CS/PVA-GA渗透蒸发膜分离偏二甲肼/水体系的实验研究

将壳聚糖(CS)和聚乙烯醇(PVA)按一定比例共混,再以戊二醛(GA)交联,制备CS/PVA-GA共混交联膜,研究了共混交联膜的结构、力学性能以及在偏二甲肼/水体系中的渗透蒸发脱水性能。结果表明,CS与PVA共混、GA交联,形成了致密的空间网状结构,随PVA含量增加,膜的抗张强度降低,而断裂伸长率增加。料液浓度、温度、膜厚度等因素对膜的渗透蒸发性能有较大影响,当料液中偏二甲肼的质量分数为50%,温度为20℃,渗透侧压力为100 Pa,膜厚约为25μm时,CS/PVA-GA共混交联膜的分离因子达到243,渗透通量可达167 g/(m2.h)。     

PTFE乳液制备PTFE/YSZ微孔膜及孔隙率的研究

以聚四氟乙烯（PTFE）乳液为原料、氧化钇稳定二氧化锆（YSZ）微纳米粉体为增强体,采用机械拉伸法制备了PTFE/YSZ复合微孔膜,通过扫描电子显微镜对其进行了表征,并运用单因素法探讨了分散剂聚乙烯醇（PVA）、拉伸倍数、YSZ含量和热处理温度对复合微孔膜孔隙率的影响。结果表明,在复合微孔膜中添加PVA以及增加YSZ含量均使复合微孔膜的孔隙率增大;在拉伸3.5倍、YSZ含量为8 %(质量份数)、热处理温度为320 ℃时,复合微孔膜孔隙率高达73.09 %。     

聚丙烯酸-聚乙烯醇共混膜分离甲醇-碳酸二甲酯共沸体系

采用涂敷法制备了聚丙烯酸(PAA)-聚乙烯醇(PVA)共混膜,将其用于渗透汽化法分离甲醇(MeOH)-碳酸二甲酯(DMC)共沸物,考察了共混比例、热处理条件对甲醇分离性能的影响. 渗透汽化实验结果表明,随着热处理时间延长或热处理温度提高,分离因子先升高后降低,而渗透通量则逐渐减小;随着共混膜中PAA/PVA比例增加,分离因子先升高后降低,而渗透通量先减小后增大;当PAA/PVA质量比为7/3、热处理时间为60 min、热处理温度为150℃时,选择性最佳,在料液组成为70%(w) MeOH-30%(w) DMC及70℃的操作温度下,甲醇的分离因子为9.5(透过侧MeOH浓度为95.5%, w),渗透通量为360 g/(m2×h).     

聚乙烯醇修饰多孔氧化铝载体及其表面化学镀制备透氢钯膜

先采用聚乙烯醇(PVA)对多孔氧化铝载体进行修饰,再通过化学镀制备了透氢性能良好的钯膜。PVA修饰层不仅能够有效改善粗糙载体的表面形貌,而且可通过热处理从钯复合膜中去除,以避免修饰层产生的透氢阻力。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了钯复合膜的形貌和组成,并测定了其在350~500°C温度范围内的氢气渗透性能。结果表明,钯膜厚度约为6μm,连续、致密,无明显的针孔和其他缺陷。在温度为500°C、渗透压力为100 kPa的条件下,钯复合膜的H_2渗透通量可达0.238 mol/(m~2·s),理想气体分离因子α(H_2/N_2)达956,并且测试进行100 h后其透氢性能依旧保持稳定。     

聚乙烯醇纳米纤维膜的制备

采用静电纺丝方法制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,探讨了工艺参数对纳米纤维形貌的影响,并对PVA纳米纤维膜进行热处理,研究了热处理时间与温度对纳米纤维膜力学性能的影响。研究表明:PVA质量分数在6%~10%区间内变化时,可得到直径分布较为均匀的纳米纤维;在其它条件相同时,随纺丝电压的升高,PVA纳米纤维的不匀增大;接收距离的改变对PVA纳米纤维的直径变化影响不大;随PVA质量分数的增加,纳米纤维膜的断裂强度和断裂伸长率逐渐增大;在热处理时间相同时,PVA纳米纤维膜的断裂强度随温度的升高而增大;处理温度相同时,随处理时间的延长,PVA纳米纤维膜的断裂强度变化不大。     

制备工艺对Al_2O_3纳滤膜的结构及过滤性能的影响

采用异丙醇铝水解制备勃姆石(Al OOH)溶胶,并将其涂覆于Al_2O_3支撑体上制备Al_2O_3纳滤膜,研究了制备工艺对Al_2O_3纳滤膜结构与性能的影响。结果表明:水解温度为80℃时制备的AlOOH溶胶的水合粒径较小且均匀稳定,经700℃热处理后得到的Al_2O_3颗粒球形度好、粒径分布范围窄,平均粒径为13.6 nm,所得Al_2O_3纳滤膜的孔隙率为54.28%,孔径约5 nm。以聚乙烯醇(PVA)为增稠剂能改善Al OOH溶胶的成膜性能并调节膜层厚度。PVA含量为0.50%(质量分数)时,Al_2O_3纳滤膜的膜层厚度为0.95μm,相应纯水通量达到287.6 L/(m2·h·MPa),在高效分离、精细提纯、净化等领域应用较广。     

耐污染聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能

以哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,以聚乙烯醇(PVA)为添加剂,通过界面聚合法在聚砜超滤基膜上制备了复合纳滤膜,主要研究了PVA、PIP、TMC单体浓度、热处理条件对复合膜性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对复合纳滤膜结构和形貌进行表征。研究表明,PVA能够提高膜通量,增强膜亲水性,提高膜表面光滑度。最佳制膜条件是:PIP浓度为3.0 g/L,TMC浓度为1.0 g/L,PVA浓度为0.54 g/L,界面聚合时间为1 min,热处理温度为50℃,热处理时间10 min。制备的纳滤膜在处理Na2SO4、MgSO4、NaCl和MgCl2等4种盐溶液时,其截留性能与陶氏NF-270和星达NFX膜相近,而在深度处理造纸脱墨废水时,也表现出良好的分离性能和耐污染性能。     

化学交联对改善聚乙烯醇膜耐水性的研究

以马来酸为交联剂,通过化学交联法改善聚乙烯醇的耐水性能。结果表明随着交联剂浓度的增大,经过交联的PVA耐水性显著增加;PVA的交联度及结晶度主要由热处理温度决定,随着热处理温度的升高PVA膜的溶水率明显下降;当热处理温度确定后,在一定的热处理时间内PVA的分子结构基本达到稳定状态。当MA浓度为6%,热处理条件为160℃、1.5 h时,可获得耐水性较好的PVA膜。     

聚乙烯醇-羟乙基纤维素共混膜的制备及性能

以羟乙基纤维素(HEC)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过溶液浇铸共混制备不同含量的羟乙基纤维素/聚乙烯醇(HEC/PVA)共混膜,用傅立叶红外分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)进行表征,并考察了HEC/PVA膜的力学性能.结果表明:当PVA质量含量为40％时,共混膜的力学性能较纯HEC有显著提高;温度越低膜的溶胀度越小,但当温度升到60℃以后,膜的溶胀度几乎不变化,说明膜在高温下尺寸的稳定性很好;随着温度的升高,膜的含水率不断增加,制备的共混膜的使用温度不要超过80℃.     

熔融纺丝拉伸法制备PP/PPOH中空纤维膜的研究

根据片晶分离致孔的机理,利用羟基化改性聚丙烯(PPOH)与聚丙烯(PP)共混,通过熔融纺丝拉伸法制备具有一定亲水性的PP/PPOH中空纤维膜,探究了热处理温度及热拉伸温度对PP/PPOH中空纤维膜的结构与性能的影响。结果表明：当热处理温度为130℃时,PP/PPOH初纺中空纤维膜的结晶度高,力学性能较好,纯水通量为102.4 L/(m²·h);当热处理温度为130℃、热拉伸温度为130℃时,PP/PPOH中空纤维膜的结晶度最高,达39.4%,拉伸强度达93.1 MPa,表面微孔结构完善,纯水通量最高,达118.4 L/(m²·h)。     

血吸虫诱尾蚴剂印迹聚合物的合成及应用研究

以本实验室制备的一种诱尾蚴剂(XF)为模板、α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体、改性硅胶为交联剂,用常规的本体聚合技术直接合成出粒径在80μm左右的、较均一的分子印迹聚合物。并将其与聚乙烯醇(PVA)掺杂后制膜,考察了这种膜的溶胀性以及释放XF的特点。试验证明这种膜的溶胀性在实验温度范围内随温度升高而升高,在30℃时,吸水率达到85%;膜在水中溶胀并漂浮在水的表面,缓慢释放出XF,其效率质量比在8%左右。     

水凝胶涂层法用于PTFE平板膜的亲水改性研究

采用戊二醛和O-羧甲基壳聚糖(OCMCS)、聚乙烯醇(PVA)在聚四氟乙烯(PVDF)平板膜内进行交联形成一层水凝胶涂层,从而对PTFE平板膜进行亲水改性。考察了反应条件对膜亲水性能的影响和膜的抗污染性能,并对膜表面进行表征。结果表明,水凝胶涂层附着在PTFE纤维表面使膜原纤维变粗,随着PVA含量的增加,改性膜的水通量先增加后减少,接触角先减小后增大,并且当PVA与OCMCS的质量比为1:1,反应时间为6 h、温度为50℃时,膜的性能为优,此时水通量(4 481±80) L/(m~2·h)、接触角57.48°。由于改性膜的表面含有羟基和氨基等官能团,使膜具备良好的抗蛋白质吸附能力;PVA与OCMCS交联形成的物质分子量大,粘附力强,使亲水涂层不易脱落。     

乳液聚合法制备聚苯胺/聚乙烯醇电致变色材料

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,在非有机溶剂的两相体系中以聚乙烯醇(PVA)为成膜助剂,采用现场乳液聚合法合成了可直接用于制备电致变色膜的聚苯胺(PAn)/PVA乳液。研究了PVA含量、苯胺(An)与DBSA的量比、氧化剂过硫酸铵(APS)与An的量比及反应温度对膜的电致变色性、导电性的影响。实验结果表明:在w(PVA)=4 3%、n(An)∶n(DBSA)∶n(APS)=0 86∶1∶0 86、反应温度为8℃时,所制得的PAn/PVA乳液可直接制成具有良好电致变色性的自支撑膜(电致变色响应时间小于0 5s,电导率可达2 69×10-4S/m)。     

多孔氧化铝陶瓷膜支撑体的制备与表征

以粒径为0.5μm的超细氧化铝粉为原料,加入成孔剂和粘接剂,经干压成型及高温烧结制备出多孔氧化铝陶瓷膜支撑体。制备过程中,以纯水通量为实验指标进行正交试验,分别研究烧结温度、粘结剂含量、成型压力以及聚乙烯醇(PVA)浓度对膜性能的影响程度,并确定制备氧化铝支撑体的最佳工艺条件。使用扫描电镜(SEM)和聚乙二醇(PEG)截留实验对支撑体的微观结构和性能进行表征。实验结果表明:烧结温度和粘接剂含量对支撑体的纯水通量影响高度显著,成型压力和PVA浓度几乎无影响;加入1.75%(w)的粘接剂,80mg/mlPVA溶液2ml,采用9MPa的成型压力和1535℃的烧结温度制备的氧化铝超滤膜支撑体的纯水通量为60kg/(m2h),截留分子量(MWCO)为8 500。     

聚合物膜的研制

以聚丙烯腈(PAN)／聚乙烯醇(PVA)合金为膜材料，用液-固相转化法成膜制备PAN/PVA体系的非对称型合金微滤膜。研究了铸膜液浓度、聚合物共混配比、铸膜液温度溶剂蒸发时间、凝胶浴温度对膜结构和膜性能的影响。结果表明：采用了液-固相转化法成膜，可制成孔径为0．5～5．0μm的非对称性PAN/PVA合金微滤膜。     

活性炭负载铁催化剂催化氧化聚乙烯醇废水

为解决膜技术处理聚乙烯醇(PVA)废水时出现的膜材料孔道堵塞、设备反洗频繁等问题,以等体积浸渍法制备了Fe/活性炭(AC)催化剂,并采用H_2O_2催化氧化法预处理PVA模拟废水。结果表明,Fe/AC催化剂在H_2O_2催化氧化PVA废水工艺中能够高效降解水中的PVA,将0.2 g Fe/AC催化剂和4 m L H_2O_2加入到200 m L质量浓度为500 mg/L的PVA模拟废水中,PVA去除率达到91%。     

氧化锌-磷酸铬铝粘结剂的制备及高温相变研究

以氧化锌为固化剂,制备了氧化锌-磷酸铬铝粘结剂。系统地研究了氧化锌热处理温度、热处理时间、粒径、含量、固化温度与固化时间对粘结剂粘结性能的影响。并采用DSC-TG、XRD及IR等分析手段,研究了体系的固化特性和耐高温性能。结果表明,当氧化锌热处理温度为600℃,热处理时间为2.5 h,粒径为65~55μm,含量为基料的9%时,在167℃下固化3 h,粘结剂的粘结强度最高,可达3.15 MPa。该粘结剂在700℃以下为非晶相,700~1300℃时,其主要晶型为AlPO_4、Al(PO_3)_3和Cr(PO_3)_3。     

电渗析用聚乙烯醇系离子交换膜的制备及阳离子交换含量和化学交联剂浓度对膜基本性能的研究

以聚乙烯醇(PVA)、苯乙烯-磺酸钠(SSS)作为制备膜的材料,采用戊二醛(GA)作为化学交联剂,经过溶液浇铸法和160摄氏度热处理后制备聚乙烯醇系阴离子交换膜,考察了阳离子交换含量和化学交联剂浓度对所制备出离子交换膜基本性能的影响。结果表明,膜含水率随交联剂GA浓度的增加而减小,而随SSS含量的增加而增加,在C~m_(SSS)=13%,C_(GA)=0.01时阳离子交换膜具有最高含水率0.57;膜的面电阻随交联剂GA浓度的增加而增加,而随膜中SSS含量的增加而减小,在C~m_(SSS)=13%,C_(GA)=0.01时膜面电阻最低,其值为0.81。     

PC膜表面漆膜紫外光固化漆的工艺优化研究

具有"5E"特点的紫外光固化技术在纸张、木材、塑料、金属等基材的涂装防护领域均有广泛应用。将其涂覆于聚氯代对二甲苯膜(PC膜)表面,提高PC膜耐冲击强度的同时,与其他材料的粘结强度也有了明显改善。针对PC膜表面紫外光固化漆(UVCC-IM-1)工艺参数,探究了不同含量溶剂乙酸乙酯对涂层固化程度的影响;并对不同烘烤温度下漆膜稀释剂的失重情况进行分析,结果表明,最佳烘烤温度为80℃,50μm厚度漆膜烘烤6~8 min时,溶剂完全挥发,膜层得以完全固化;除此之外,同时还研究了漆膜厚度、光密度与辐照时间的关系。结果光密度为8.2 m W/cm~2、厚度为30~50μm漆膜的固化时间为3.1~5.4 s。     

非离子表面活性剂改性羟基磷灰石粉体的制备

采用化学沉淀法将硝酸钙、磷酸氢二铵按摩尔比5:3配成溶液,加入不同质量非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA),使其质量占羟基磷灰石(HA)质量分别为1％、2％、3％、4％、5％,经750℃热处理2 h,从而制取表面活性剂改性的HA粉末.对粉末进行粒度分布测量、FT-IR测试、XRD衍射分析和SEM表征.结果表明:常压60℃下制备改性的HA粉末纯度高,结晶度低.其中PEG改性HA粉末物相为Ca10(PO4)6(OH)2、Ca3(PO4)2和Ca2P2O7,添加3％PEG粉体中位径(D50)为13.55μm,OH-吸收峰最强,HA含量为纯相,结晶程度趋于完善;PVA改性HA粉末物相只有Ca10(PO4)6(OH)2,添加3％PVA粉体中位径(D50)为7.068μm,结晶程度趋于完善,HA粉末的团聚程度最小,比表面积最大为607.4 m2/kg.PVA对HA团聚程度的分散性优于PEG.