热处理对PVDF-PFSA中空纤维共混超滤膜结构及性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)与全氟磺酸(PFSA)为共混膜材料,采用湿法纺丝制备了中空纤维共混超滤膜,考察了热处理温度与热处理时间对共混膜的渗透性能、膜结构、受热收缩率及机械性能的影响.结果表明:随热处理温度的升高,截留率先增加后降低,纯水通量先降低后升高,分别在80℃时达到最大值与最小值,80℃时PEG4000的截留率为95.0%,纯水通量为231 L/(m2·h·MPa);膜的渗透性能随热处理时间变化而变化,在15 min时出现极值;热处理使膜的支撑层结构发生转变,膜径向壁厚收缩率较大,轴向膜长度收缩率较小;热处理后中空纤维膜的断裂伸长率降低,而杨氏模量与断裂强度跟热处理后的膜支撑层结构密切相关;湿法纺制的PVDF-PFSA膜,经70℃热处理15 min后,制得截留分子量为4 000的中空纤维共混超滤膜,其纯水通量为261L/(m2·h·MPa).     

原位聚合法制备聚丙烯酰胺接枝再生纤维素复合膜及其应用

为开发可再生资源纤维素的高值化功能材料,将再生纤维素膜浸泡于丙烯酰胺溶液中,以硝酸铈铵为引发剂,引发丙烯酰胺在再生纤维素上的原位接枝聚合,制备了聚丙烯酰胺接枝再生纤维素的复合膜材料.采用傅里叶红外光谱和扫描电镜对再生纤维素膜和复合膜的组成和微观结构进行表征.研究和分析了复合膜材料的力学性能,并将该复合膜应用于膜分离领域.结果表明,复合膜材料的拉伸强度达107MPa,饱和吸水率达347%,较再生纤维素膜均有显著提高;复合膜材料的水通量为26.4L/(m~2·h·MPa),是再生纤维素膜的2倍以上,对分离牛血清白蛋白也具有更高的截留率.因此,该复合膜在吸水、保水材料和膜分离领域具有较好的应用前景.     

支撑体结构对聚二甲基硅氧烷复合膜界面结合行为的影响

渗透汽化性能及结构稳定性是复合膜的重要评价指标。采用纳米划痕技术原位表征分离层与支撑体的界面结合强度。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)化合物作为膜材料,详细考察管式多孔陶瓷支撑体粗糙度及孔径对PDMS复合膜界面结合强度及渗透汽化性能的影响。结果表明:陶瓷支撑体粗糙度为1μm,平均孔径为200nm,制备的复合膜结构稳定性及渗透汽化性能最佳,临界载荷为27mN,当进料温度为40℃时,膜对1%丁醇水溶液的通量可达1139g/(m~2·h),分离因子为22。     

无机-有机复合膜澄清普洱茶提取液研究

文章考察了不同膜孔径的无机-有机复合膜和陶瓷膜对普洱茶提取液的澄清效果.通过比较通量的衰减、有效成分的选择性以及膜清洗后的水通量恢复率,筛选出适合普洱茶澄清的膜.结果表明,相同孔径0.20μm的复合膜比陶瓷膜具有更好的抗污染性能和选择性,最佳的操作条件如下:操作温度为30℃,操作压力为0.1 MPa,膜面流速为2.1m...     

磺化聚芳醚酮复合正渗透膜的制备及性能研究

本文采用磺化改性的酚酞侧基聚芳醚酮作为成膜材料,尼龙布为支撑材料,利用涂布法制备正渗透复合膜,考察了制膜工艺对膜正渗透性能的影响.实验结果表明:当铸膜液中含14 wt%聚芳醚酮,3 wt%聚乙烯吡咯烷酮K-30致孔剂,83 wt%N-甲基吡咯烷酮溶剂,尼龙布支撑层目数为300目,所制备膜的正渗透性能最好.以去离子水为原料液,2 mol/L Na Cl溶液为驱动液,且两侧液体流速都为0.25 L/min时,水通量为77.75 L/(m2.h),盐通量为29.57 g/(m2.h).     

陶瓷膜处理地表水的工艺

采用混凝沉降与陶瓷膜超滤的组合工艺处理地表水,考察操作模式、膜孔径、膜构型以及膜通量等对膜过滤性能的影响.结果表明:在恒压操作下,终端过滤的操作压差应小于0.075 MPa,对于孔径大于50nm的陶瓷膜而言,膜通量随孔径变化不大;错流过滤的膜通量随孔径增大而增大;错流过滤的渗透通量是终端过滤的1.5 -2.2倍.恒通量操作下,蜂窝陶瓷膜过滤性能优于19通道陶瓷膜,并在恒通量150 L/( m2.h)下稳定运行.混凝沉降-陶瓷膜组合工艺对浊度的去除率大于99%,对吸收254 nm波长紫外线有机物(UV254)的去除率大于47.7%,产品水的部分指标优于GB 5749-2006中的指标.     

凝固浴条件对内衬型偏聚氟乙烯中空纤维膜结构与性能的影响

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)编织管为内衬支撑材料,采用非溶剂诱导相分离法和水平涂覆工艺制备内衬型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,通过改变凝固浴剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)质量分数与温度等制膜工艺参数,改善用于膜生物反应器(MBR)中的内衬型PVDF中空纤维膜结构与性能。结果表明:膜分离层的孔径受DMAC质量分数与温度影响,降低DMAC质量分数或温度可以减小膜分离层孔径,膜通量减小;涂覆皮层的拉伸强度与爆破强度随凝固浴温度升高而增大,DMAC质量分数对它们的影响不显著;剥离强度与凝固浴温度、DMAC质量分数无关,保持在0.10 MPa左右。     

GO/PVDF超滤膜的表征及处理造纸废水的过滤特性

以氧化石墨烯(GO)掺杂聚偏氟乙烯(PVDF)制备的GO/PVDF平板膜为研究对象,研究膜的过滤特性和过滤阻力分布,并考察不同孔径的膜对造纸废水的处理效果。结果表明:随着GO掺量的增大,膜的亲水性以及抗污染性增强,膜的热稳定性增强。添加2%GO的膜的接触角为63.1°,纯水通量和牛血清蛋白(BSA)通量分别达到595和121 L/(m2·h),对BSA的截留率为74%;BSA溶液过滤过程中表面沉积阻力占主导,物理清洗后,膜的纯水通量恢复率低于55%;化学清洗后,膜的纯水通量恢复率大于96%。大孔径(1和2μm)膜处理造纸废水,因膜孔堵塞,通量迅速衰减,小孔径(0.15、0.3和0.55μm)膜的稳定通量随孔径的增大而增大。     

导电织物增强PVDF复合膜的制备与性能研究

为进一步提高PVDF平板膜的机械强度,赋予膜导电性能,采用浸没沉淀相转化法,分别选用由镀银涤纶纱线、涤纶不锈钢包芯纱和不锈钢纤维制成的导电织物为支撑体,制备了增强型导电PVDF平板复合膜。采用扫描电子显微镜观察和对复合膜的水通量、孔隙率、截留率、泡点孔径、极限应力、表面比电阻等测试,研究了不同导电纤维织物对复合膜形态和结构、渗透性能、力学性能及导电性能的影响。实验结果表明:涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜粘附较好,而镀银涤纶纱线和不锈钢纤维所制备织物与聚合物膜之间有明显的界面分离现象;涤纶不锈钢纱包芯纱织物复合膜孔隙率、水通量及泡点孔径较其他2种织物复合膜更大,而截留率较低;不锈钢纤维织物复合膜厚度最薄,但不锈钢纤维织物复合膜孔隙率、泡点孔径及水通量较小,而截留率较大;复合膜极限应力的大小顺序为涤纶镀银织物复合膜>涤纶不锈钢包芯织物复合膜>不锈钢织物复合膜,且复合膜的极限应力均高于纯PVDF膜;镀银涤纶纱线织物复合膜的导电性最好。总之,通过将PVDF与针织物进行复合制膜,不仅可提高膜的强度,还可赋予膜导电特性,其中,涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜较其他两种膜结构最稳定,膜的渗透性能最好,因此选用涤纶包芯纱为复合膜支撑体最佳。     

醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜的制备及分离性能

以多孔醋酸纤维膜为支撑体制备醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜;研究萘普生模板分子与丙烯酰胺单体摩尔比及成膜溶剂种类等对分子印迹复合膜的膜通量、膜选择结合性以及膜分离选择性等的影响。研究结果表明:当萘普生模板分子与丙烯酰胺单体的摩尔比为1/10时,以四氢呋喃为成膜溶剂,在光引发条件下制得的醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜对萘普生和酮洛芬具有较好的分离性能;在25℃时,醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜的膜通量达19.7 L/(m2.h),萘普生/酮洛芬的结合选择性因子1α为2.8,萘普生/酮洛芬的分离选择性因子2α为5.6。     

纳米ZnO改性PVDF超滤膜的性能

 为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的应用能力,采用相转化法制备了纳米ZnO 改性PVDF超滤膜。分析了纳米ZnO 的添加量对膜结构及性能的影响。通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、材料试验、超滤实验分别对膜的孔隙率、亲水性、微观结构、机械强度、纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率进行表征。结果表明,纳米ZnO 的质量分数为0.2%时,膜的接触角从改性前的76.3°降至63.4°,亲水性得到明显改善;孔隙率由53.4%升至54.1%;拉伸强度由2.09 MPa 升至2.82 MPa;纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率均有一定程度的提高;膜的断面结构规整,指状孔的尺寸较大,膜表面较光滑。     

PVDF-SiO_2中空纤维复合膜的制备和表征

采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-二氧化硅(SiO2)中空纤维复合膜,讨论了纳米SiO2粒子对PVDF膜结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、能谱、傅里叶红外光谱、热分析、材料试验、接触角测量和超滤实验分别对不同膜的微观结构、化学组成、热稳定性、机械强度、亲水性以及分离性能、抗污染能力进行了联合表征。结果表明:添加SiO2粒子有利于PVDF由α相向β相转变,复合膜的性能与纯PVDF膜相比有明显改善。当w(SiO2)=3%时,纳米颗粒分散较均匀,膜断裂强度为纯PVDF膜的2.7倍,纯水通量由81.6 L/(h.m2)提高到160.0 L/(h.m2),热稳定性、亲水性和抗污染性显著提高;但过高的SiO2含量(w3%)会引起纳米颗粒团聚而导致膜的各项指标下降。     

湿化学法制备多通道ZrO2超滤膜

采用孔径为200 nm的多通道ZrO2膜为底膜,利用湿化学法制备小孔径ZrO2超滤膜。结合N2吸附-脱附法和X线衍射分析,考察烧结温度对膜结构的影响,确定合适的烧结温度。通过扫描电镜(SEM)表征膜形貌,采用错流过滤考察膜的渗透和分离性能。结果表明:烧结温度为600℃时可以制备完整无缺陷的ZrO2超滤膜,所制备的超滤膜具有高纯水通量,截留相对分子质量(MWCO)为20 000,对相对分子质量为43 000卵清蛋白的截留率达到95%。     

非对称陶瓷分离膜的制备及性能研究

 采用湿化学方法对氧化铝原料进行纳米包裹,以低温固态烧结方式获得高性能的大尺寸非对称陶瓷分离膜,并研究了0.2μm非对称陶瓷分离膜的产品性能。结果表明,该非对称陶瓷分离膜孔径分布集中,基本分布在0.1—0.2μm之间,膜层表面完整无缺陷;样品纯水过滤通量测试表明,当进水口工作压力为0.2MPa,其纯水过滤通量基本稳定在3000L·m^-2·h^-1以上;从赤霉素发酵液过滤效果来看,该陶瓷分离膜过滤效果良好;样品工作压力及耐化学性检测表明,原始样品的爆破压力可达7.5MPa以上;经过质量分数为20%的硫酸和5%的氢氧化钠在100℃下浸泡36h后,在3.5MPa以上才会破裂,完全可以保证在1.0MPa的工作压力以及pH值为1—14的酸碱环境下安全正常工作,能满足绝大多数高腐蚀性、高温、高压环境下的分离过滤要求。     

壳聚糖非对称多孔膜的制备和性能研究

以可降解壳聚糖为材料,运用浸溃沉淀相分离工艺制备了壳聚糖膜,用扫描电镜观察了膜的微观形态,并研究了聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间等工艺条件对膜孔隙率、溶胀性以及拉伸强度和断裂伸长率等性能的影响。结果表明：该膜具有非对称结构,由致密层、过渡层和疏松多孔层几部分构成;聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间是影响膜结构和性能的重要因素,聚合物溶液浓度增大和溶剂蒸发时间变长都使得膜的孔隙率和溶胀性降低,但却可提高膜的力学性能。     

1 -氯蒽醌介体改性膜的制备及脱色应用

解决氧化还原介体易随水体流失的问题,以PVDF为膜基材,1 氯蒽醌为氧化还原介体添加剂,采用浸没沉淀相转化法制备氧化还原介体膜,并对改性前后的PVDF膜进行SEM、FTIR和XRD等表征,检测膜的水通量和BSA截留率等,对比原膜与介体膜对染料的脱色效率。结果表明,1 氯蒽醌可成功固载在PVDF膜上,1 氯蒽醌含量为2%时,所成膜表观平整,机械性能良好;改性后的PVDF膜孔隙变大,纯水通量从502 L·(m2·h)-1增高到915 L·(m2·h)-1,完全脱色时间由94 h缩短为46 h,效率提高了2倍。证明所制备的蒽醌介体膜有良好的电子传递能力,可有效提高脱色效率。     

Fabrication and Properties of Porous Film/Fabric Composites for Vascular Scaffold Application

A composite vascular scaffold combining textile reinforced structure and biodegradable polymer is introduced, which may possess high porosity and connectivity. Moreover, the porous size could be controlled. The proposed scaffold consists of a warp-knitted poly （ethylene terephthalate ） （PET） fabric with well-defined macropores, which is embedded with a porous biodegradable polymer membrane. The aim of this paper is to study the fabrication and properties of porous polymer membrane through optimizing the parameter of composite methods from freeze drying/particle leaching （ FD/PL ） and gas foaming/particle leaching （ GF/PL ）, subsequently combining with the warp-knitted fabric. Weighing method was utilized to analyze the porosity of the samples and the scanning electron microscope （SEM） images were taken to observe the porous structure of the vascular membrane. In addition, ,the static contact angle （CA） was measured to estimate the hydrophilicity of the samples, and the tensile testing of the composites was performed on the universal mechanical tester. Furthermore, the water permeability of the membrane was also calculated. The results showed that the porosity and pore connectivity of the vascular membrane were diverse, became of solution concentration, particle size, ratio of content, etc. Meanwhile, the stress-strain curves and the bursting strength showed the different mechanical properties among composite scaffolds in different structures.     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备及其力学性能研究

以天然石墨为原料，利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，并对其进行X-射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征。之后利用一种新型的有机溶剂三缩水甘油基对氨基苯酚（TGPAP）作为相转移剂和表面活性剂，将氧化石墨烯（GO）从水溶液转移到环氧树脂基体中，去除水分，加入固化剂进而得到混合液，最后利用浇铸法得到复合材料。通过万能测试拉力机对复合材料的拉伸性能和弯曲性能进行测试，结果表明氧化石墨烯的加入能够有效增强复合材料的力学性能：在添加0.1%（质量分数）的氧化石墨烯时，复合材料拉伸强度达到最大值77.29 MPa，与不添加氧化石墨烯相比提高了26.60%；在添加1.0%的氧化石墨烯时，拉伸模量达到最大值2 451.99 MPa，与纯环氧树脂相比提高了21.69%。     

Preparation and characterization of poly(vinylidene fluoride) composite membranes blended with nano-crystalline cellulose

Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) composite membranes blended with nano-crystalline cellulose (NCC) for ultrafiltration were prepared by a Loeb-Sourirajan (L-S) phase inversion process.The effects of NC...     

新型可溶性氟化含氧化膦和吡啶结构共聚酰胺的合成与性能

通过Yamazaki聚合方法,将对苯二胺(PPD)、4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-二(4-胺基苯基)吡啶(TMPBAPP)和双(4-羧基苯基)苯基氧化膦进行共缩聚反应,合成了一类高相对分子质量含氧化膦和吡啶结构的新型氟化共聚酰胺,并以FTIR、DSC、WAXD等方法对其结构和性能进行了表征.结果表明:共聚物的玻璃化转变温度为252～290℃,对数比浓黏度为0.78 ～ 0.98 dL/g.在氮气气氛中,5;的热失重温度为435 ～500℃,800℃时的残炭率为30;～ 58;,均为无定形结构;聚合物易溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、间甲酚等有机溶剂中,并可浇注得到韧性好而透明的薄膜,其拉伸强度为78～86 MPa,拉伸膜量为2.2 ～2.6 GPa,断裂伸长率为9;～13;.同时,该聚合物具有良好的透光率(截断波长为340～376 nm),体积电阻、表面电阻和介电常数分别为8.45×1015 ～ 8.78×1015Ω·cm、9.52×1014 ～9.82×1014Ω和3.46 ～ 3.60(100 Hz),呈现了良好的电绝缘性能.