硅橡胶-聚砜中空纤维复合膜的制备及性能研究

主要讨论硅橡胶 -聚砜中空纤维复合膜的制备工艺 ,并对所制备的膜组件进行透气性能研究 .考察了涂膜液浓度、涂膜压力对膜组件性能的影响 ,发现过高的涂膜压力不利于组件富氧空气通量的提高 .     

辐射接枝制备中空纤维纳滤膜的性能研究

对以聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基体,通过低温等离子体辐照接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)制备的纳滤膜的结构和性能进行了研究。结果表明,这种方法可以制得断裂强力高于PSF基膜,孔径约为2.6nm和纯水渗透系数为44.3L/(m2.h.MPa)的纳滤膜。在25℃,0.4MPa下对300mg/L的K2SO4、Na2SO4、MgSO4、KCl、NaCl和MgCl2的截留率为89.3%、88.3%、52%、39.6%、37.4%和13.2%,表明该纳滤膜为荷负电膜,对无机盐的截留主要依靠Donnan效应。     

溶剂冲洗对界面聚合制备中空纤维聚酰胺纳滤膜的影响

以自制的聚砜(PSf)中空纤维超滤膜为基膜,以哌嗪为水相单体,均苯三甲酰氯为有机相单体,在PSf基膜内表面进行界面聚合反应,制备内压式中空纤维聚酰胺纳滤膜.重点研究了溶剂冲洗过程对界面聚合制备中空纤维聚酰胺纳滤膜的影响.此外,考察了哌嗪浓度、均苯三甲酰氯浓度、反应时间等条件对中空纤维纳滤膜脱盐性能的影响,表征了膜表面形貌和化学性质.在最佳条件下制备的内压式中空纤维纳滤膜的纯水渗透通量为124 L/(m²·h·MPa),截留分子量约为360,对不同无机盐的截留顺序为：Na₂SO₄(97.71%)>MgSO₄(95.08%)>CaCl₂(54.44%)>NaCl(16.18%).     

三醋酸纤维素中空纤维纳滤膜的研制

采用三醋酸纤维素 (CTA)为膜材料 ,环丁砜作溶剂 ,以聚乙二醇 (PEG)为主、加入适量其它添加剂组合成多元型致孔剂 ,通过冻胶法纺丝 ,制得中空纤维纳滤 (NF)膜 .该膜在给水质量浓度 2 0 0 0mg/L、操作压力 1.0MPa、水温 2 5℃条件下 ,对MgSO4 、NaCl的脱除率分别大于 96%和小于 5 0 % ,透水量均大于 2 .5mL/ (cm2 ·h) .还讨论了纺丝配方、热处理温度和操作条件等因素对膜性能的影响     

聚砜纳滤中空纤维膜去除内分泌干扰物双酚A

由本实验室自制等离子体改性聚砜纳滤中空纤维膜对内分泌干扰物双酚A溶液进行截留,通过改变溶液浓度、pH、操作压力以及离子强度等因素,经过长时间截留,观察聚砜纳滤中空纤维膜对双酚A溶液的截留率以及通量的变化,分析其作用机理,归纳出改变不同因素使得截留率及通量变化的规律,并研究了不同条件下原液浓度的变化.实验结果表明,聚砜纳滤中空纤维膜对双酚A有很强的吸附作用力,这种吸附力为去除双酚A的主要机理,且溶液为较高浓度,pH=6,压力为0.2MPa,低离子强度时去除率达到90%以上.在近中性条件下,吸附作用力在聚砜纳滤中空纤维膜去除双酚A过程中起主导作用,在较高pH条件下静电斥力发挥作用,离子强度的大小对吸附作用力影响不大.     

聚砜中空纤维膜在丙烯酰胺微生物转化中的应用基础研究

将聚砜为材料的中空纤维膜组件应用于丙烯腈水合转化为丙烯酰胺的微生物转化和膜分离耦合过程,对其特性进行了初步研究.结果表明:该膜对此反应体系有很好的适用性,通过中空纤维膜使反应液和菌体得到有效的分离,实现了膜分离耦合的酶催化反应过程.20℃时,在不更新菌液的情况下,持续操作5h,丙烯腈转化率达到99%,发酵菌液可催化合成丙烯酰胺2.722g/(mL·h),产物中没有检测到副产物丙烯酸.膜材料的应用研究为长期连续化生产过程的研究打下了基础.该工艺过程以自由细胞替代固定化细胞,实现了连续化操作,具有良好的工业应用前景.     

中空纤维富氧复合膜的研究

以聚砜为膜材料纺制中空纤维膜，摸索出膜液的配方，改变纺丝工艺条件，纺变纺丝工艺条件，纺出性能优异的基膜。在此基础上以１０７＾＃、１＾＃、２＾＃、３＾２等硅橡胶为涂层，制备了具有一定富氧效果和透气性能的聚砜－硅橡胶中空纤维复合膜。     

响应面法优化联苯聚酰胺中空纤维复合膜制备工艺

应用响应面法优化3,3 ',5,5'-联苯四甲酰氯(BTEC)和间苯二胺(MPDA)界面聚合工艺中各影响因素(水相单体浓度、有机相单体浓度、聚合时间以及水相浸没时间),研究各影响因素及其交互作用对膜分离性能的影响.通过中心组合设计实验,并采用回归分析拟合得到二次方模型.结果发现BTEC浓度、MPDA浓度、聚合时间和水相浸没时间对脱盐率的影响显著性依次降低.BTEC和MPDA单体浓度的交互作用对膜脱盐率影响最显著,其次是MPDA浓度与聚合时间的交互作用,而BTEC浓度与水相浸没时间的交互作用最弱.最优操作参数:MPDA浓度9.1 g/L、BTEC浓度1.2 g/L、水相浸没时间65 min、聚合时间123 s,预测脱盐率为99.10％,而在此条件下实际值为98.97％,二者十分接近.在此条件下得到致密均一的聚酰胺复合膜.     

基膜改性的壳聚糖／聚丙烯腈渗透气化中空纤维复合膜

采用粒子填充的聚丙烯腈（PAN）作为基膜材料，纺制成了中空纤维，对基膜进行拉伸，热定型等后处理，并在此基础上研制了壳聚／聚丙烯腈中空纤维复合膜，考察了基膜的改性及不同操作条件对复合膜分离性能的影响，发现采用该基膜制备的复合膜对乙醇－水体系具有很好的分离性能。     

荷电聚砜中空纤维超滤膜的研究

以氯甲基化聚砜为原料，二甲基乙酰胺为溶剂，聚乙二醇为添加剂，研究了膜液组成和纺丝条件对膜性能的影响，选择适当的膜液组成和纺丝条件，可制得截留分子量为６万以上的中空纤维超滤膜，其截留率可达９０％以上，用ＣＭＰＳ中空纤维膜经三甲胺水溶液处理后，可制得季铵化聚砜中空纤维荷正电超滤膜。     

聚砜中空纤维超滤膜的流动电位研究

通过对聚砜中空纤维超滤膜在不同电解质溶液中的膜表面流动电位的研究,考察了膜两侧压差、电解质浓度及离子价态及溶液pH对流动电位的影响,用Helmoltz-Schmoolukovski方程与Gouy-Chapmann方程计算了膜面电荷密度,测定了污染膜经不同清洗剂清洗后的流动电位和水通量.结果表明,流动电位绝对值随电解质浓度的增大而减小;同样电解质浓度下,阳离子价态越高,流动电位绝对值越小.溶液pH对流动电位影响较大,当溶液pH超过等电点时,流动电位绝对值随溶液pH的增加而增加.在一定电解质浓度范围内过滤电解质溶液时,流动电位和通量的衰减幅度不同,对含高价阳离子的电解质溶液,流动电位的衰减比通量衰减更明显.     

戊二醛-硫酸混合交联壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的结构与性能

以聚砜超滤膜(截留分子量10 000)为基膜,壳聚糖乙酸溶液为铸膜液,使用相转化法制备了戊二醛-硫酸混合交联壳聚糖/聚砜复合纳滤膜,并研究了壳聚糖浓度、戊二醛-硫酸混合交联剂等因素对该膜分离效果的影响.在操作压力1.6 MPa、流量30 L/h、20℃条件下,测得纯水通量为12.84 L/(m2.h),对2 000 mg/L的NaCl、MgCl2、Na2SO4和MgSO4的截留率分别为6.6%,94.5%,34%和80.4%,水通量依次为6.93,11.92,6.95和6.73 L/(m2.h);对分子量不低于280的有机物截留率高于90%;对0.01～0.1 mol/L KCl溶液在0.1～0.7 MPa下测定膜的流动电位为60～6 mV/MPa.电解质离子分离机理取决于膜与电解质离子之间的电荷作用.     

聚砜中空纤维膜法空气除湿的研究

分别采用非对称聚砜中空纤维膜，磺化聚砜－聚砜复合中空纤维膜进行了空气除湿性能研究，考察了操作压力，回收率等不同操作条件对除湿性能的影响。     

界面聚合法制备海藻酸钠/聚砜复合纳滤膜

以聚砜(PS)超滤膜为基膜,海藻酸钠(Sodium Alginate,NaAlg)和均苯三甲酰氯(TMC)分别为水相和油相反应单体,经界面聚合反应制备一种新型复合纳滤膜.研究了制备影响因素对复合膜分离性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)对复合膜的表面形态和断面结构进行了表征.结果表明,当海藻酸钠的质量分数为2.0%,TMC的质量分数为0.25%,TMC反应时间为30s,热处理温度为50℃,热处理时间为10min时所制备的膜性能最好.所制备的复合纳滤膜在操作压力1.0MPa下,对1 000mg/L的Na2SO4溶液的脱盐率为84.9%,通量为12.2L/(m2.h).     

聚砜中空纤维膜式人工肺的等离子体改性研究

利用低温等离子体技术在用于膜式人工肺的聚砜(PSf)中空纤维膜表面接枝丙烯酸(AA)和肝素,通过改性以提高膜材料的血液相容性.通过改性前后膜的接触角及接枝率测试结果比较,得出优化的改性条件,即选用氩气(Ar)作为等离子体气源,处理功率为40 W及处理时间为60s.改性后膜材料对牛血清白蛋白(BSA)及血小板黏附量显著减少.此外模拟人工肺进行气液双侧传输测试的结果表明,改性后膜材料保持了初始膜优良的气体传输性能,基本符合常见临床膜式人工肺标准.     

PDMS/PES中空纤维渗透汽化复合膜的制备

用干湿相转化法制备聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜,用不同的涂膜方式将聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液涂在经乙醇和正己烷处理过的PES中空纤维底膜的外表面或内表面,制备PDMs/PES中空纤维复合膜,在渗透物侧压力133.33 Pa,通过5%的乙醇-水溶液考察底膜后处理、涂膜方式等因素对膜渗透汽化性能的影响.     

PDMS/PSF中空纤维渗透汽化复合膜制备的研究

采用干湿相转化法制备了聚砜(PSF)中空纤维超滤膜;将PDMS、交联剂、催化剂按一定的比例溶解在正己烷中,采用浸渍法将PDMS溶液涂在PSF中空纤维膜的外表面,制备了PDMS/PSF中空纤维复合膜.在料液温度为50℃、渗透物侧压力lmmHg、料液乙醇含量5%条件下,考察了涂膜液中PDMS浓度、交联剂、催化剂用量以及涂膜次数等因素对膜渗透汽化性能的影响.