纳米氧化钛粒子对PVDF中空纤维膜的改性

本文报导了用干-湿法制备的TiO2/PVDF中空纤维复合膜。该复合膜是将纳米级TiO2颗粒填充到聚偏氟乙烯中制成的。对该复合膜的水通量、孔径、截留率等进行了测试并且将其与未添加纳米粒子的聚偏氟乙烯中空纤维膜进行比较,从而体现复合膜的优良性能。     

TiO2／PVDF复合膜的制备及表征

本文报导了用干一湿法制备的TiO2/PVDF中空纤维复合膜。该复合膜是将纳米级TiO2颗粒填充到聚偏氟乙烯中制成的。对该复合膜的水通量、孔径、截留率等进行了测试并且将其与未添加纳米粒子的聚偏氟乙烯中空纤维膜进行比较,从而体现复合膜的优良性能。     

改性聚偏氟乙烯膜的性能表征

用热重分析、机械强度分析和接触角测定对亲水改性后的聚偏氟乙烯膜进行了表面性能表征.利用改性膜对油浓度小于200mg/L的含油废水进行了分离,研究了改性膜对油的截流效果.结果表明,与聚偏氟乙烯膜相比,改性膜的热稳定性和机械强度均有所提高.改性膜的水接触角减小到35°以下,清水通量增加到115L/m2.h以上,油截留率大于85%,皆显著优于聚偏氟乙烯膜.     

PVDF-Al2O3复合膜的制备及表征

本文报导了用干——湿法制备的PVDF-Al2O3中空纤维复合膜。该复合膜是将纳米级Al2O3颗粒填充到聚偏氟乙烯中制成的。对该复合膜的水通量、孔径、截留率等进行了测试并且将其与未添加纳米粒子的聚偏氟乙烯中空纤维膜进行比较,从而体现复合膜的优良性能。     

聚偏氟乙烯混合基质超滤膜的制备与研究

分别采用溶剂热法和水热法制备出3种粒径的沸石咪唑酯框架材料(ZIF-8),利用非溶剂致相分离法与共混法制备了高性能聚偏氟乙烯(PVDF)混合基质超滤膜,讨论了膜的纯水通量及其衰减、蛋白质通量恢复率、动态接触角以及孔径分布变化。结果表明,不同纳米级的ZIF-8颗粒对PVDF混合基质膜具有不同的增强效果,通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、光电子能谱以及原子力显微镜深入研究了不同粒径的ZIF-8颗粒对混合基质膜的改性效果并探究其机理,确定了适用于高性能聚偏氟乙烯混合基质膜体系的最优沸石咪唑酯框架材料粒径以及铸膜液组成。     

种子乳液聚合合成含氟水基聚氨酯分散体膜的研究

本文报道了制备羧酸盐型水分散性聚氨酯用做种子乳液,聚合甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸丁酯得到核壳结构[1]含氟聚氨酯材料后干燥成膜,通过电子能谱(XPS)与接触角研究表明,在膜材料表面,氟由于低表面能而于表面高度富集,而包埋羧酸盐、氨基甲酸酯等亲水性强的基团或链段于膜材料的内部;同时,进行Cs+对羧基染色后的膜材料进行超薄切片的电子显微镜(TEM)与示差扫描量热(DSC)研究,结果表明聚含氟丙烯酸酯是分立于水基聚氨酯为膜基质材料的连续相中的。     

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。     

基于U型电极的铁电纳米纤维柔性能量收集器件制备研究

主要研究基于聚偏氟乙烯-三氟乙烯[P(VDF-TrFE)]铁电纳米纤维的柔性能量收集器件.通过利用MEMS加工技术和湿法刻蚀工艺在聚酰亚胺(PI)膜上制备多对U型交叉金电极,并且利用静电纺丝技术在U型电极对的表面收集排列有序的P(VDF-TrFE)纳米纤维,最后利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)整体封装制备成柔性能量回收器件.经过测试,能量回收器件拥有不错的电学输出性能,其输出电压可以达到0. 9 V,短路电流可以达到100 nA,展现了其在可穿戴应用和自供电器件方向的应用潜力.     

静电纺PVDF/PAN共混纳米纤维膜对含油污水的过滤性能

制备不同共混比的静电纺聚偏氟乙烯/聚丙烯腈(PVDF/PAN)纳米纤维膜.应用扫描电子显微镜分析膜的表面形态,并测试共混纤维膜的亲水性、孔径及对自制乳化油污水的过滤效率.试验结果表明:随着PAN共混比例的增加,共混膜的纤维直径减小;共混膜的水接触角随PAN共混比例的增加呈明显下降趋势,下降幅度为30°,亲水性改善效果明显;共混膜的平均孔径为0.784~2.070μm;测得共混膜的纯水通量为4 019~5 340L/(m~2·h),约是PVDF商品超滤膜的30倍;共混膜对乳化油的截留率最高达到95.31%,稍小于PVDF商品超滤膜的97%.     

新型复合分离膜的构效关系研究

采用溶胶-凝胶原位共混法制备含不同量TiO2溶胶的聚偏氟乙烯／TiO2杂化膜,并借助X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT—IR）、力学性能、水通量、牛血清蛋白截留率等对膜的结构和性能进行表征,与聚偏二氟乙烯膜相比混合膜在特点方面有了一些改善。     

含氟丙烯酸酯乳液及膜表面性能

采用半连续滴加预乳化单体与引发剂水溶液的方法制备了平均粒径为120~130 nm的阴离子含氟丙烯酸酯乳液,并研究了含氟丙烯酸酯乳胶膜的表面性能。结果表明:乳胶膜的吸水率随氟单体含量的增大而下降,但氟单体的加入对膜的透湿率影响不大;乳胶膜经120°C处理后其对水的接触角随含氟单体含量的升高而增大,经160°C处理后氟原子在膜表面的富集增加一倍以上,膜表面自由能下降一倍,膜对水的接触角增大4倍,且提高温度可缩短热处理时间;热处理或含氟单体的加入可使丙烯酸酯膜表面粗糙度增加,从而使膜表面的拒水拒油性能提高。     

电纺制备聚丙烯腈(PAN)无序微纳米纤维膜及其表面润湿性能研究

利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)无序微纳米纤维膜,通过控制纺丝电压,溶液浓度和进料速率并借助接触角测量仪和扫描电子显微镜(SEM)对微纳米纤维材料的纤维形貌和润湿性进行了表征和研究.结果表明,对于PAN无序微纳米纤维膜,增大纺丝电压、减小进料速率、增大溶液浓度会使微纳米纤维膜的纤维直径增大;增大纺丝电压,减小进料速率会使微纳米纤维膜接触角增大;增大浓度,会使微纳米纤维膜接触角先增大后减小.通过控制变量法对PAN无序微纳米纤维膜分析得出,相对高的纺丝电压(14 k V)和相对低的进料速率(0.50m L·h-1)以及适中的PAN溶液浓度(12%wt)可以提升PAN无序微纳米纤维膜的疏水性.此外,均匀的PAN纤维膜的微纳米结构是影响它疏水性的重要因素.     

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。     

膜萃取法在TNT废水处理中的应用

该文介绍了膜萃取技术处理TNT废水的方法。采用聚偏氟乙烯中空纤维膜器,以甲苯为萃取剂,对INT废水进行了萃取实验。结果表明,废水中INT的去除率可达到95％以上。通过与用煤油作为萃取剂用聚砜作为膜材料的萃取实验进行比较,说明聚偏氟乙烯膜器更为有效,工业化前景乐观。并对甲苯－TNT－水体系总传质系数及其影响因素的分析,得到了影响传质速率的主要因素。     

含氟丙烯酸酯大分子单体接枝改性聚酯的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸-十三氟辛酯(FMA)为原料首次成功合成含氟大分子单体M1和M2。通过大分子单体法引入含氟支链,成功制备疏水性含氟聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝共聚物P1和P2。接触角测试表明,随着大分子单体中FMA含量的增加,接枝共聚物的水接触角逐渐增加,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)经接枝改性后由亲水性转变为疏水材料,接触角增大至128.8°。因此,通过接枝改性PET,可有效提高其疏水性。     

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.     

龚志宏：让创新与管理双翼齐飞

近年来，龚志宏先后参加了国家计委“高分子微滤膜、滤器、装置及其产业化”重点攻关项目和国家科技部“高通量绝对除菌气体用氟聚物微孔膜及其元件”科技创新基金项目。参加了核工业总公司“聚偏氟乙烯微孔膜及其折叠式滤芯”重点攻关项目。主持承担了上科院专利二次开发项目“不锈钢微孔膜”、上科院专利二次开发项目“聚偏氟乙烯中空超滤膜”。     

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。     

纳米ZnO改性PVDF超滤膜的性能

 为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的应用能力,采用相转化法制备了纳米ZnO 改性PVDF超滤膜。分析了纳米ZnO 的添加量对膜结构及性能的影响。通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、材料试验、超滤实验分别对膜的孔隙率、亲水性、微观结构、机械强度、纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率进行表征。结果表明,纳米ZnO 的质量分数为0.2%时,膜的接触角从改性前的76.3°降至63.4°,亲水性得到明显改善;孔隙率由53.4%升至54.1%;拉伸强度由2.09 MPa 升至2.82 MPa;纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率均有一定程度的提高;膜的断面结构规整,指状孔的尺寸较大,膜表面较光滑。     

聚偏氟乙烯超滤膜的制备及亲水改性

进一步讨论聚偏氟乙烯超滤膜的制备过程中某些因素（蒸发时间、凝固液配方）对膜平均孔径（用小角Ｘ射线散射法测定）的影响,并对干燥后疏水的聚偏氟乙烯超滤膜进行亲水改性