水-N-甲基吡咯烷酮-添加剂(小分子醇类)-聚醚砜四元体系相图计算

计算了水-N-甲基吡咯烷酮-添加剂(小分子醇类)-聚醚砜四元体系相图,分析了小分子醇类添加剂对该四元体系相图及凝胶速度的影响。在成膜过程中,聚合物稀相中添加剂与溶剂的比例先增加后减小。这意味着铸膜液中小分子醇类与溶剂相比在成膜过程中被优先置换;铸膜液中乙醇越多,聚合物稀相中乙醇与溶剂的比例增加的幅度越大;铸膜液中添加剂越多,凝胶越快;小分子醇类添加剂提高凝胶速度的能力有如下顺序:正丙醇<乙醇<甲醇。     

Sol-gel法介孔SiO2膜的制备工艺研究

以正硅酸乙酯为硅源，氨水为催化剂，研究了sol-gel法介孔SiO₂膜的制备工艺，得到了制备SiO₂溶胶的优化工艺条件。发现催化剂氨的浓度是影响SiO₂溶胶质量的关键因素，在影响SiO₂膜制备的众多因素中，溶胶pH值、溶胶浓度和成膜助剂是影响膜制备的关键因素。实验发现，在适宜的条件例如合适的pH值下，溶胶-凝胶-干燥过程具有自适应性，能够自动调节凝胶和干燥速度，从而使凝胶干燥过程中存在的收缩在很大程度上得到减少甚至避免。采用液-液排除法对优化条件下制备的SiO₂膜的孔径分布进行了表征，结果表明，在实验条件下所获得的SiO₂膜的孔径分布在8.8～14.4nm。     

溴化锂溶液在亲水水平圆管表面降膜流动的数值模拟

为了研究润湿性对水平管外降膜流动性能的影响,基于有限元法建立二维两相流模型,模拟了溴化锂水溶液在水平圆管外亲水表面不同润湿性(静态接触角0°~60°)的降膜流动过程;探究了液体在不同润湿性的水平圆管外壁铺展成膜的瞬态特性;分析了稳定后液膜厚度和液膜表面速度的分布特征.结果表明:当水平管外壁润湿性降低或静态接触角增加时,液体在水平管外铺展成膜所需的时间增加,液膜最前端液体的堆积量增大;达到稳定状态后液膜厚度沿周向呈先减小后增大,液膜速度沿周向呈先增大后减小的变化趋势;液膜最小厚度或最大速度位于周向角120°左右;根据液膜厚度沿周向角分布模拟值与实验数据的比较结果,对Nusselt液膜厚度表达式进行了修正.     

辛醇对PVDF膜表面浸润性与透过性能的影响

以聚偏氟乙烯（PVDF）／N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）／辛醇／水为制膜体系,采用干、湿相转化法制膜．考察了辛醇含量对膜结构、表面浸润性和透过性能的影响．结果表明,辛醇的加入使成膜过程中液．固分相在与液一液分相的竞争中占据优势,随着辛醇含量的增加,膜结构由海绵状结构向球晶堆积结构转变,当辛醇含量增至10％时,生成“菜花状”球晶粒子堆积的对称结构,其表面具有微纳二重特征,对水的接触角可达140°;实验范围内PVDF膜下表面的疏水性随铸膜液中辛醇含量的增加先增大后略有下降,膜的气通量随铸膜液中辛醇含量的增加先增大后减小所制得的高度疏水膜可望成为气液膜接触器的理想膜材料．     

十二烷基苯磺酸钠对膜蒸馏过程膜润湿的研究

利用聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的水溶液为介质,通过考察温度、原料质量分数以及是否加入NaCl等因素对跨膜通量的影响来研究膜润湿的过程。结果表明：膜蒸馏过程中膜润湿的进程与膜表面孔径的分布有关,表面活性剂分子由于表面扩散作用在部分润湿膜孔内爬伸的过程中,由于热侧气液界面处温度的降低导致的传质推动力降低占主要作用。当膜孔全润湿后,通量完全由膜两侧渗透压决定,脱盐率下降到较低水平。降低膜蒸馏的温度或降低SDBS含量均可以减缓膜蒸馏膜润湿的进程;加入NaCl导致溶液表面张力增大,也可以减缓膜润湿。     

聚乙二醇对聚芳醚砜铸膜液体系及膜性能与结构的影响

以新型耐高温工程塑料--含酚酞侧基的聚芳醚砜(PES-C)为膜材料,参考溶度参数差计算结果,采用浊点滴定法、黏度的测定和凝胶动力学实验考察聚乙二醇对铸膜液体系的相分离曲线、黏度和凝胶速度的影响.采用相转化法在平板刮膜机上制备了系列超滤膜,研究了聚乙二醇对膜性能和结构的作用规律.结果表明,聚乙二醇含量增加,使三元体系发生相分离时所需的水量降低,铸膜液黏度增加,凝胶速度下降,水通量降低,截留率上升.     

气相色谱法测定含表面活性剂的油相中水溶解度系数

乳化液膜体系中液膜的溶胀率在很大程度上受含表面活性剂及具有一定界面活性载体的油相中水的溶解度的影响，但前人对该系数的测定大多较为复杂且缺乏准确性，文中首次采用了气相色谱法对含表面活性剂及载体的油相中水的溶解度系数进行了测定，所得结果与文献值吻合较好，而且该法具有快捷，稳定，系统性强等特点，可为液膜萃取过程中的溶胀现象及传质机理提供了一定的实验依据。     

圆盘反应器内流动和成膜性能的数值模拟

采用流体体积函数法(VOF)对卧式旋转圆盘反应器的流动和成膜特性进行了数值模拟,并考察了圆盘转速和反应器内液位高度对液膜厚度及分布的影响规律。研究结果表明,VOF方法能够较好的模拟圆盘反应器内液膜的流动和成膜特性,反应器内液相流场、成膜过程、液膜厚度及分布的模拟数据与实验结果吻合良好;液膜厚度随圆盘转速增加而增大,液位高度的变化对其影响不大;圆盘成膜具有最低转速和最低液位;同时模拟得到了圆盘表面液膜的分布规律。     

添加剂对PVDF／PU复合膜成膜速度、结构与性能的影响

研究成孔添加剂聚乙二醇(PEG)和LiCl对聚偏氟乙烯(PVDF)/聚氨酯(PU)铸膜液体系的成膜动力学以及膜性能的影响.结果表明:加入PEG、LiCl均能加快成膜速度,膜的水通量有很大程度的提高,而截留率下降.不同相对分子质量PEG对成膜的影响略有不同.相对分子质量越大,黏度因素起到的作用越大,使得成膜速度随相对分子质量增加而稍有降低;相对分子质量越大,截留率下降得越明显;相对分子质量为4000时,PVDF/PU复合膜的综合性能最好.     

分离压对含活性剂液膜流去湿过程的影响

针对纳米尺度下液膜流动中分离压作用的问题,探讨了不同表面活性剂类型和活性剂浓度对分离压及其各分项的影响,由此建立了全面考虑范德华力、Born斥力及静电斥力的分离压模型.采用PDECOL程序对初始厚度均匀一致且表面局部分布活性剂的液膜去湿过程进行了数值模拟,基于分离压模型由简到繁等各形式下的模拟结果,阐明了分离压各分项因素对液膜稳定性的作用机理,着重分析了中强度静电斥力下活性剂浓度对分离压效应和液膜稳定性的影响.结果表明:忽略静电斥力时的分离压会导致液膜失稳,形成静态的去湿结构;分离压对液膜稳定性的影响与活性剂类型及活性剂浓度与静电斥力的关联强度紧密相关.     

亚微米孔径PET核孔膜生产工艺研究

为了得到优质的亚微米孔径PET微孔膜的生产方法,为它投入实际应用奠定基础,采用被中国原子能科学研究院HI-13串列加速器产生的32S轰击过的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,薄膜放置在空气中陈化三个月,在模拟生产条件下利用自主设计加工具有高精度温控的小型生产蚀刻装置,使用NaOH溶液对薄膜进行蚀刻处理,制备出孔径0.2至0.93μm的重离子微孔膜。研究添加表面活性剂和紫外线敏化以及蚀刻时间对孔型的影响。结果表明,紫外线敏化可以减小微孔锥角,紫外线敏化后再添加表面活性剂蚀刻可以消除孔锥角。在蚀刻出平均孔径为0.2至0.93μm核孔膜的前提下,得到了孔锥角与随着时间增加的变化趋势。     

不同溶剂对医用聚氨酯/壳聚糖粉体共混膜结构的影响

以生物医用聚氨酯为基质,添加超细壳聚糖粉体,通过湿法相转变法制备壳聚糖微粉/生物医用聚氨酯共混多孔膜;考察不同溶剂对铸膜液热力学性质及其共混膜结构和性能的影响.从热力学角度和动力学扩散过程探讨不同膜结构的形成.研究结果表明:以DMAc,DMF和DO为溶剂时,制膜体系的凝胶值从大到小分别为DO体系、DMAc体系和DMF体系;3种溶剂体系所制备的膜上、下表面面积以及断面孔径从大至小均为DMAc,DMF和DO,膜的溶胀度和透湿性从大至小为DMAc,DMF和DO.     

非溶剂添加剂对聚醚砜超滤膜结构的影响

以聚醚砜 (PES)铸膜液体系及超滤膜为研究对象 ,研究了 2种无机添加剂氯化锂和磷酸对铸膜液性质和超滤膜结构的影响 .结果表明 ,磷酸或氯化锂的加入对皮层形态和断面结构都有明显影响 .在膜形成过程中 ,皮层的形成对水与DMAc之间的扩散造成阻力 .氯化锂和磷酸的存在 ,在一定程度上抑制了聚醚砜超滤膜亚层中大空腔的形成 ,有利于尺寸较小的指状孔的形成     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明:使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明,使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

聚芳醚酮非对称超滤膜凝胶动力学研究

为了研究非对称膜形成过程中的凝胶动力学,采用新型耐高温工程塑料--含酚酞侧基的聚芳醚酮(PEK-C)为膜材料,聚乙二醇为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,并利用改进的凝胶动力学实验装置和方法,使其能真实地再现不同膜孔结构生长及发展演化的过程. 借助相关软件对图像进行处理,考察了添加剂、聚合物浓度对铸膜液凝胶速度的影响,对聚芳醚酮非对称膜的凝胶过程的动力学进行研究. 结果表明,动力学图像与最终膜结构有很好的一致性,发现凝胶前锋位移的平方与时间不是简单的线性关系,凝胶动力学过程不能简单地用Fick扩散定律来描述.     

PSA UF膜选择透过性研究（Ⅱ）膜结构与性能

研究了聚砜酰胺分子量及其分布对铸膜液和膜结构与性能的影响。发现,分子量过小主要影响膜的完整性。在不影响膜完整性的前提下,则膜的孔径随分子量减小而减小,而窄的分子量分布则总是导致膜透水率与截留率的同时提高。     

Properties and Working Principle of Airstop Membranes

In this paper, the surface and cross-section, pore size and distribution, contact angle and hydrostatic pressure of the membrane were tested. Then the membrane＇s working principle was analyzed and the stopping height of membranes with different pore sizes was calculated. It was found that the surface tension and pore size of the membrane were key factors to determine its stopping height.