聚醚砜纳滤膜的制备及改性研究进展

聚醚砜是一种性能优异的纳滤膜材料,具有耐热、耐压、耐燃、耐辐射、抗酸、抗氧化、抗溶剂、生物相容性好等优点,应用前景十分广阔。文章重点介绍了相转化法、共混法、荷电法、复合法等聚醚砜纳滤膜制备方法,以及表面涂覆、材料共混等物理改性方法和膜材料本体改性、膜表面接枝改性等化学改性方法,阐述研究现状,并予以评价,同时提出探索新的制膜及改性方法,降低膜成本,提高制膜过程中的环境友好性,是聚醚砜纳滤膜制备及改性的重要发展方向。     

聚醚砜和聚偏氟乙烯超滤膜对臭氧的耐受性

通过静态浸泡实验考察了臭氧对聚醚砜(PES)和聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜透水能力、截留性能、力学性能等的影响,分析了与臭氧接触前后膜化学组成和性质的变化,结果表明,室温(20土 1)℃下与饱和臭氧水接触2h后,PES膜的透水率增大至原始膜的3倍以上,对腐殖酸(HA)的截留率降至0左右,结合膜表面组成和性质分析,臭氧在...     

远程氩等离子体对聚醚砜膜表面性能的改性

采用双悬浮探针和电子自旋共振法定量对远程氩等离子体进行诊断,确定了电子、离子浓度和自由基浓度的分布,以预测表面改性的最佳区;利用远程氩等离子体对聚醚砜（PES）超滤膜进行表面改性,通过接触角测量、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析改性前后膜表面结构和性能的变化,最后利用牛血清蛋白分离实验分析改性前后膜的分离性能和抗污染性能变化.结果表明,氩等离子体中电子、离子浓度沿轴向距离逐渐降低,在30cm后接近于0,而40cm处自由基浓度仍维持在90%以上,为可能的最佳表面改性区;在该区对PES超滤膜改性后,引入含氧基团和含氮基团,膜表面（O+N）/C原子比从0.18增大到0.46,增强膜表面极性;在最佳处理条件下,膜表面接触角从67°减小到18°,使膜表面亲水性能增强,抑制了电子、离子对膜的刻蚀作用;通过牛血清蛋白实验测定改性后膜污染率由70.3%减小到64.7%,抗污染性能提高.     

亲水聚合物改性微滤膜在膜生物反应器中的膜污染研究

采用经过聚合多巴胺和氨基聚乙二醇(mPEG-NH_2)表面改性的PVDF微滤膜,通过浸没在膜生物反应器(MBR)中验证改性微滤膜的抗污染性能.同时,采用多种分析手段对改性膜进行表征,包括膜表面微观形貌、润湿性、粗糙度和表面官能团等.实验同时考察了改性膜在MBR中运行的水通量衰减、污染膜的阻力分布,以及对膜面污染物的胞外多聚物组分的影响.结果发现,所采用的膜改性方法明显改善了膜表面的亲水性.短期过滤实验结果表明,多巴胺涂覆膜的稳定通量比原膜高47%,PEG改性膜则在水通量方面有进一步提高;在长期恒通量过滤阶段,多巴胺涂覆膜和PEG接枝膜的比膜通量分别比原膜高37%和88%.实验还发现,改性膜表面滤饼层中蛋白质和多糖含量均低于原膜.     

聚醚砜-改性海泡石杂化微球对环境毒素溴化乙锭和双酚A的吸附研究

本文将经过酸热处理的海泡石(AH-SEP)和有机改性处理的海泡石(OAH-SEP)共混人聚醚砜(PES)溶液制备杂化微球,并用于环境毒素的吸附试验研究,结果表明:PES/AH-SEP对离子型环境毒素吸附效果较好,而PES/OAH-SEP对非离子型环境毒素吸附效果较好;依据PES/AH-SEP吸附EB及PES/OAH-S...     

聚醚砜超滤膜的制备及其工艺条件研究

以聚醚砜（PES）为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂,用相转化法制备了超滤膜。利用正交试验法,研究了制膜参数PES浓度、PVP浓度、凝固浴温度、凝固时间对膜性能的影响显著程度,其中PES浓度、PVP浓度、凝固浴温度对膜通量和截流率都有显著影响;并进一步探讨了这三个显著因素对膜性能的影响规律,得出制备截留分子量为67000的超滤膜的最佳条件为：PES浓度16％-22％,PVP浓度10％～12％,凝固浴温度308K-313K,凝固时间1200s～1800s。     

壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸三元接枝共聚物去除废水中铜离子研究

研究pH值、温度、反应物比率对生成三元接枝共聚物的影响,三元接枝共聚物接枝率与接枝效率的计算,以及三元接枝共聚物对铜离子的吸附效果。实验与计算结果表明:生成三元接枝共聚物的最佳反应条件为引发剂(NH4)2S2O8用量6 mmol/L,反应温度50℃,壳聚糖(CTS)∶丙烯酰胺(AM)∶丙烯酸(AA)=1∶2.7∶0.3,pH值=7,反应时间5 h;在相同条件下,三元接枝共聚物对铜离子去除效果比壳聚糖有了明显的改善,对铜离子去除率最高达到90.06%,比壳聚糖对铜离子的去除率高49.72%。     

聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物治理煤泥水的应用研究

本文研究了聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物PQAAM在煤泥水治理中的絮凝沉降作用,说明该絮凝剂是一种质量优良的新型高效的阳离子絮凝剂,对煤泥水治理和环境保护有着广泛的应用前景。     

淀粉—丙烯酰胺接枝共聚物的合成及其污水絮凝实验研究

研究了在高锰酸钾 /草酸引发体系下 ,淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚合反应 ,并将该接枝共聚物作为絮凝剂用于城市污水、造纸污水等的絮凝实验中 ,实验结果表明 ,其 CODCr去除率均略高于聚丙烯酰胺 (3 0 0万 )产品     

淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的水解特性及絮凝性能研究

研究了淀粉-接枝-聚丙烯酰胺(St-g-PAM)的水解特性及其絮凝处理效能,并与相近分子量阴离子型聚丙烯酰胺产品作比较.结果表明,无论单独使用还是与无机絮凝剂复配使用,阴离子型淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的处理效果均优于阴离子型聚丙烯酰胺;淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的水解度大于1 7%时水解度对絮凝处理效果的影响不大,且絮凝处理效果均很好,而聚丙烯酰胺的最佳水解度为30%,大于或小于该值絮凝处理效果都会明显变差.     

Photochemical surface modification of poly(arylsulfone) ultrafiltration membrane and covalent immobilization of enzyme

The sensitivity of poly(arylsulfone)(PSf) for UV irradiation in different solvents(water and ethanol) was investigated. It is confirmed that acrylic acid(AA) and acrylamide(AAm) are grafted only onto the surface of the membrane instead of the interior by FTIR and scanning electron microscope(SEM). The membrane performance (ΔJ/J0 and contact angle θ) after photografting was studied. In the range of conditions used, the grafting yield increases with irradiation time and monomer concentration growing. After photografting and N-3-dimethylaminopropyl-N‘-ethycarbodiimide hydrochloride(EDC) activation, PSf membrane was immobilized with hydrogen peroxide oxidoreductase, and showed a higher activity than the control membrane.     

采用浸没式超滤膜技术处理东江水的中试研究

以混凝沉淀为预处理,通过中试试验,对浸没式超滤膜处理东江水的最佳运行方式进行了研究.考察了气洗周期为24h时,膜通量及浓缩液水质的变化规律.结果表明,过滤48h后,膜通量变化趋于平缓,气洗逐渐失去作用;除曝气后4h,浓缩液主要水质指标含量均接近或低于膜装置进水.对3种不同运行方式进行比较,认为水洗周期48h和气洗周期24h相结合的运行方式最为适宜,连续运行30d,单位水洗周期内的平均膜通量由39.8L/(m2·h)降至30.3L/(m2·h).     

粉末活性炭预处理对超滤膜通量的影响

研究了粉末活性炭预处理对改善超滤膜过滤通量的效果.试验采用了4种具有不同亲疏水性的水样,着重探讨粉末活性炭对有机物的疏水性和亲水性组分的去除效果以及所带来的通量改善.试验结果表明,对于4种水样,超滤膜直接过滤原水时,通量下降严重.虽然粉末活性炭预处理能在一定程度上提高通量,但通量下降的趋势仍未改善.对有机物各组分的分析表明,直接过滤原水时,膜主要截留疏水性有机物;粉末炭吸附主要去除亲水性有机物,而超滤膜过滤粉末炭处理水时,主要截留疏水性有机物.由此,超滤膜的通量下降主要是由疏水性有机物引起的,亲水性组分对通量的影响较小.     

发制品行业染色液的超滤膜法污染控制效果

为研究超滤膜技术对发制品行业污染控制的可行性,以发制品行业排放的高色度、高化学需氧量(CODCr)、高氨氮(N H 4 + -N)浓度的染色液废水为研究对象,在产水回收率为50%~90%时,对染色液进行微滤膜预处理-超滤处理试验,分析不同产水回收率下超滤膜性能与污染物去除率的变化趋势。结果表明:在产水回收率为50%时,超滤膜对色度、UV254、CODCr、电导率和N H 4 + -N的去除率分别为75.0%、45.9%、43.7%、10.8%和12.1%;产水回收率从50%增至90%时,超滤膜对各污染指标的去除率均呈下降趋势;产水回收率为50%时,超滤膜对粒径大于15 μm的颗粒物有较好的去除效果,随产水回收率增加,超滤膜对大颗粒物去除效果显著衰减。兼顾超滤膜的运行效率与污染物去除效果,最佳产水回收率定为64%。     

PVDF超滤膜进行聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯 (PEGMA)紫外光照射接枝的膜面表征与抗污染分析

本文采用紫外光照射接枝的方法将聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)亲水单体接枝在疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜表面,改善PVDF膜的亲水性能.实验中以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂作为对比,发现添加MBAA可以减少PEG接枝层的溶胀性.本实验研究不同改性条件对膜性能的影响,利用表面接触角(CA)、红外光谱分析(ATR-IR)、扫描电镜(SEM)等手段表征膜表面特征,同时研究了改性膜对乳化油和牛血清蛋白溶液分离效率和抗污染能力.实验结果表明,经改性后膜亲水性明显提高,对污染物的截留效果和抗污染能力均有所提高.     

海藻酸及腐殖酸共存对PVDF超滤膜的污染行为

为了揭示有机物对PVDF超滤膜的污染行为,选用典型亲/疏水性有机污染物海藻酸(SA)及腐殖酸(HA),采用原子力显微镜结合自制的PVDF膜材料探针和污染物探针定量测定了PVDF-污染物及污染物-污染物间的作用力,并进行PVDF膜污染试验和污染物去除效果分析.结果表明:亲水性SA-PVDF及SA-SA之间的作用力皆大于疏水性HA-PVDF及HA-HA间的作用力,且SA污染膜的通量衰减速率与衰减幅度明显大于HA污染膜,说明了亲水性有机物是引起PVDF超滤膜污染的优势污染物.HA/SA混合污染物试验表明,膜污染行为与混合污染物中优势污染物的含量密切相关;与单种污染物的膜污染行为相比,混合污染物间不存在明显的协同作用促进膜污染.此外,污染物的去除率与相应微观作用力大小及膜污染速率成正相关关系.     

亲水荷电超滤膜的制备及对腐殖酸的分离性能

为改善聚醚砜(PES)超滤膜的抗污染性能和提高对腐殖酸(HA)的截留率,以介孔二氧化硅(MS)为添加剂,采用相转化法制备了亲水性PES/MS复合超滤膜,并对膜表面进行荷电改性.研究了MS对膜的断面结构、表面化学性质和过滤性能的影响,考察了荷电改性PES/MS超滤膜对水中HA的分离性能以及溶液pH值、离子强度和钙离子浓度等因素对荷电膜超滤过程的影响.SEM表征结果显示,MS颗粒在PES/MS复合膜的表面分散均匀,膜孔的连通性改善.亲水荷电改性后,膜表面接触角由68°降至57°,zeta电位由-6.31mV降至-11.45mV,膜对HA的去除率由72%提高到95%,通量衰减率由29.8%减小到4.9%.结果表明,对PES超滤膜进行亲水荷电改性可有效提高对HA的截留率,同时减轻膜污染;另外,溶液的pH值、离子强度和钙离子浓度对荷电超滤膜的过滤性能有较大影响,调节合适的溶液环境可在提高截留率的同时,减轻膜污染.     

预涂动态膜强化超滤去除海水中有机物及其对膜污染的影响

以粉末活性炭和硅藻土为涂膜材料,在聚醚砜超滤膜表面形成预涂动态膜,考察了预涂动态膜对海水中有机物的去除效果和作用机制,通过比较分析直接超滤和预涂动态膜过滤海水前后膜表面亲疏水性、形貌结构、粗糙度及膜阻力分布的变化,探讨了活性炭和硅藻土预涂覆对超滤膜污染的影响.结果表明,预涂动态膜可提高超滤膜对海水中溶解有机碳(DOC)和UV_(254)的去除率,活性炭预涂动态膜对海水中DOC和UV_(254)的去除率较直接超滤分别提高11.2%和11.3%.硅藻土预涂膜主要利用超滤膜表面形成的硅藻土滤饼层强化海水中蛋白质类有机物的截留,活性炭对海水中小分子有机物的额外吸附导致海水过滤过程中活性炭预涂膜对有机物的去除效果优于硅藻土预涂膜.与直接超滤相比,预涂动态膜过滤海水后膜表面亲水性更好,膜表面粗糙度更低,膜过滤阻力也更小,活性炭预涂动态膜净化海水时膜过滤总阻力较直接超滤降低50.3%.利用涂膜材料在超滤膜表面形成的滤饼层将超滤膜与有机物进行了"隔离",避免了超滤膜与有机污染物直接接触,降低了小分子有机物在膜孔内的吸附堵塞,能够有效减缓超滤膜的不可逆污染.     

离子筛与醋酸纤维素混合超滤膜的制备及降氟性能

在超滤膜制备过程中，间铸膜液中引入了亲氟物质－水合氧化镧，经熟化制备的混合超滤膜具有分离大分子和降低水体中氟离子浓度两种功能，以含氟饮用水为研究对象，对其混合膜的降氟机理进行了探讨。