丙烯酸接枝改性聚偏氟乙烯及其微孔膜制备的研究

用丙烯酸对聚偏氟乙烯(PVDF)进行接枝改性,采用pH致相转化法制备了改性的聚偏氟乙烯(PVDF-g-AAC)微孔膜;通过ATR-FTIR和XPS分析,表明丙烯酸单体已接枝在PVDF链上;利用SEM和AFM表征了PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的表面及断面的形貌;通过纯水通量、污染通量、静态和动态接触角验证了纯PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的抗污染性能和亲水性。结果表明,丙烯酸的存在使得膜的各项性能都得到显著的提高。具体表现在亲水性提高,水通量上升,抗污染性能提高。并且随着凝胶浴pH的增加,改性的PVDF膜的性能也逐渐得到提高。从对接触角的测量,证明膜的亲水性随着pH的增大而得到了提高。膜的纯水通量从670L/(m~2·h)增加至1 140L/(m~2·h);膜的蛋白吸附量从80.1μg/cm~2下降到46.7μg/cm~2,膜的抗污染性大大提高。     

聚偏氟乙烯膜表面亲水改性

分3步对聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行亲水改性,首先采用碱液处理脱除PVDF微孔膜表面的氟化氢(HF),然后通过热聚合接枝在PVDF微孔膜上接枝丙烯酸(AA),最后通过酯化反应在PVDF-g-AA链上酯化聚乙二醇PEG(200),以改善PVDF膜亲水性.优化了碱液处理条件对PVDF膜接枝率的影响,并研究了不同接枝率对膜性能的影响.测定了改性前后膜的化学结构、表面接触角、水通量和蛋白吸附等.结果表明,随着接枝率的增加(≤15wt%),改性后膜表现出优异的抗污染性和亲水性.     

聚偏氟乙烯膜表面光接枝改性的研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为接枝单体、苯丙酮(BP)为光引发剂,采用紫外光照射的方法对疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜进行接枝改性,研究紫外接枝过程中溶剂、氧气、光照时间和单体浓度对PVDF膜光接枝的影响.结果表明:甲醇是溶剂的最佳选择,反应需要在无氧下进行,当单体浓度为0.1 mol.L-1、照射时间为45 m in时膜光接枝效果最佳.采用全反射红外光谱(ATR-IR)、表面水接触角分析膜的表面性质及变化.结果表明,MBA接枝到膜的表面,明显提高了膜的亲水性.     

PVDF膜亲水性改性研究进展

综述了聚偏氟乙稀(PVDF)膜的亲水改性技术及其研究进展，主要改性方法有表面改性和共混改性。表面改性分为表面涂覆和表面接枝，表面接枝可以通过等离子、福照和表面光实现。与PVDF共混的添加剂有亲水性聚合物、无机纳米粒子和两性聚合物。改性后膜的亲水性和抗污染性在一定程度上得到了提高。     

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。     

表面接枝胶原蛋白的聚偏氟乙烯膜的研究

利用低温等离子体技术对聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面进行改性,并接枝胶原蛋白,研究了胶原蛋白的质量浓度和接枝时间对膜性能的影响.对接枝后的膜材料进行了水通量、接触角、染色性能方面的测试,并利用傅里叶红外光谱对膜表面结构进行研究.研究结果表明,通过等离子体技术在PVDF膜表面成功接枝了胶原蛋白,提高了膜的亲水性能.     

聚丙烯膜表面光接枝MBA的合成及研究

水性体系中,以二苯甲酮(BP)为引发剂,在商业聚丙烯(PP)微孔滤膜表面紫外光接枝了功能单体N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA).考察了紫外光照时间、单体浓度对接枝率的影响,通过FTIR和对水接触角的测量研究了膜的表面性能.结果表明:光照时间为90 min、单体浓度为0.1 mol.L-1时,接枝率达到最大值;FTIR的结果证明,MBA被成功接枝到了PP膜的表面,对水接触角随着接枝率的增加而减小,接枝改性后膜表面的亲水性有了很大提高.     

聚苯胺-蒙脱土复合物改性PVDF超滤膜的制备及性能

以过硫酸铵(APS)为氧化剂,采用原位化学氧化法制备出亲水性的聚苯胺-蒙脱土(PANI-MMT)插层纳米复合物.通过共混的方式将PANI-MMT添加到PVDF/PVPK30/NMP铸膜体系中,利用浸没沉淀相转化法制备出PANI-MMT改性PVDF平板超滤膜,系统考察了PANI-MMT添加量对膜结构和性能的影响.红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)结果表明,聚苯胺(PANI)插层到蒙脱土(MMT)的层状间隙中;扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)结果显示,改性膜内部指状孔数量增加,膜表面粗糙度增大;孔隙率、接触角、水通量及牛血清蛋白(BSA)截留测试等表明,添加PANI-MMT后,PVDF膜的亲水性能显著提升,当添加量为0.5%时,纯水通量达到最大值445.86 L/(m2·h).改性膜对BSA的截留率无明显变化,均可保持在90%以上;热重分析显示,改性膜具有增强的热稳定性,在600℃条件下不易分解;此外,经PANI-MMT改性的PVDF超滤膜的通量恢复率(FRR)显著提高,5个循环的抗污染性能测试后,M2膜(PANI-MMT添加量为0.5%)的FRR仍保持在85%以上,显示出良好的抗污染稳定性能.     

聚丙烯/丙烯腈表面接枝聚合反应研究

采用非均相接枝聚合方法对流延聚丙烯膜接枝丙烯腈单体进行了研究 ,分别考察了单体浓度、引发剂面密度、聚合反应时间、聚合反应温度等反应因素对接枝率的影响 ,并通过水接触角、红外光谱、扫描电镜对所得产物进行了表征。实验结果表明 ,通过非均相接枝聚合方法可将丙烯腈单体接枝到聚丙烯薄膜表面 ,并可改善膜的亲水性。当聚合反应温度为 85℃ ,反应时间120min ,单体质量分数为 10%,引发剂面密度为 2g/m² 时 ,获得最佳接枝效果。     

粉末活性炭（PAC）改性聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的制备及性能研究

以粉末活性炭（PAC）为改性剂,通过共混杂化的方法加入聚偏氟乙烯的铸膜液中,采用相分离法制得一系列含有不同PAC比例的聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜。通过电子扫描显微镜、原子力显微镜、接触角测量、红外光谱等表征手段对改性膜和空白膜的结构和性能进行对比和分析,并以腐殖酸溶液和市政二沉池出水为处理对象进行过滤实验,研究PAC的添加对超滤膜的抗污染性能影响。结果表明：PAC的添加可以提升超滤膜的孔隙率,改善亲水性,增强纯水通量和污染物阻截率。并且,以纯水通量最高的活性炭杂化超滤膜和空白膜作为对照组进行腐殖酸（HA）溶液和市政二沉池出水的过滤实验,发现PAC的添加可以增强超滤膜的抗污染性能。     

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°。     

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.     

氨基化MCM-41介孔分子筛改性超滤膜去除水中Cr（VI）的研究

采用氨基化MCM-41介孔分子筛（NH2-MCM-41）接枝改性聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜,并用于水中重金属Cr（VI）的去除。NH2-MCM-41成功接枝于超滤膜表面,并在表面形成均匀的亲水层,显著提高了膜的抗污染性能,过水通量衰减率从51.4%降低到了24.8%。在pH值3.5,初始浓度20 mg/L时,改性超滤膜对Cr（VI）的吸附可以在5 min达到快速平衡,吸附容量达到2.8 mg/g。超滤实验表明,NH2-MCM-41改性超滤膜对低浓度Cr（VI）进水可以实现进一步净化,在超滤运行时长达到11 h,出水Cr（VI）浓度始终维持在0.5 mg/L以下。因此,本研究通过在膜表面接枝氨基化的MCM-41分子筛,可以有效提升膜的抗污染能力和对重金属的去除能力。     

电场作用下PAN/PS共混膜特性的研究

以分子量67000的牛血清蛋白为超滤分离对象,通过膜通量、截留率、膜通量衰减程和恢复率等膜参数的测定,考察了外加直流电场作用聚丙烯腈/聚砜共混膜的分离性能。结果表明：外加正电场共混膜的膜通量和截留率都有所提高,+120V/cm时,分别提高了85％和1.1％,而膜通量衰减程度,在+60V/cm时,由 57.14％降低到26.33％,经过“电场自洁净”的共混膜其膜通量的恢复率可达到90％以上,能较大地改善膜的抗污染性能。     

聚砜超滤膜的表面化学改性

利用化学接枝方法在膜的表面引入亲水基团,提高膜的抗污染能力。通过过硫酸钾(K₂S₂O₈)羟基化预处理、铈盐引发丙烯酰胺(AAm)对聚砜(PSF)膜进行亲水化改性,研究了预处理温度、时间以及接枝反应水浴温度的变化对接枝反应的影响;并采用X射线光电子能谱(XPS)和全反射红外光谱(ATR-FTIR)对接枝前后聚砜膜进行表征,用扫描电子显微镜(SEM)观察接枝前后聚砜膜的形貌变化。结果表明,在羟基化预处理温度为40℃,处理时间2h,接枝反应温度为40℃时,接枝改性后的聚砜膜表面水接触角能够降低到29°左右。     

高选择性Tuftsin-丙烯酸分子印迹复合膜的吸附分离行为研究

Tuftsin是一种对人体具有特殊生理作用的生物活性肽.该文以Tuftsin为模板分子,以丙烯酸为单体,在多孔聚偏氟乙烯基膜上制备高选择性Tuftsin-丙烯酸分子印迹复合膜(T-AA MICM),并研究其吸附分离行为.研究结果表明:分子印迹复合膜具有优良的吸附性能和特异性选择吸附性能,Tuftsin在分子印迹复合膜上的吸附过程主要是单分子吸附过程,其吸附动力学行为规律符合准2级吸附方程.     

1 -氯蒽醌介体改性膜的制备及脱色应用

解决氧化还原介体易随水体流失的问题,以PVDF为膜基材,1 氯蒽醌为氧化还原介体添加剂,采用浸没沉淀相转化法制备氧化还原介体膜,并对改性前后的PVDF膜进行SEM、FTIR和XRD等表征,检测膜的水通量和BSA截留率等,对比原膜与介体膜对染料的脱色效率。结果表明,1 氯蒽醌可成功固载在PVDF膜上,1 氯蒽醌含量为2%时,所成膜表观平整,机械性能良好;改性后的PVDF膜孔隙变大,纯水通量从502 L·(m2·h)-1增高到915 L·(m2·h)-1,完全脱色时间由94 h缩短为46 h,效率提高了2倍。证明所制备的蒽醌介体膜有良好的电子传递能力,可有效提高脱色效率。     

聚偏氟乙烯/磷酸化纳米二氧化硅螯合金属锆杂化膜

结合原位合成法和相转化法,利用正硅酸乙酯(TEOS)和硅烷偶联剂3氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性制备聚偏氟乙烯(PVDF)/氨基化纳米二氧化硅(NH 2-SiO 2)杂化膜,然后通过磷酸化处理,固定螯合金属锆(Zr),从而提高杂化膜对卵清蛋白的吸附能力,同时改善了杂化膜的亲水性能。当TEOS质量分数为8%时,改性后的磷酸化Zr+PVDF/NH 2-SiO 2杂化膜对卵清蛋白吸附量达到最大,为150.7 mg/g,且其经过4次吸附洗脱重复循环后对卵清蛋白的解吸附率保持在80%以上,显示该杂化膜具有良好的重复吸附和解吸附能力。     

小截留分子量共混超滤膜的研究(Ⅲ)--PVDF与PVAc共混超滤膜的后处理及化学稳定性比较

以聚偏氟乙烯 (PVDF)和聚醋酸乙烯酯 (PVAc)共混 ,采用相转化法制备亲水性小截留分子量共混超滤膜 .对PVDF和PVAc共混前后超滤膜化学稳定性进行比较 .结果表明 ,共混超滤膜具有良好的化学稳定性 .在相同截留率的前提下 ,用弱溶剂后处理 ,共混超滤膜的水通量得到较大程度的提高 .