磺化聚醚砜膜和聚醚砜/磺化聚醚砜共混膜初探

以氯磺酸为磺化剂,以二氯甲烷为溶剂,在室温下合成了磺化聚醚砜(SPES),并采用红外光谱证明了SPES中-SO3H基团的存在。采用流延法制备了SPES膜和PES/SPES共混膜。SPES膜在室温下的电导率和甲醇透过系数随着磺化度的增大而增大。由于PES/SPES共混膜存在相分离行为,导致其甲醇透过系数随PES的含量增加而降低。PES的加入降低了共混膜-SO3H基团的浓度,导致共混膜的电导率也降低。所制备SPES膜和PES/SPES共混膜表现了较好的质子传导性能和阻醇性能,有望作为直接甲醇燃料电池用质子交换膜。     

制膜条件对聚偏氟乙烯/酚酞型聚醚砜共混膜性质的影响

采用酚酞型聚醚砜（PES-C）为共混材料,以二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂,加入有机添加剂（PVP K30和PVP K90）和无机添加剂（无水LiCl）制备了聚偏氟乙烯/酚酞型聚醚砜共混平板膜.改变预蒸发时间和制膜液温度,考察了共混膜的收缩率和水通量．结果表明：在PVP质量分数为5%时,共混膜的收缩率最低,水通量达到最大值;共混膜的水通量随着预蒸发时间、凝固浴温度、压力的变化而发生变化．     

磺化聚醚砜膜和聚醚砜／磺化聚醚砜共混膜初探

以氯磺酸为磺化剂，以二氯甲烷为溶剂，在室温下合成了磺化聚醚砜（SPES），并采用红外光谱证明了SPES中-SO3H基团的存在。采用流延法制备了SPES膜和PES／SPES共混膜。SPES膜在室温下的电导率和甲醇透过系数随着磺化度的增大而增大。由于PES／SPES共混膜存在相分离行为，导致其甲醇透过系数随PES的含量增加而降低。PES的加入降低了共混膜-SO3H基团的浓度，导致共混膜的电导率也降低。所制备SPES膜和PES／SPES共混膜表现了较好的质子传导性能和阻醇性能，有望作为直接甲醇燃料电池用质子交换膜。     

PVA/PES复合膜的制备及其渗透汽化脱盐性能研究

以聚醚砜(PES)超滤膜为基底,戊二醛为表面粘合剂,将由4-磺基邻苯二甲酸(SPTA)交联得到的聚乙烯醇(PVA)涂覆到PES表面得到了磺化PVA/PES复合膜。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热失重分析仪(TGA)表征不同交联剂含量PVA膜的交联程度以及热稳定性,通过电子扫描显微镜(SEM)对复合膜的形貌进行表征。研究了交联剂含量对PVA/PES复合膜渗透汽化脱盐性能的影响,结果表明:随着交联剂含量的增加,致密膜的溶胀度先减小后增加,而水接触角先增加后减小;当交联度为15%时,复合膜的渗透汽化性能最优;性能最优复合膜的纯水通量在70℃时达到24.32 L/(m~2·h),在处理质量分数为3.5%Na Cl水溶液时的水通量达到13.27 L/(m2·h),对盐的截留率高达99.88%。     

杂萘联苯聚醚砜酮膜结构计算机直接试验设计

以杂萘联苯聚醚砜酮/聚乙烯吡咯烷酮/N-甲基吡咯烷酮（PPESK/PVP/NMP）为铸膜液体系,对杂萘联苯聚醚砜酮的膜结构进行了计算机直接试验设计。结果发现采用膜结构参数——趋向海绵膜结构特征分数St,可以对膜结构进行定量化表征和设计。以聚合物浓度和PVP添加剂作为影响因素,通过直接实验设计,分别得到了描述PPESK膜水通量、截留率、膜结构的3个数学模型。这3个数学模型表明,PVP添加剂和聚合物浓度能显著地影响膜的水通量、截留率和结构;随着聚合物和PVP添加剂浓度的增加,膜的水通量显著下降,截留率降低,膜结构逐渐由指状结构变为海绵结构。实验值和模型的预测值吻合得较好,表明采用直接实验可以实现对PPESK超滤膜的膜结构与性能的调控。     

PVDF／SPES相容性及其共混超滤膜的研究

通过粘度法和目视表征了PVDF/SPES溶液共混体系的相容性,结果表明二者为相容性比较差的部分相容体系.PVDF/SPES共混膜中不同的PVDF/SPES比例和混合添加剂对膜的亲水性和超滤性能具有很大的影响.当铸膜液中组成中PVDF/SPES为80/20(质量比)时,并且使用混合添加剂PVP/PgOH/H2O或PVP/HAc/H2O时,PVDF/SPES共混膜表现出更好的分离透过性能.     

PCL/PVP共混膜的制备与性能研究

利用溶液浇铸法制备了聚己内酯（PCL）/聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）共混物膜,通过测试膜的表面接触角、吸水率,研究了共混膜的亲水性能;通过测试膜的断裂伸长率和断裂强度,研究了共混膜的力学性能;用XRD对膜进行表征,研究了共混膜的结构.结果表明：PVP的加入对PCL的结晶度有一定影响;随着PVP质量分数的增加,水在PCL/PVP膜的表面接触角逐渐减小,吸水率逐渐增大;适当比例的PVP含量有助于增强PCL的力学性能.     

聚醚型/聚酯型聚氨酯与聚醚砜共混膜的性能研究

采用相转化法分别制备出聚醚型聚氨酯/聚醚砜(PEU/PES)共混膜与聚酯型聚氨酯/聚醚砜(PSU/PES)共混膜.通过膜评价器,扫描电镜等仪器对膜的结构与性能进行比较研究.结果表明,PEU共混膜具有明显的界面微孔结构,而PSU共混膜具有典型的非对称结构.结构的不同以及材料的差异使得这2种膜具有不同的分离性能、力学性能、化学稳定性以及压力记忆效应.     

辛醇对PVDF膜表面浸润性与透过性能的影响

以聚偏氟乙烯（PVDF）／N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）／辛醇／水为制膜体系,采用干、湿相转化法制膜．考察了辛醇含量对膜结构、表面浸润性和透过性能的影响．结果表明,辛醇的加入使成膜过程中液．固分相在与液一液分相的竞争中占据优势,随着辛醇含量的增加,膜结构由海绵状结构向球晶堆积结构转变,当辛醇含量增至10％时,生成“菜花状”球晶粒子堆积的对称结构,其表面具有微纳二重特征,对水的接触角可达140°;实验范围内PVDF膜下表面的疏水性随铸膜液中辛醇含量的增加先增大后略有下降,膜的气通量随铸膜液中辛醇含量的增加先增大后减小所制得的高度疏水膜可望成为气液膜接触器的理想膜材料．     

聚偏氟乙烯/聚醚砜共混中空纤维膜的研究--聚醚砜和聚乙烯吡咯烷酮含量的影响

用聚偏氟乙烯纺制的中空纤维膜，在干燥过程中会产生大量的收缩，通过与聚醚砜共混，使膜的收缩率大幅降低。同时我们还研究了不同的聚醚砜含量、铸膜液浓度和添加剂含量对膜结构和性能的影响。     

壳聚糖/碳纳米管多孔膜的制备及其吸附与截留性能

以壳聚糖为成膜聚合物,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,掺入碳纳米管(CNTs),经机械共混制备了纳米级孔径且分布良好的复合多孔膜.扫描电镜(SEM)图片显示,CNTs的加入使得膜产生许多分布均匀30~50nm的纳米孔,且膜的孔隙率随CNTs含量的增加而增加.甲基橙吸附实验结果表明膜对甲基橙的吸附量随CNTs含量的增加呈现先增大后减小的趋势.膜对硫酸铜溶液的过滤实验表明,CNTs的加入改善了膜的通水能力,膜的水通量随CNTs含量的增加而增加,当CNTs增加到一定量后,膜的水通量出现减小;膜对Cu2+的截留能力随CNTs含量的增加而提高,当CNTs增加到一定量后,截留率也出现了下降.     

PVA、PVP和β-CD改性再生纤维素膜的制备及渗透汽化分离己内酰胺水溶液

己内酰胺(CPL)是重要的有机化工原料,对CPL脱水是除杂工艺中最后一步。然而,CPL是热敏性物质,为防止CPL高温分解,重点研究了渗透汽化膜分离技术对CPL脱水。以棉短绒为制膜原料,采用碱溶解方法,通过相转变制备了再生纤维素(RC)膜。研究了铸膜液浓度对膜结构的影响。铸膜液的最佳浓度为4 wt%,RC膜表面平滑、无孔,可作为渗透汽化膜,但纯RC膜的通量较小。因此,选取了聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和β-环糊精(β-CD)分别对RC膜共混改性,考察了改性膜的溶胀度、接触角和渗透汽化膜分离性能。RC-PVA膜的机械强度、通量和分离因子均优于纯RC膜。β-CD提高了膜的分离因子,对通量影响较小。     

添加剂对聚砜超滤膜性能的影响

以聚砜(PSF)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为大分子添加剂,十六醇、不同种类Tween为低分子添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用相转化法制备平板膜,研究了不同种类添加剂对膜结构与性能的影响.膜的纯水通量随PVP质量分数的增加先升高后降低,当PVP质量分数为50%时达到最大值;而牛血清蛋白(BSA)截留率随PVP质量分数的增加呈单调增加.添加相同质量分数、不同种类的Tween后,膜的水通量降低,而BSA截留率变化不大.其中,添加Tween 80的膜水通量最高,可达94.6L/(m2·h),添加Tween 40的膜对BSA的截留率最大,可达78%.此外,十六醇的加入使膜皮层明显变厚,孔结构不规则且水通量明显下降.     

PVDF/PMMA/PES 共混膜的制备及性能研究

 以聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯/聚醚砜(PVDF/PMMA/PES)为三元共混体系,采用浸没沉淀法制备共混超滤膜,以期改善PVDF 膜的亲水性能,提高其抗污染性。结果表明,当PVDF:PMMA:PES 的质量比为85:10:5,80:15:5,75:15:10 及70:20:10 时,共混体系相容性较好,且所制备的膜亲水性较好。当PVDF:PMMA:PES 的质量比为70:20:10 时,水通量为43 L·m^-2·h^-1、孔隙率为73%,前进角为75.88°,后退角为20.22°。     

聚醚砜超滤膜的制备工艺条件研究

以聚醚砜(PES)为膜材,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、蒸发时间、凝固浴温度、凝固时间对膜性能影响显著程度;并进一步探讨了显著因素PES浓度、PVP浓度、凝固浴温度对膜性能的影响规律,得出制备截留分子量为67 000的超滤膜的最佳条件为:PES浓度16%~22%,PVP浓度10%~14%,凝固浴温度303~313 K,蒸发时间60~120 s.     

第二凝固浴条件对聚醚砜膜结构与性能的影响

采用双凝固浴法制备聚醚砜膜,主要研究了第二凝固浴温度、浓度对膜的水通量、肌肝和尿素去除率的影响.实验结果表明：肌肝和尿素去除率随着第二凝固浴温度的上升,先上升,然后下降,随后又略有上升,随着凝固浴浓度的上升,先下降,然后趋于平衡,最后又略有上升;而水通量随着凝固浴浓度的变化与肌肝尿素去除率的变化一致,随着第二凝固浴温度的上升一直呈上升趋势.     

PVDF-g-PAA共聚物的制备及其改性PVDF膜

为了改善聚偏氟乙烯（PVDF）膜的亲水性,本文通过自由基聚合法,以水/乙醇混合溶液为溶剂,合成了以PVDF为主链,聚丙烯酸（PAA）为侧链的PVDF-g-PAA两亲性共聚物。通过改变丙烯酸（AA）浓度合成了三种不同接枝率的PVDF-g-PAA共聚物,红外(FT-IR）及热重分析(TGA)结果显示接枝率以AA单体浓度10%为最高。以PVDF-g-PAA共聚物为膜材料,采用浸没沉淀法制备膜,通过扫描电子显微镜（SEM）、接触角测试和过滤实验考察膜的形貌及性能。结果表明,随着接枝率的升高,改性膜的平均孔径及孔隙率随之增大,接触角随之降低,表明其亲水性有很大的改善。在保持较好分离效果的基础上,改性膜的水通量及通量恢复率比原膜分别提高了3.78倍和0.76倍,表明其渗透性能及抗污染性能都有很大改善。     

水-N-甲基吡咯烷酮-添加剂(小分子醇类)-聚醚砜四元体系相图计算

计算了水-N-甲基吡咯烷酮-添加剂(小分子醇类)-聚醚砜四元体系相图,分析了小分子醇类添加剂对该四元体系相图及凝胶速度的影响。在成膜过程中,聚合物稀相中添加剂与溶剂的比例先增加后减小。这意味着铸膜液中小分子醇类与溶剂相比在成膜过程中被优先置换;铸膜液中乙醇越多,聚合物稀相中乙醇与溶剂的比例增加的幅度越大;铸膜液中添加剂越多,凝胶越快;小分子醇类添加剂提高凝胶速度的能力有如下顺序:正丙醇<乙醇<甲醇。     

聚磺酰胺/聚乙烯(PSA/PE)耐酸复合膜的制备及渗透汽化脱盐性能

以间苯二磺酰氯(BDSC)为有机相单体、二胺和多胺类化合物为水相单体,通过界面聚合法在聚乙烯(PE)微滤膜上制备了聚磺酰胺(PSA)/PE渗透汽化复合膜。经配方和工艺优化,确定了PSA/PE复合膜的制备条件为：将聚乙烯亚胺(PEI)与间苯二胺(MPD)以5∶1的质量比共混作为水相单体,将PE膜直接浸润到水相中,然后浸入含有0.5%BDSC的有机相中进行界面聚合反应。测定了在优化条件下制备的PSA/PE复合膜的渗透汽化脱盐性能和耐酸性,结果表明：在料液为3.5% NaCl水溶液、温度为75 ℃的条件下,PSA/PE复合膜的水通量为35.1 kg/(m²·h),截盐率达99.85%;在20% H₂SO₄溶液中浸泡6个月后,其脱盐性能不变,化学结构稳定。     

聚磺酰胺/聚乙烯(PSA/PE)耐酸复合膜的制备及渗透汽化脱盐性能

以间苯二磺酰氯(BDSC)为有机相单体、二胺和多胺类化合物为水相单体,通过界面聚合法在聚乙烯(PE)微滤膜上制备了聚磺酰胺(PSA)/PE渗透汽化复合膜。经配方和工艺优化,确定了PSA/PE复合膜的制备条件为：将聚乙烯亚胺(PEI)与间苯二胺(MPD)以5∶1的质量比共混作为水相单体,将PE膜直接浸润到水相中,然后浸入含有0.5%BDSC的有机相中进行界面聚合反应。测定了在优化条件下制备的PSA/PE复合膜的渗透汽化脱盐性能和耐酸性,结果表明：在料液为3.5% NaCl水溶液、温度为75 ℃的条件下,PSA/PE复合膜的水通量为35.1 kg/(m²·h),截盐率达99.85%;在20% H₂SO₄溶液中浸泡6个月后,其脱盐性能不变,化学结构稳定。