聚丙烯酸-聚偏氟乙烯共混膜对Cu^2＋吸附特性的研究

应用热诱导聚合和相转移技术,制备了具有离子交换性能的聚丙烯酸-聚偏氟乙烯（PAA—PVDF）共混膜,采用XPS和SEM表征了PAA—PVDF共混膜的结构和组成,分析了PAA—PVDF共混膜对水溶液中Cu^2＋的吸附性能,研究了共混膜对Cu^2＋的吸附热力学和吸附动力学．结果表明,动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附过程符合Langmuir模型．吸附过程的平均吸附能为8—16kJ／mol,表明该吸附过程为离子交换反应．热力学参数△G^0〈0、△H^0〉0、△S^0〉0,证实了吸附过程为自发的吸热过程。PAA—PVDF共混膜经吸附／脱附4次循环后,对废水中Cu^2＋的吸附量大于0．025mg／cm^2,脱附率超过95％。PAA—PVDF共混膜具有优良的吸附／脱附性能,良好的稳定性和潜在的应用前号。     

CTS/CuO/ACF聚酯功能复合膜吸附及光催化性能

采用水热合成法制备了纳米级CuO颗粒粉末,XRD表征显示所制备的CuO催化剂晶型为单斜晶体。采用浸渍法制备CTS/CuO/ACF聚酯功能复合膜,研究了膜中不同组分对5mg/LNP吸附所起的作用,并研究了pH值、温度对复合膜吸附NP的影响以及不同CuO负载量对复合膜光催化性能的影响。研究显示,酸性条件、提高温度均有利于复合膜对NP的吸附去除,氧化铜负载量增加有利于光催化净化能力提高。此外,多次连续吸附实验证明,CTS/CuO/ACF复合膜可重复利用性高,并且如果经过光催化再生其吸附去除壬基酚能力仍然能达到75%以上。     

硅橡胶复合膜富氧性能研究

O2的富集成本是O2/CO2燃烧技术能否成功大范围应用的关键.为了检验富氧膜在CO2/O2烟气再循环煤燃烧技术中的可能性,对商业硅橡胶富氧复合膜的操作条件及不同支撑层的富氧膜进行系统的研究.结果表明:膜的原料气侧加压,渗透侧抽真空的组合不仅节能而且延长膜的寿命,低温有利于富氧浓度的提高和膜寿命的延长,当膜器串联时,面积可逐渐减小;聚砜是较理想的富氧基膜材料,但聚醚酰胺是一种可提高O2选择性的基膜材料;现有的商业富氧膜不能达到O2/CO2燃烧技术所需要的O2浓度,开发新的低成本的富氧方式是O2/CO2燃烧技术应用的必然要求.     

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%。     

Ni／Fe／Al2O3·PVDF催化还原剂的表征及制备过程优化

在PVDF基体改性的基础上,采用浸渍法制备出Ni／Fe／Al2O3PVDF催化还原剂。通过对一氯乙酸的脱氯效果研究,对交联液配比及交联时间、不同浓度硫酸镍浸渍时间、镍铁比等因素进行优化,实验优化结果表明,Ni／Fe／Al2O3PVDF催化还原剂对一氯乙酸脱氯60min脱氯率达到64％。经SEM表征,制备出的双金属在膜载体表面及断面分布均匀,呈球状和片状结构且双金属未发生团聚。     

有机膜的无机改性及其性能研究

以无机纳米氧化铝粒子作为无机添加剂与聚偏氟乙烯（PVDF）共混,采用相转换法合成了有机-无机共混超滤膜.通过测定膜与纯水的接触角,表征膜的亲水性;用激光共聚焦显微镜(CLSM)、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察了膜的表面结构、表面孔分布和断面孔的结构及纳米颗粒在膜中的分散情况;利用杯式超滤装置对改性膜的透过性能、截留性能以及抗污染性能进行了测试;用强度测定仪测定了膜强度.结果表明,纳米Al₂O₃ 的加入改善了PVDF膜的表面亲水性、通量、强度和抗污染性.     

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.     

远程氨等离子体表面改性聚偏氟乙烯超滤膜的效果分析

采用远程氨等离子体对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行了表面改性实验,通过水接触角表征了改性前后PVDF超滤膜表面的亲水性能,利用扫描电镜(SEM)和X-射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后PVDF超滤膜表面的形貌、化学成分变化,通过牛血清白蛋白(BSA)过滤实验评价了改性前后PVDF超滤膜的过滤性能及抗污染性能。结果表明,远程氨等离子体改性的最佳条件为射频功率为40 W,处理时间为45 s,气体流量为20 cm~3·min~(-1);远程氨等离子体通过将含氧、含氮官能团引入PVDF超滤膜表面,使其表面亲水性官能团增多,表面的亲水性能得到提高,水接触角从95.63°降至52.79°,同时降低了对材料表面的刻蚀作用;通过BSA溶液过滤实验,改性后PVDF超滤膜具有良好的过滤性能和抗污染性能,其水通量、 BSA通量分别从87.42、48.00 L·(m~2·h)~(-1)增至129.36、79.98 L·(m~2·h)~(-1),截留率从81.43%增至87.70%,总污染率从70.25%降至45.96%。综合上述结果,经过远程氨等离子体改性后,PVDF超滤膜的亲水性能、过滤性能及抗污染性能均得到改善。     

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.     

折流式水解-复合膜生物法处理印染废水的特性

应用折流式水解-复合膜生物法处理印染废水,COD与色度去除效果显著.组合工艺出水COD在100 mg/L以下,总去除率90%以上,出水色度为6倍以下,色度去除率达97%以上,达到纺织印染行业一级排放标准(COD≤100 mg/L,色度≤40倍).其中,ABR段的COD去除率在50%～65%,MBR段的COD去除率在78%～85%,COD的去除主要在MBR段,而色度去除主要在ABR段.此外,还对MBR段的HRT、污泥浓度、曝气量的影响进行了试验研究,结果表明,MBR段适宜的HRT为8～12 h,污泥浓度为3～8.6 g/L,气水比为23:1～31:1.