聚砜-纤维素复合超滤膜材料的制备与表征

以聚砜为原材料,通过向铸膜液中混入纤维素微纳晶体,采用浸没沉淀相转化工艺制备了纤维素填充聚砜基复合超滤膜材料。通过正交试验分析了各因素对产品性能的影响并得出了制备复合超滤膜的最优条件:当聚砜质量分数为18%,添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为0.3%,纤维素微纳晶体加入量为聚砜质量的15%,空气中溶剂蒸发时间为10s,然后在凝胶浴水中凝胶成形。并测定复合超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、强度等一系列性能,膜的水通量为152.72L/(m²·h),截留率为93.98%,孔隙率为63.22%,平均孔径为46.03nm,膜具有良好的综合性能。     

纤维素/聚砜复合超滤膜表征与凝胶特性

通过向聚砜铸膜液中加入微纳纤维素,以浸没沉淀相转化工艺制备微纳纤维素/聚砜复合膜材料,并对复合膜的水通量、截留率、孔隙率、平均孔径进行测定.采用扫描电子显微镜对膜孔结构进行观察,利用浊点滴定实验得到的三元相图对其凝胶特性进行了研究.结果表明随着微纳纤维素加入量的增大,复合膜水通量逐渐增大、截留率保持在较高的水平,孔隙率逐渐增大,平均孔径略有增加.微纳纤维素的存在,改变了铸膜液的分相途径和浊点的组成,从而影响了膜孔结构和复合膜性能.     

微纳纤维素与聚砜共混体系相容性的研究

通过微纳纤维素一聚砜制膜液的水通量、截留率、黏度的测定、相分离结构分析及凝胶特性分析等,研究其共混体系的相容性.研究结果表明,一定共混比例下,微纳纤维素在聚砜制膜液中分散均匀,黏度曲线呈非线性,该共混体系为部分相容体系.当聚砜质量分数18%,添加剂为PVP K30,添加质量分数为0.3%,蒸发时间为10 s,凝胶浴为水的制膜条件下,微纳纤维素质量分数为5.%时,复合超滤膜水通量最高可达235.27 L/(m²·h),截留率达95.35%.随着凝胶浴温度升高,复合超滤膜膜孔的梯度变好.     

聚偏氟乙烯/纳米纤维素复合超滤膜的研究

以聚偏氟乙烯为原材料,聚乙烯吡咯烷酮( PVP K30)为添加剂,并向聚偏氟乙烯铸膜液中混入纳米纤维素,采用相转化工艺制备了复合超滤膜.通过正交试验分析了各因素对产品性能的影响,并得出了制备复合超滤膜的最优条件:聚偏氟乙烯质量分数为14％,添加剂PVP K30质量分数为0.5％,纳米纤维素加入量为0.7％,空气中溶剂蒸发时间为10s,凝胶浴为水.测定复合超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、力学强度等一系列性能,膜的水通量为40.7 L/(m2·h),对牛血清蛋白的截留率为91.8％,孔隙率为52.3％,平均孔径为15.3 nm.     

聚砜酰胺超滤膜形成过程的热力学研究

本文以聚苯砜译苯二甲酰胺树脂为膜材料，用浊点滴定法测定了含不同有机添加ＰＳＡ－ＤＭＡｃ或ＰＳＡ－ＮＭＰ铸膜液体系浊点，从而得到了这些添加剂致浊能力大小的比较。用气相色谱法研究了有机添加剂与聚砜酰胺之间作用的混全热和混合自由焓。     

聚砜酰胺超滤膜的凝胶过程研究

本文以聚砚酰胺为模材，Ｎ－甲基吡咯烷酮为溶剂，研究了凝胶介质的种类，浓度，温度对超滤膜结构和性能的影响。并得到相应的通量和截留率的拟合方程。     

聚砜超滤膜的制备及结构性能研究

实验以低分子量的PEG作为添加剂制备聚砜超滤膜,通过不同低分子量和不同含量的PEG加入,改变了膜结构性能。制膜液由聚砜(PSf)/二甲基乙酰胺(DMAc)/聚乙二醇(PEG)组成。通过水通量、截留率和电镜图来评价添加剂对膜的性能结构影响。     

高取代氰乙基纤维素超滤膜的性能

本文介绍高取代氰乙基纤维素(HCEC)超滤膜的制备,探讨制膜参数与膜性能的关系及膜的化学稳定性。实验表明HCEC 超滤膜在0.196MPa 压力下,纯水流量可达20ml/(cm~2·h),对牛血清、酪旦白、阴性染料直接北京兰截留率可达95%以上,且有较好的化学稳定性,制成干膜性能稳定。     

高取代氰乙基纤维素与三醋酸纤维素的共混超滤膜

探讨多种无机和有机添加剂的分子量、用量、溶剂用量及蒸发时间,确立了氰乙基纤维素/三醋酸纤维素共混膜的制膜参数。实验表明,共混膜的渗透选择性、耐酸、耐碱和耐微生物分解性能优于单一膜材料。     

填充活性炭的壳聚糖复合超滤膜的研究

本文用活性炭填充制备了共混的改性壳聚糖复合超滤膜,考察了活性炭和壳聚糖对酸性红B染料的静态吸附,并研究了成膜材料、活性炭在壳聚糖溶液中的分散方式、交联剂等对膜性能的影响。结果表明,活性炭壳聚糖具有协同脱色效果,在本实验条件下制得的共混膜具有良好的分离性能和干、湿态下的抗张强度。     

一种新型羧甲基甲壳素/聚砜复合纳滤膜的研究

羧甲基甲壳素(CMCH)溶液浇铸在聚砜超滤膜上,并与戊二醛(GA)交联制得一种新型荷负电复合纳滤膜.制备该膜的最佳条件为:CMCH浓度为2.0%,GA浓度为1.5%,50℃下交联2.0 h,然后50℃下热处理15 min.复合膜对中性分子的截留分子量为7.425×10-22 g (450 Da),膜孔径在(6.6～7.6)×10×10 m,静电位为-0.15 mV,电压渗系数为-0.85,离子交换容量为2.2 mmol·cm-2,在18℃,1.3 Mpa压力和流量为38 L·h-1时,对浓度为2000 mg·L-1的Na3PO4,K2SO4,Na2SO4,MgSO4,KCl,NaCl 和 MgCl2 溶液的截盐率分别为 92.10%,90.93%,91.83%,62.51%,30.29%,29.46% 和 10.96%,通量分别为 3.96 L·h-1·m-2,4.81 L·L·h-1·m-2,复合膜对不同盐的截留行为与其它荷负电纳滤膜类似,主要决定于荷电膜与电解质离子之间静电作用力的大小.随着进料液浓度的增加,复合膜的截盐率减小,通量增加;随着操作压力的升高,通量增加,截盐率先增加后保持不变.另外,发现该膜具有较好的抗藻类附着性.该膜可望用于脱除水中NO3-,PO43-,SO42-及阴离子表面活性剂等负电荷离子,在中水、工业水、饮用水处理及加工等方面有广阔的应用前景.     

超滤(UF)技术处理乳化油废水的研究

采用超滤工艺一间歇式错流操作模型一处理乳化油废水,选用了聚乙烯乙二醇超滤膜(PEG)和卷式膜组件,采用不同的超滤模型对超滤过程中超滤膜透水率、乳化油废水中的COD去除率的变化进行了实验研究,实验结果表明该模型对乳化油废水具有良好的处理效果。     

双点式超滤法测定临界胶束浓度的研究

比较了理想与真实超滤曲线 ,并对超滤膜用于超滤法测定临界胶束浓度 (cmc)的适用性及容积效应进行了考察。试验了用双点式超滤法代替作超滤曲线的方法测定cmc的可行性和准确性 ,并与单点式超滤法进行了比较。试验结果表明 ,用双点式超滤法测定cmc具有准确性较高、操作简便、节省时间和节约样品量等优点。用双点法测得的SDS和SLAS的cmc分别为6 70mmol/L和 1 40mmol/L ;与超滤曲线得到的cmc相比 ,偏差分别为 2 9%和 3 4%。     

Study on Ce-doped Nonstoichiometric Nano-silica/PSF Composite Membrane for Separation of Chinese Yam Polysaccharide

Abstract

In order to enhance the anti-fouling ability and separation efficiency of polysulfone (PSF) membrane during separating of Chinese yam polysaccharides, a novel composite membrane was prepared through a sol-gel process after adding Ce-doped nonstoichiometric nano-silica with higher activity and hydrophilic property to the porous matrix of PSF. Ce-doped nonstoichiometric nano-silica was synthesized by doping the rare earth Ce element. Novel composite membranes and ordinary membranes without doping Ce-doped nonstoichiometric nanosilica were used to separate Chinese yam polysaccharides while the content of polysaccharide was tested. The results designate that the content of polysaccharide separated by composite membrane which reached 78.3% was higher than that of polysaccharide separated by ordinary membrane which reached 46.7%. The flux of the composite membrane increased with increasing of operation pressure. With the temperature rising, the polysaccharide solution flux of composite membrane ascended from 289 L/(m²h) to 312 L/(m²h). The flux of the composite membrane was kept at a high value for 25 h before reaching a steady state (243 L/(m²h)), which was higher than the stable flux of ordinary membrane (160 L/(m²h)). After the composite membrane was washed for six times, its flux still reached 90% of initial value. The experiment data indicate that the anti-fouling ability and hydrophilic property of composite membrane were significantly enhanced. Therefore, Chinese yam polysaccharides can be efficiently separated by the novel composite membrane.     

聚砜/纳米TiO2有机-无机复合超滤膜的制备与表征

用阴离子表面活性剂改性的纳米TiO2,加入到聚砜铸膜液中,采用相转化法制备了分散均匀的聚砜/ TiO2复合超滤膜.通过测定纯水通量、对牛血清蛋白的截留率、水接触角、粘度、抗污染性、机械强度等实验,研究了不同TiO2加入量对膜的超滤性能和力学性能的影响.并在扫描电镜下观察了膜的表面与断面形态,测定了膜的孔密度、孔隙率、孔径及其分布,从而考察了添加纳米TiO2对膜微观结构的影响.结果表明,当纳米TiO2的加入量为2%(wt)时,膜的孔隙率增大,平均孔径减小;同时膜的性能得到了明显的改善,纯水通量提高了69%,同时膜的抗压强度和断裂强度也分别提高了50%和26.7%,并且膜的亲水性也明显增强,水接触角由72.1度降低到41.4度,从而使膜的抗污染性明显改善.但进一步增加TiO2的浓度(3%(wt)以上),膜的机械强度、亲水性和超滤性能反而下降.因此在聚砜膜中适量地添加纳米TiO2粒子,可明显改善膜的亲水性和力学性能,提高膜的通量,增强膜的抗污染能力,从而拓宽了膜的应用领域.     

壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的制备

纳滤膜在水处理过程中的应用越来越受到关注。本试验通过在不同条件下制备壳聚糖/聚砜复合纳滤膜,研究了膜厚度,膜干燥温度,凝固浴浓度、温度和凝固时间,交联剂浓度、温度和交联时间,热处理温度和时间等因素对膜性能的影响。试验表明制备工艺条件对膜性能影响很大,主要体现在温度、浓度和反应时间方面。最后通过试验,获得了壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的最佳制备条件。     

NMMO工艺纤维素膜成膜性能的研究

主要研究了NMMO工艺纤维素膜的成膜特性及不同因素对该工艺纤维素膜的物理和机械性能的影响。结果表明,纤维素浓度为4%～8%(W/W)时易于成膜,且随着浆粕聚合度的增大、纤维素浓度的增加、凝固浴温度的降低,制成的膜的力学性能较好。     

醋酸纤维素改性制备氨基甲酸酯超滤膜材料的研究

利用尿素对醋酸纤维素（CA）进行浸泡预处理,然后移入邻二甲苯惰性体系中进行反应。探讨合成过程中的影响因素,结果表明：预处理过程中尿素的质量分数为25％,预处理温度55℃,预处理时间5h,反应时间3．5h时,所得醋酸纤维素氨基甲酸酯（CAC）的取代度可达到0．1。FT-IR表征证明成功合成了CAC。用制备的CAC进行铸膜,CAC膜的拉伸强度及水通量要优于CA膜,并且随着取代度的提高,CAC膜的拉伸强度及水通量呈上升趋势。