PVDF复合膜的制备及其在水处理中的应用研究进展

聚偏二氟乙烯（PVDF）膜具有优异的耐化学性和力学性能,将催化剂固定于膜表面或嵌入膜基质中制成PVDF复合膜,将膜分离和高级氧化技术相结合,不仅解决了膜污染问题,还显著提高了对污染物的去除能力。本文介绍了PVDF复合膜主要制备方法（包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、相转化法和表面接枝法）的原理及其优缺点,总结了PVDF复合膜在去除抗生素、染料、重金属以及其他类型污染物中的应用,并指出,PVDF复合膜的规模化生产以及对实际废水的净化是未来其应用研究的重点。     

介孔TiO2纤维的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶和水蒸气活化热处理技术制备了介孔TiO2纤维,考察了各种因素对介孔TiO2纤维光催化活性的影响,并对介孔TiO2纤维结构进行了表征。介孔TiO2纤维的最佳制备条件：n（TBOT）∶n（C6H10O3）∶n（H2O）∶n（C3H8O）=1∶0.4∶2.0∶16,搅拌时间80min,Si与Ti的摩尔比为0.15,采用分段程序升温工艺,活化温度为700℃。所得介孔TiO2纤维比表面积为127.7m2/g,最可几孔径为7.3nm,具有极高的热稳定性及抗晶型转变能力,反应时间75min时活性艳红X-3B降解率为99.3%。     

活性炭纤维负载TiO2催化剂的制备及其电催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了活性炭纤维负载TiO₂催化剂（TiO₂/ACF）,并通过SEM和XRD等手段对TiO₂/ACF进行了表征。以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为目标降解物,考察了催化材料的电催化活性。实验结果表明：在反应温度为25 ℃、初始DMP质量浓度为100.0 mg/L、电解质Na₂SO₄质量浓度为100 mg/L、电流密度为62.5 mA/cm²、电极板间距为4 cm的条件下,经过40 min的降解,DMP质量浓度为1.8 mg/L,DMP去除率为98.2%;TiO₂/ACF在反应过程中可以原位再生,经6次重复使用后仍保持很高的催化活性,对DMP的去除率仍达90%以上。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-聚乙二醇复合膜的制备及其对Cu~(2+)的吸附

采用聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)对海藻酸钠(SA)进行改性,制备了一种新型高效SA-PVA-PEG复合膜。研究了该复合膜对Cu2+的吸附效果。用IR和SEM等手段对复合膜进行了表征。表征结果显示,复合膜内部存在孔状结构,有利于吸附Cu2+。实验结果表明:在初始Cu2+质量浓度50 mg/L、复合膜加入量1 g/L、废水pH=5、吸附温度30℃、吸附时间60 min的最佳条件下,吸附率最高可达90.1%,吸附量达25.3 mg/g;复合膜吸附Cu2+的动力学过程可用二级动力学方程和Elovice方程进行拟合,吸附过程符合Langmuir单层吸附理论。采用浓度为1 mol/L的HCl溶液对吸附后的复合膜进行解吸,当解吸时间为2 min时,解吸率可达80.0%。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-聚乙二醇复合膜的制备及其对Cu2+的吸附

采用聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）对海藻酸钠（SA）进行改性,制备了一种新型高效SA-PVA-PEG复合膜。研究了该复合膜对Cu²⁺的吸附效果。用IR和SEM等手段对复合膜进行了表征。表征结果显示,复合膜内部存在孔状结构,有利于吸附Cu²⁺。实验结果表明：在初始Cu²⁺质量浓度50 mg/L、复合膜加入量1 g/L、废水pH=5、吸附温度30 ℃、吸附时间60 min的最佳条件下,吸附率最高可达90.1%,吸附量达25.3 mg/g;复合膜吸附Cu²⁺的动力学过程可用二级动力学方程和Elovice方程进行拟合,吸附过程符合Langmuir单层吸附理论。采用浓度为1 mol/L的HCl溶液对吸附后的复合膜进行解吸,当解吸时间为2 min时,解吸率可达80.0%。     

改性聚丙烯纤维的制备及其对苯系物的吸附

分别采用熔融接枝法和共混法制备聚丙烯(PP)/苯乙烯(St)改性纤维(PP-g-St)和聚丙烯/聚苯乙烯(PS)改性纤维(PP/PS),研究了熔融接枝条件对St接枝率的影响,考察了PP纤维、PP/PS纤维和PP-g-St纤维对纯苯系物和水中乳化、溶解态苯系物的吸附性能,并探讨了再生后的重复吸附性能。实验结果表明:PP熔融接枝St的最优配比为w(St)=9%,w(过氧化二异丙苯)=0.5%,此时St接枝率为4.7%,且能顺利纺丝;相比于PP纤维,PP-g-St纤维和PP/PS纤维对纯苯系物和水中乳化、溶解态苯系物的吸附量显著提高;吸油饱和的PP-g-St纤维和PP/PS纤维通过离心法再生5次后吸附性能再生率仍能够分别达到82.0%和87.6%。     

三元高吸油树脂的制备及其吸油性能

采用本体聚合法,以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)和甲基丙烯酸十八酯(SMA)为单体,反应型低聚硅氧烷(OSS)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂制备了三元高吸油树脂,优化了制备条件,考察了其对不同有机溶剂的吸油性能,并对其进行了表征。实验结果表明:树脂制备的优化条件为BA,St,SMA,OSS,AIBN的质量分别占单体总质量的39.60%,39.60%,20.80%,0.21%,1.50%,于55℃下反应24 h;在该优化条件下所制备的树脂对氯仿的吸油率可达80.2 g/g;树脂对氯仿和二氯甲烷的吸油率远高于其他有机溶剂。表征结果显示,树脂形成了一定的网络结构,具有较好的耐热性、耐寒性和热稳定性。     

交联壳聚糖/沸石复合吸附剂的制备及性能

用沸石负载由缩水甘油基三乙基氯化铵交联的壳聚糖,制得了性能良好的交联壳聚糖/沸石复合吸附剂。研究了该吸附剂应用性能的影响因素,探讨了该吸附剂的吸附性、沉降性和重复使用性,利用FTIR仪和高倍透射电子显微镜对该吸附剂的结构进行了表征。实验结果表明:壳聚糖的交联度为0.93、交联壳聚糖与沸石的质量比为0.045时,制得的交联壳聚糖/沸石复合吸附剂对腐殖酸的去除率可达81.4%,吸附量为4.07mg/g;交联壳聚糖/沸石复合吸附剂对腐殖酸的吸附性能较沸石有显著提高,沉降时间较交联壳聚糖明显缩短;经二次洗脱后腐殖酸去除率仍可达80.2%,腐殖酸吸附量为4.01mg/g。     

Preparation and Characterization of Polyamide Thin Film Composite Nanofiltration Membrane Based on Polyurethane Nanofibrous Support

Journal of Polymers and the Environment - Polyurethane nanofibers recognized to perform as a sub-layer were employed herein as a medial-layer of high porosity in the fabrication of a novel class of...     

硝基苯甲酸结构对其在EPDM膜中萃取效果的影响

以3种取代基位置不同的硝基苯甲酸为研究对象,研究了辛醇/水分配系数、溶解度、摩尔体积、分子极化率和偶极矩5种结构参数对硝基苯甲酸在三元乙丙橡胶（EPDM）膜中萃取效果的影响。实验结果表明：EPDM膜对硝基苯甲酸有一定的去除效果,邻、间、对硝基苯甲酸的去除率分别为27.1%、32.4%和41.6%;取代基位置的不同使硝基苯甲酸的去除效果出现差异,其疏水性越强越易在EPDM膜中溶解和渗透;硝基苯甲酸的去除率和透过率与其辛醇/水分配系数和分子极化率正相关,与溶解度负相关;硝基苯甲酸的去除率可用分子极化率和偶极矩两个结构参数进行预测。     

膜性能增效剂在膜生物反应器中的应用

将膜性能增效剂(MPE)作为絮凝剂加入到膜生物反应器(MBR)中,对比了MPE加入前后MBR中空纤维膜组件的污染程度.实验发现,MPE加入前后,MBR的COD去除率均高于90%.未加MPE时MBR的膜驱动压力(TMP)超过0.015 MPa后,TMP快速增长,表明MBR的中空纤维膜组件很快被污染.加入MPE后,TMP增长速率较慢,表明MPE对膜污染起到延缓的作用.MPE与膜上的主要污染物溶解性微生物产物和胞外聚合物作用后,絮体变大,使分散悬浮在水中的胞外聚合物不会沉积在中空纤维膜组件表面,明显改善了MBR中空纤维膜组件的污染程度.     

利用镀Ni废水制备超细Ni粉

采用正交实验法和X射线衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段,研究了利用镀Ni废水制备超细Ni粉的工艺。实验结果表明:各因素对Ni2+回收率影响的大小顺序为反应温度pH聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)加入量n(N2H4.H2O)∶n(Ni2+);不同分散剂对Ni2+回收率和Ni粉粒度影响不同,PVP对应的产物的分散效果最好;在反应温度80℃、pH12、PVP加入量4.6g/L、n(N2H4.H2O)∶n(Ni2+)=2.0的条件下,产物Ni粉的平均粒径为0.86μm,晶胞常数为3.523nm,制备的Ni粉纯度高,废水中的Ni2+回收率为99.36%。     

聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜及其初步应用

使用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜,比较了三种膜蒸馏过程用于质量分数为3．5％的氯化钠溶液的脱盐效果。实验结果表明：真空膜蒸馏的通量最大,达到21．8kg／（m^2·h）,其次为直接接触式膜蒸馏,气扫式膜蒸馏的通量最小;三种膜蒸馏过程的脱盐率均在99．99％以上;膜蒸馏通量随膜内径增加略有增加,与膜壁厚呈反比。真空膜蒸馏法可用于反渗透浓水的进一步处理,当反渗透浓水浓缩4倍时,原水电导率从5980μS／cm增加到22800μS／cm,膜蒸馏产水电导率保持在1．8～1．9μS／cm以内,脱盐率大于99．99％。     

聚硅酸盐复合絮凝剂的研制

合成了聚环氧琥珀酸-聚硅酸铁锌复配物（PESA—PSFZ）,并对其稳定性和絮凝效果进行了研究。结果表明：PESA—PSFZ较聚环氧琥珀酸一聚硅酸复配物具有更高的Zeta电位及更好的去浊效果,沉降速率快,适用的pH范围广;当PESA—PSFZ加入量为6mg／L时,对模拟废水的浊度去除率达99．2％;当PESA—PSFZ加入量为20mg／L时,对印染废水的COD去除率达87.3％。