PVDF-SiO_2中空纤维复合膜的制备和表征

采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-二氧化硅(SiO2)中空纤维复合膜,讨论了纳米SiO2粒子对PVDF膜结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、能谱、傅里叶红外光谱、热分析、材料试验、接触角测量和超滤实验分别对不同膜的微观结构、化学组成、热稳定性、机械强度、亲水性以及分离性能、抗污染能力进行了联合表征。结果表明:添加SiO2粒子有利于PVDF由α相向β相转变,复合膜的性能与纯PVDF膜相比有明显改善。当w(SiO2)=3%时,纳米颗粒分散较均匀,膜断裂强度为纯PVDF膜的2.7倍,纯水通量由81.6 L/(h.m2)提高到160.0 L/(h.m2),热稳定性、亲水性和抗污染性显著提高;但过高的SiO2含量(w3%)会引起纳米颗粒团聚而导致膜的各项指标下降。     

导电织物增强PVDF复合膜的制备与性能研究

为进一步提高PVDF平板膜的机械强度,赋予膜导电性能,采用浸没沉淀相转化法,分别选用由镀银涤纶纱线、涤纶不锈钢包芯纱和不锈钢纤维制成的导电织物为支撑体,制备了增强型导电PVDF平板复合膜。采用扫描电子显微镜观察和对复合膜的水通量、孔隙率、截留率、泡点孔径、极限应力、表面比电阻等测试,研究了不同导电纤维织物对复合膜形态和结构、渗透性能、力学性能及导电性能的影响。实验结果表明:涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜粘附较好,而镀银涤纶纱线和不锈钢纤维所制备织物与聚合物膜之间有明显的界面分离现象;涤纶不锈钢纱包芯纱织物复合膜孔隙率、水通量及泡点孔径较其他2种织物复合膜更大,而截留率较低;不锈钢纤维织物复合膜厚度最薄,但不锈钢纤维织物复合膜孔隙率、泡点孔径及水通量较小,而截留率较大;复合膜极限应力的大小顺序为涤纶镀银织物复合膜>涤纶不锈钢包芯织物复合膜>不锈钢织物复合膜,且复合膜的极限应力均高于纯PVDF膜;镀银涤纶纱线织物复合膜的导电性最好。总之,通过将PVDF与针织物进行复合制膜,不仅可提高膜的强度,还可赋予膜导电特性,其中,涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜较其他两种膜结构最稳定,膜的渗透性能最好,因此选用涤纶包芯纱为复合膜支撑体最佳。     

SiO2/PVDF离子交换膜的微观形貌表征

为了提高PVDF离子膜的水处理性能和抗污染能力,聚偏氟乙烯与纳米二氧化硅颗粒共混制备了SiO2/PVDF离子交换膜.采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜以及原子力显微镜对膜表面、断面及孔结构形态进行了分析.结果表明,无机纳米颗粒的加入使膜表面粗糙度增加,膜的致密性也增加了;大部分纳米颗粒能够以纳米尺寸均匀分布在膜中.     

PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,掺杂不同质量纳米二氧化硅（SiO2）,制备PVDF/SiO2复合纳米纤维膜,研究分析复合纳米纤维膜的形貌、化学结构、晶型转变、拉伸性能和压电性能。结果表明：PVDF质量分数为10 %时,纤维平均直径为(473.97 ± 71.10)nm,纤网成膜良好,微观形貌清晰,PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的直径范围为(514.96 ~ 834.16) nm,且纤维表面有颗粒状凸起;PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的拉伸强力随纳米SiO2质量分数增大呈先增大后减小趋势,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时,强力为(7.94 ± 0.68) N;静电纺丝的电场作用使PVDF由α晶型转变为β晶型,具备压电性能,输出电压值随纳米SiO2质量分数增大先上升后下降,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时输出电压值最大,可达(2.00± 0.11)V。     

膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响

分别采用聚偏二氟乙烯(PVDF)膜和聚四氟乙烯(PTFE)膜两种膜生物反应器(以下简称PVDF膜和PTFE膜)对含有PPCPs(萘普生或诺氟沙星)的生活污水进行去除效果的比较研究.结果表明,PTFE膜对萘普生和COD的去除效果更好;而PVDF膜对诺氟沙星和氨氮的去除效果较好.采用电镜观察膜表面受污染情况.结果表明,PTFE膜的运行稳定性高,但其通透性较差;而PVDF膜处理效果和稳定性虽略差于PTFE膜,但适合长期高质量浓度污水处理.     

PVDF膜污染与清洗技术的发展

针对MBR工艺中使用的PVDF膜污染,介绍了PVDF膜的污染来源和几种清洗方法及发展状况,并提出了PVDF膜清洗技术的发展方向.     

受污染PVDF超滤膜清洗方法研究

以PVDF超滤膜为研究对象,通过对受污染膜丝经水洗、碱浸泡(次氯酸钠和氢氧化钠混合)、酸浸泡(柠檬酸)、纯水浸泡清洗流程及经水洗、碱浸泡(次氯酸钠)、酸浸泡(柠檬酸)、超声清洗、纯水浸泡清洗流程的比较,探讨PVDF超滤膜的清洗方法.结果显示:PVDF膜经氢氧化钠浸泡后膜丝颜色发生明显变化,而经水洗、碱浸泡(次氯酸钠)、...     

季铵盐改性MWNTs制备具有抗菌性和自清洁性的PVDF超滤膜

叔铵盐2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐(DCH)作为季铵盐的前驱体,通过环氧氯丙烷接枝到氧化多壁碳纳米管(O-MWNTs)上,得到的季铵盐改性多壁碳纳米管(MWNTs)(即N~+-MWNTs)作为添加剂加入铸膜液制备聚偏氟乙烯(PVDF)平板超滤膜(PVDF/N~+-MWNTs膜).场发射扫描电子显微镜(FESEM)用来观测不同的N~+-MWNTs添加量对膜形貌的影响.结果表明,制得的PVDF/N~+-MWNTs复合膜表面粗糙度明显减小,同时亲水性得到明显改善.在对牛血清白蛋白(BSA)的污染-清洗循环实验中,PVDF/N~+-MWNTs复合膜相比于纯PVDF膜,纯水通量由110.5×10~(-5)L·m~(-2)·h~(-1)·Pa~(-1)上升至197.4×10~(-5)L·m~(-2)·h~(-1)·Pa~(-1).此外,通量恢复率(FRR)明显提高,尤其在3次循环之后,对BSA的截留性能没有下降.在对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌实验中,PVDF/N~+-MWNTs复合膜展现出优异的抑菌性,且在膜的抗菌性再生循环中,3次循环之后PVDF/N+-MWNTs复合膜的抑菌率依然维持在较高的水平.     

醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜的制备及分离性能

以多孔醋酸纤维膜为支撑体制备醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜;研究萘普生模板分子与丙烯酰胺单体摩尔比及成膜溶剂种类等对分子印迹复合膜的膜通量、膜选择结合性以及膜分离选择性等的影响。研究结果表明:当萘普生模板分子与丙烯酰胺单体的摩尔比为1/10时,以四氢呋喃为成膜溶剂,在光引发条件下制得的醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜对萘普生和酮洛芬具有较好的分离性能;在25℃时,醋酸纤维-(S)-萘普生分子印迹复合膜的膜通量达19.7 L/(m2.h),萘普生/酮洛芬的结合选择性因子1α为2.8,萘普生/酮洛芬的分离选择性因子2α为5.6。     

超薄Pd-Cu/Al_2O_3合金膜的透氢性能

以多孔Al2O3陶瓷管为基体,采用化学镀法分步沉积Pd和Cu金属层,再经高温合金化处理,制备组分不同的Pd-Cu合金膜,膜厚均约为4μm.研究合金膜在100~650℃范围内的透氢性能,考察温度和膜组成对透氢性能的影响.结果表明:H2在膜表面的扩散过程是H2渗透速率的主要控制步骤;温度对膜透氢性能的影响规律因膜组成而异,这可能与合金膜在不同组成、不同温度条件下所呈现的晶相结构有关.