无机添加剂对PVDF/PMMA/TPU中空纤维共混膜结构与性能的影响

采用相转化法制备纳米氧化物PVDF/PMMA/TPU共混中空纤维膜。测定共混膜的纯水接触角和黏度、并经扫描电子显微镜、共混膜的超滤实验和拉伸实验分别对不同添加剂膜的亲水性能、微观结构、超滤性能和机械性能进行了分析。结果表明,纳米氧化物的加入使膜的性能有明显的改善,其中无氧化物、添加SiO2、TiO2、Al2O3的PVDF/PMMA/TPU复合膜对牛血清白蛋白的截留率分别为28.7%、65.8%7、1.4%和79.6%,同时添加无机氧化物的膜水通量也较未添加无机氧化物的膜有所提高;而且无机氧化物的加入还能改善膜的亲水性能和机械性能。     

SiO_2对PVDF/PMMA/TPU五孔膜结构与性能的影响

在PVDF/PMMA/TPU铸膜液中添加SiO2,采用相转化法制备有机/无机共混五孔膜,并经接触角实验、扫描电子显微镜、超滤实验和拉伸实验分别对不同SiO2添加量下膜的亲水性能、微观结构、超滤性能和机械性能进行了分析。结果表明,当SiO2添加量为0.5%时,膜的亲水性较好,结构形态也有所改善,此时纯水通量为164.8 L/(h.m2),同时截留率可达76.8%,膜的拉伸性能也有所提高;但是SiO2含量过高的情况下,膜的各项性能指标会因SiO2颗粒的团聚现象而下降。     

PVDF/TPU中空纤维膜研制中铸膜液结构对膜结构与膜性能的影响

选用聚偏氟乙烯(PVDF)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为膜材料,二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,采用干—湿法纺丝成膜,对影响膜性能的铸膜液结构进行了讨论。文中描述的PVDF/TPU中空纤维膜的最大水通量为865.923 mL/(cm2.h),截留率为865.92%(截留牛血清蛋白分子量为67 000)。     

等离子体改性PVDF中空纤维超滤膜的动电性质研究

为减轻膜污染以丙烯酸和丙烯酰胺为接枝单体,对聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜用低温等离子体方法进行改性。用流动电位法,测定电解质溶液中膜的流动电位并研究电解质溶液的种类、浓度及pH值的影响,对比改性前后的膜流动电位变化情况。结果表明,流动电位绝对值随着电解质浓度的增大而减小,随着电解质溶液中阳离子价态的升高而减小;改性后膜的zeta电位略高于原膜。     

PVDF中空纤维膜次氯酸钠后处理及应用于膜吸收

采用乙醇洗涤、次氯酸钠水溶液浸泡的方法,去除商品化的聚偏氟乙烯中空纤维膜中的亲水性成分,使之恢复本征的疏水性并用于膜吸收过程。以单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠、纯水做吸收剂,对混合气体中CO2进行吸收试验。试验考察了膜有效长度、吸收剂种类、吸收剂浓度、操作温度、气相流速对CO2的脱除率和传质系数的影响。结果表明:(1)使用单乙醇胺做为吸收剂,CO2脱除率高且回收方便,且对膜损坏小;(2)高温不利吸收,但影响不大;(3)气速增大,CO2的吸收率下降并且影响传质速率;(4)稳定性实验表明,一定条件下,处理后的膜在0～28 h内都能保持100%的去除率,而原膜一般低于90%。     

表面改性PVDF电纺纤维负载ZnS复合材料的制备与光催化特性

以常压介质阻挡放电-紫外辐射条件下制备的聚偏氟乙烯电纺纤维表面接枝丙烯酸(PVDF-g-AA)后的产物为载体,在水热条件下制备与纤维表面有化学键作用、均匀分布、直径0.5～2μm的ZnS/PVDF-K-AA纤维复合光催化材料.同时,以紫外灯为光源,甲基橙为目标降解物,研究了复合材料的光催化活性.结果表明,ZnS/PVDF-g-AA纤维复合材料的高催化比表面积和复合材料间存在吸附-迁移-光降解作用使其具有较高的光催化效率,重复8次光降解后其仍具有较好的催化活性.     

基于HBPs接枝的PVDF膜亲水改性及抗污染性能

在聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜表面接枝超支化聚合物聚乙烯亚胺（HPEI）,并通过环氧丙醇与氨基的开环反应在PVDF膜表面形成高密度的多羟基结构,实现PVDF膜的亲水改性.实验对膜的表面亲水性、抗粘附性能和抗污染性能进行表征,并采用原子力显微镜（AFM）测量膜与污染物探针之间的粘附力以进一步探究改性膜的抗污染机理.实验结果显示,改性后,PVDF膜的接触角从85°减小至42°,润湿时间从20s缩短至10s,表面亲水性显著提高;在静态吸附实验中,改性膜表面粘附的蛋白质和多糖数量明显减少;在动态污染实验中,改性膜的水通量恢复率（FRR）较高,不可逆通量下降率（IFR）较低,说明其较强的抗污染性能.AFM界面粘附力的测试结果表明污染物探针与改性膜面的粘附力较弱,进一步证实改性膜表面丰富的亲水基团以及超支化结构的位阻效应可以有效改善PVDF膜的抗污染性能.     

蛋白质对PVDF超滤膜污染行为的界面微观作用力解析

采用原子力显微镜,结合自制微颗粒探针,对膜-污染物及污染物-污染物间微观作用力进行了检测分析,考察了不同p H条件下牛血清蛋白(BSA)在不同界面特性PVDF超滤膜上的膜污染行为.结果表明,在膜过滤初期,通量剧烈衰减主要由BSA和膜之间黏附力作用导致,在膜过滤后期,BSA与BSA之间的黏聚作用则是影响后期膜污染行为的主要因素;PA膜-BSA和PP膜-BSA之间的黏附作用力均大于BSA-BSA之间的黏聚作用力,说明在整个膜过滤过程中,BSA与PVDF超滤膜之间的黏附作用对膜污染起主导作用;相同p H条件下,PA膜-BSA之间的微观作用小于PP膜-BSA之间的相互作用力,说明亲水性较强的PA膜具有较强的抗污染性;而PA膜和PP膜过滤后期BSA-BSA之间黏聚力相差不大,也进一步说明膜过滤过程中膜-污染物之间的微观作用力是影响膜污染行为的主要因素.     

季铵化纳米SiO2-N+@PCMS荷电改性正渗透复合膜及其对四环素的分离性能

通过化学法合成叔胺化纳米SiO₂(SiO₂-N)和聚对氯甲基苯乙烯(PCMS),利用SiO₂-N中的叔胺基与PCMS中的氯甲基反应,生成大分子季铵化纳米SiO₂(SiO₂-N⁺@PCMS),通过进一步与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,以相转化法制备纳米荷电改性的PCMS/PVDF支撑底膜,进而采用界面聚合法制备正渗透(FO)复合膜.采用红外光谱、扫描电镜、zeta电位计和接触角测定仪等对支撑底膜和FO膜表面的化学结构、形貌、荷电性和亲水性等进行了分析,并通过正渗透装置对膜的分离性能进行了测试.结果表明该改性正渗透膜具有较好的荷正电性能,且随着SiO₂-N的加入可以有效提高正渗透膜的亲水性和分离性能,添加2%的SiO₂-N改性正渗透膜的纯水通量最高可达到22.76 L·m^-2·h^-1,对四环素的截留率可达到98.5%,经3次水-四环素-水循环过滤后,纯水通量恢复率仍然可达到9...     

聚离子液体刷接枝改性PVDF膜及其对药物硫酸氢氯吡咯雷分离性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为底膜,通过浸渍法使多巴胺(DOPA)在膜表面形成聚多巴胺(PDOPA)层,然后由化学反应固定溴代卤化物,并通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应在膜表面接枝聚离子液体刷(PBIVm-Br),以制备聚离子液体刷改性PVDF膜,即PVDF-g-PBIVm-Br膜.结果表明,改性PVDF膜的接触角下降至60°以下且显示出良好的荷正电性.改性膜的药物通量和截留率均大于未改性PVDF膜,分离10 mg·L~(-1)的硫酸氢氯吡咯雷时,改性膜(M4)的药物通量可达27.62 L·m~(-2)·h~(-1),截留率为89.03%,通量恢复率为95.32%.经过60 h分离实验后,膜M4对硫酸氢氯吡咯雷溶液的分离通量维持在18.05 L·m~(-2)·h~(-1),截留率从89.03%上升到92.19%.以上结果表明,聚离子液体刷改性膜在荷正电有机污染物的分离方面具有一定的应用前景.     

中空纤维膜生物反应器处理生活污水的特性

中空纤维膜生物反应器生活污水处理特性的试验研究结果表明：Ｄ ＨＲＴ为１．５ｈ,ＣＯＤ容积负荷为５．７６ｋｇ／（ｍ＾３·ｄ）条件下,均可实现９０％以上的ＣＯＤ去除率;对ＮＨ３－Ｎ的去除率可稳定在９０％以上,高ＭＬＳＳ浓度８０００－１００００ｍｇ·Ｌ）提供了内部厌氧环境,使膜生物反应器的Ｔ－Ｎ去除率可达５０－６０％,中空纤维生物反应器处理高效,不受冲击负荷影响,操作管理方便,其生活物反应器体积比常规生     

具有自由端的梳状中空纤维膜-生物反应器中的膜污染控制研究

采用具有自由端的梳状中空纤维膜-生物反应器处理污水,考察了其膜污染控制性能.结果发现,如果将膜污染定义为恒压操作下的膜通量下降,膜组件b比膜组件a易获得更大的膜通量,具有更优异的抗污染效果.含膜组件b的MBR在温度为22～26℃,污泥浓度为7 500～10 500 　mg/Ｌ,曝气量为200 Ｌ/h,抽停时间比为9 min/1 min,压力为0.02 MPa的条件下连续运行47 d,膜通量维持在4.0～8.0 　L·(m²·h)^-1,其间不需要任何水力或化学清洗.由于这种膜组件易充分发挥曝气的作用,不易污染,因而所需曝气量较小,并且当抽停时间比从12 min/1 min变化到6 min/1 min,膜通量差别不大.对膜的清洗试验表明,水力清洗＋化学清洗＋乙醇浸泡是最有效的清洗方法.水力清洗+化学清洗后,较之水力清洗,中空纤维膜表面上的胶团数目和面积大大减少,膜孔变得更加清晰.     

中空纤维复合膜用于回收有机溶剂蒸气的研究

采用新的制膜工艺制备聚二甲基硅氧烷-聚砜中空纤维复合膜.该复合膜对有机溶剂蒸气具有适宜的渗透速度,且对有机溶剂蒸气和空气的分离系数较大.用该复合膜组装φ10×500mm中空纤维膜分离器,以正己烷(C_6)和氮气(N_2)的混合气做分离器性能实验.混合气从中空纤维膜内管进气,考察了压力、进气中C_6的浓度、驰放气流速等操作条件对C_6的渗透速率、驰放气及渗透气中C_6的浓度以及C_6同N_2的分离系数的影响.实验结果表明,进料浓度对分离效果有重要影响;中空纤维复合膜用于从含溶剂蒸气浓度高的废气中回收有机溶剂是可行的.     

高渗透聚砜中空纤维超滤膜制备

介绍了采用独创制膜液三元体系添加剂,以及相应发展的干喷－湿纺制膜工艺条件,研制出具有高透水性能,无大孔缺陷,孔分布狭窄,截留性能优异的聚砜训空纤维超滤膜。膜结构为双排指状孔结构,膜内外表面具有相近的孔分布皮层,可用于内压或外压超滤操作。     

聚偏氟乙烯大孔超滤膜的研究

以国产聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）为原料,选择不同种类的单一溶剂、混合溶剂和添加剂为铸膜液组成,研究了若干制膜因素对膜性能的影响,采用混合溶剂ＤＭＡＣ／ＡＣ之比控制ＡＣ含量在４０％─６０％,添加剂含量在１０％─２０％,制膜的气氛温度为２５—３０Ｃ,铸膜液温度为５０℃左右,可制得截留分子量为１５万和２４万,透水速度达３０—７０ｍｌ／（ｃｍ２·ｈ）,截留率为９０％以上的大孔超滤膜。     

膜萃取处理水溶液中镉、锌离子的工艺

以P204+正庚烷为萃取剂,将中空纤维膜萃取技术用于处理水溶液中镉离子、锌离子.研究了两相流速、初始浓度及溶液pH等因素对传质系数和萃取率的影响,计算了膜萃取器的传质单元高度(HTU)_w,同时还研究了萃取剂的再生问题.实验结果表明,在低浓度下(＜500 mg/L),平衡分配系数较大,传质阻力主要是在水相;在初始浓度较高时(＜2000mg/L),由于分配系数较小,三项传质阻力均不可忽略;在初始浓度很高时(＞2000mg/L),传质由有机相和膜相阻力控制.实验还表明通过膜器串联可以实现萃取剂的再生.对于稀溶液(＜200mg/L),中空纤维膜萃取可以使水溶液中金属离子浓度减小2个数量级,通过计算,中空纤维膜萃取器(HTU)_w在15～30cm之间,大大低于传统的萃取塔.     

内压式中空纤维超滤膜污染模型研究

以流体力学和过滤理论为基础,建立了一个描述内压式中空纤维超滤膜污染的数学模型。该模型将膜的性质、原水的性质、清洗条件等多种因素对超滤过程的影响,用一个参数——膜堵塞系数表示。实验以造纸黒液稀释水为原水,对模型参数进行了拟合、验证,模拟计算结果与实验实测数据比较吻合,说明该模型能较好的模拟内压式中空纤维超滤膜过滤过程。