hybrid membrane with addition of 8 wt% modified SiO₂. This remarkable promotion is related to the implantation of SiO₂ nanoparticles into the inner surface of membrane, which effectively restrains the adsorption of bovine serum albumin on the pore walls and improves antifouling property of the final membranes. Additionally, pure water flux of the hybrid membrane is increased by 276 %, i.e., from 85 to 320 L m^?2 h^?1, tensile strength is increased by 26.5 %, and elongation at break is increased by 85.4 % compared with that of pure membrane.     

CuO(CoO,MnO)/SiO_2纳米复合气凝胶催化剂载体的溶胶-凝胶法制备与表征

以正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilicate,TEOS)、乙酸铜、乙酸钴、乙酸锰为原料,采用溶胶-凝胶法、常压干燥制备了CuO(CoO,MnO)/SiO2纳米复合气凝胶.分析了过渡金属氧化物MO与Sio2的质量比、温度和pH值对凝胶形成的影响.采用场致发射扫描电镜(FE-SEM)、BET、傅里叶变换红外分析(FTIR)、热重-差热分析(TG-DTA)、电子散射能谱分析(EDS)和化学分析等对CuO(CoO,MnO)/SiO2纳米复合气凝胶的微观结构和组成进行了研究.结果表明,纳米复合气凝胶的颗粒约在20～100nm,比表面积为344～733m2/g,孔径范围为2～22nm,而且过渡金属Cu、Co和Mn能够与氧形成部分一O-M-O-桥键连接,并与Si通过化学键形成三维网络结构;纳米复合气凝胶试样中的多元过渡金属氧化物含量可控制在3%～75%(质量分数).这种结构和组成既有利于提高催化剂负载量,又可充分发挥过渡金属氧化物的助催化作用.     

PVA/SiO2杂化纤维的制备与表征

采用溶胶凝胶法制备了不同SiO2含量的PVA/SiO2杂化溶胶,通过拉丝得到杂化纤维。对溶胶的可纺性和杂化纤维的性能进行了研究。结果表明,SiO2溶胶与PVA/SiO2杂化溶胶在反应过程中的黏度变化规律相似,黏度均存在三个变化区间,随PVA含量的增加,杂化溶胶的可纺性能改善。FT-IR表明,杂化纤维中PVA与SiO2之间形成了化学键结合;XRD、DSC和光学显微分析表明,杂化使PVA结晶能力明显降低;热失重和耐溶剂研究表明,PVA与SiO2之间的化学键结合使杂化纤维具有良好的耐热性能。     

PVDF/ZrO2杂化膜结构与过滤性能研究

将纳米氧化锆（ZrO2）粒子添加到聚偏氟乙烯（PVDF）膜铸液中,通过相转化法制备了一系列不同ZrO2含量的ZrO2/PVDF杂化膜。通过SEM、EDX、XRD等技术对杂化膜结构进行表征,发现ZrO2粒子填充到聚合物网络结构中,使膜孔径变小,并且降低了膜的结晶度。膜超滤实验表明,随着ZrO2含量的增加,膜纯水通量先增加后减小;膜对牛血清蛋白（BSA）的截留率逐渐增加,而通量衰减有所降低,说明ZrO2的加入能够有效提高膜对BSA的抗污染性能。     

TiO_2对PVDF超滤膜结构与性能的影响

实验制备了两种TiO2分散液,并将其填充到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中制得PVDF/TiO2杂化膜.考察了分散液填充比率对杂化膜的通量、截留率、接触角等性能的影响,用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等技术表征杂化膜的微观结构.结果表明,两种TiO2分散液均能不同程度地改善膜的性质,且当分散液的填充比率为10%时,杂化膜的各项性能稳定,表面接触角得到有效改良,对牛血清蛋白(BSA)截留率改变较小,杂化膜纯水通量显著提高,最高水通量可达257.87L/(m2.h).XRD和SEM分析的结果表明,TiO2分散液的加入使其羟基数有不同程度的增加,杂化膜表面更加平滑,亲水性改善.