PVDF/SiO_2/PA中空纤维纳滤复合膜研究

以十六烷基四甲基溴化铵(CTAB)为模板,去离子水为共溶剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,酸性条件下,在熔融纺丝法聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜表面合成介孔二氧化硅(Si O2)功能层,以均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体、哌嗪(PIP)为水相单体,通过界面聚合在介孔Si O2功能层表面形成聚酰胺(PA)功能层,制备了PVDF/Si O2/PA中空纤维纳滤复合膜。采用SEM、XRD、FTIR等方法对复合膜进行了表征,探讨了水相PIP浓度对复合膜性能的影响。0.5,MPa下以2,g/L Mg SO4溶液为测试液,所得中空纤维纳滤复合膜的截留率达到95.0%,,水通量可达21.8,L·m-2·h-1。     

5A沸石和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)吸附性能比较研究

目的研究5A沸石和Al-SBA-15分子筛处理含Cd~(2+)废水的效果,确定处理含Cd~(2+)废水的最佳工艺条件.方法以三嵌段共聚物(EO20PO70EO20)为模板剂,合成了Al-SBA-15介孔分子筛;采用XRD,N2吸附-脱附对样品进行了表征;考察分子筛用量、溶液p H值、溶液初始浓度和吸附时间对分子筛吸附性能的影响.用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合了吸附材料对Cd~(2+)的吸附过程,并探讨了吸附过程的吸附动力学模型.结果 5A和Al-SBA-15分子筛在投加量为0.24 g/L和6 g/L、p H值为6和7、吸附时间为20 min和45 min时,对Cd~(2+)初始质量浓度分别为20 mg/L和30 mg/L废水溶液的去除率达到99.87%和92.10%;5A和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)的吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型,最大理论吸附量分别为176.367 mg/g和9.066 mg/g.结论两种分子筛对Cd~(2+)的吸附过程符合准二级动力学速率方程.5A沸石分子筛对Cd~(2+)处理效果优于Al-SBA-15介孔分子筛,分子筛的孔道结构和表面性质对Cd~(2+)去除效果有重要影响.     

聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维复合纳滤膜的研究I.复合纳滤膜的制备

以自制的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维基膜,采用界面缩聚法制备了PVDF中空纤维复合纳滤膜(PVDF-HFNF),研究了水相与油相浓度配比、溶质浓度、反应时间、添加剂浓度、反应温度等对PVDF复合膜性能的影响。同时,探讨了二次反应对PVDF-HFNF制备的影响,从而确定了适宜的PVDF-HFNF制备条件,在压力0.2 M Pa、22°C下,测得PVDF-HFNF对浓度为2 g/L的N a2SO4的截留率为97%,通量为31.7 L/(m2.h)。该膜的分离性能接近于商业纳滤膜。     

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。     

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。     

活性炭纤维电吸附去除水中Cd~(2+)的研究

采用不同浓度氢氧化钠溶液对活性炭纤维进行改性,利用改性后的活性炭纤维电吸附去除水中Cd~(2+)离子,结果表明:采用2 mol/L NaOH改性后的活性炭纤维具有更高的Cd~(2+)去除率.因此,实验采用2 mol/L NaOH改性活性炭纤维电极研究电压、温度、Cd~(2+)初始浓度对电吸附去除Cd~(2+)效果的影响.实验结果表明:电压越高,Cd~(2+)去除率越高;温度越高,Cd~(2+)去除率也越高,但是温度太高,溶液蒸发严重;Cd~(2+)初始浓度越大,Cd~(2+)去除率越低,但吸附容量增大.除此以外,电吸附循环实验表明Na OH改性活性炭纤维电极在电吸附Cd~(2+)过程具有良好的再生性.     

羟基磷灰石的制备及对Pb2+的选择性吸附

为了提高对Pb~(2+)的吸附选择性及吸附量,采用共沉淀法,以CaCl_2和(NH_4)_2HPO_4为原料、葡萄糖碱性溶液为反应介质,制得羟基磷灰石(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HAP)。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米粒度仪、物理吸附仪对样品进行表征,并考察HAP对Pb~(2+)的最优吸附条件和在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液中HAP对Pb~(2+)的吸附选择性。结果表明:制备的HAP呈细小的颗粒状,粒径均匀分布,平均粒径为220 nm左右,结晶度较差;将HAP样品在600℃马弗炉中煅烧2 h后,样品结晶度变大,但吸附效果远低于未煅烧的样品,因此选择未煅烧的样品作为吸附剂。在HAP用量为0.1 g/L、pH=6、温度为30℃、Pb~(2+)初始质量浓度为140.3 mg/L、饱和吸附时间为60 min的条件下,HAP对Pb~(2+)的吸附量达到1 412 mg/g左右;在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液(Pb~(2+)初始质量浓度为70.8 mg/L,Cd~(2+)初始质量浓度为83 mg/L)中,HAP对Pb~(2+)的吸附量是Cd~(2+)吸附量的2.26倍,对Pb~(2+)的选择性系数达到1 961.73。     

表面功能化聚苯乙烯纳米球的制备及其性能

以水为分散剂,将可聚合乳化剂SE-10和苯乙烯成功接枝共聚反应,制备了功能化聚苯乙烯纳米球,利用红外光谱、扫描电镜和透射电镜对其微观结构进行了表征.通过改变可聚合乳化剂SE-10的用量和反应温度等,制备了一系列形貌规整形态规则的聚苯乙烯纳米球,探讨了pH值、吸附温度、纳米球用量、吸附时间对Cd~(2+)吸附的影响.结果表明:功能聚苯乙烯纳米球对低浓度Cd~(2+)具良好吸附效果.对于初始浓度为500μg/L的Cd~(2+)溶液,吸附后Cd~(2+)溶液浓度可降到2μg/L.     

聚合物溶液黏度对PDMS/PVDF复合膜微结构及渗透汽化性能的影响

采用不同黏度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液制备平板聚二甲基硅氧烷/聚偏二氟乙烯(PDMS/PVDF)复合膜,并比较膜对乙醇/水混合物的渗透汽化性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、接触角分析仪等表征手段研究聚合物溶液黏度对膜微结构的影响。结果表明:聚合物溶液黏度为90 mPa·s时制备的复合膜分离性能最佳,当进料温度为313 K时,膜对5%乙醇水溶液的通量可达761 g/(m2·h),分离因子为9.1。     

香豆素分子印迹复合膜的制备与性能研究

在优化了载体膜种类、引发剂与交联剂用量以及载体膜在预聚合溶液中的浸泡时间基础上,以聚偏氟乙烯(PDVF)为载体膜,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,固定模板、单体及交联剂的加入量比为1:4:8,在乙腈中用AIBN引发聚合反应,制备了一种对香豆素具有较高吸附容量(0.151 8 mmol/g)和理想印迹因子(2.09)的香豆素分子印迹复合膜.用红外光谱和扫描电镜表征了膜的结构与形貌,探讨了膜的传质机制及其渗透选择性.结果表明,在浓度差驱动下,该膜通过溶解-扩散机理进行传质,并在有干扰物存在时,对香豆素具有良好的分离选择性,从桂枝甲醇粗提液中提取分离香豆素的回收率达到了89.6%.     

S-布洛芬印迹复合膜的吸附及拆分性能

以聚偏氟乙烯（PVDF）微孔滤膜为基膜,S-布洛芬为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用热引发表面自由基聚合的方式制备了S-布洛芬印迹复合膜,并研究了其对布洛芬外消旋体的吸附及拆分性能。结果表明,该印迹膜对S-布洛芬具有一定的特异性吸附能力,当布洛芬异构体浓度在0.1~0.5mmol/L范围内逐渐增大时,吸附量也逐渐增大,吸附选择性因子则由1.68降至1.14;该膜对布洛芬异构体具有一定的拆分能力,渗透实验进行7h,膜对R-布洛芬及S-布洛芬的渗透量分别为0.378和0.313μmol/(cm²·h),分离因子可达到1.21。     

L-甲硫氨酸-壳聚糖分子印迹复合膜的制备与性能研究

采用本体聚合法,以壳聚糖(CTS)为基材,L-甲硫氨酸为印迹分子,聚乙二醇(PEG)2000、戊二醛为交联剂,制备了L-甲硫氨酸-戊二醛-聚乙二醇-壳聚糖分子印迹复合膜.实验结果表明:合成的L-甲硫氨酸-戊二醛-PEG-壳聚糖分子印迹复合膜的溶胀性和膜清水通量较好,对氨基酸的渗透量为0.130 mmol·cm-2和L,D-甲硫氨酸的分离因子为1.76.FT-IR、SEM、XRD和TGA表征分析显示:分子印迹膜表面平整、微观结构规整紧密,具有较低的结晶度和高热稳定性.     

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。     

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.     

香豆素分子印迹复合膜的制备与性能研究

 在优化了载体膜种类、引发剂与交联剂用量以及载体膜在预聚合溶液中的浸泡时间基础上,以聚偏氟乙烯（PDVF）为载体膜,甲基丙烯酸（MAA）为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）为交联剂,固定模板、单体及交联剂的加入量比为1∶〖KG-*2〗4∶〖KG-*2〗8,在乙腈中用AIBN引发聚合反应,制备了一种对香豆素具有较高吸附容量（0.1518mmol/g）和理想印迹因子（2.09）的香豆素分子印迹复合膜.用红外光谱和扫描电镜表征了膜的结构与形貌,探讨了膜的传质机制及其渗透选择性.结果表明,在浓度差驱动下,该膜通过溶解-扩散机理进行传质,并在有干扰物存在时,对香豆素具有良好的分离选择性,从桂枝甲醇粗提液中提取分离香豆素的回收率达到了89.6%.     

灭活面包酵母菌对水溶液中镉离子的吸附特性

以灭活面包酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)作为生物吸附剂,研究了初始液相pH值、吸附剂质量浓度ρa、Cd~(2+)初始质量浓度ρ0等因素对面包酵母菌吸附Cd~(2+)过程的影响,并进行吸附动力学、等温吸附和SEM/EDS分析.结果表明,较佳吸附条件:pH=4.5~7.0,ρa=4.0~6.0g/L,ρ0=112.4~224.8mg/L.吸附动力学分析表明面包酵母菌对Cd~(2+)的吸附是一个快速反应的过程,吸附过程可用准二级动力学模型来描述.等温吸附结果较好地符合Langmuir和Freundlich吸附模型.SEM/EDS分析发现,大量的Cd~(2+)被吸附在细胞表面,这说明灭活面包酵母菌对Cd~(2+)的吸附效果较好.     

mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)金属离子的吸附

在介孔二氧化硅(mSiO_2)的表面接枝了亚氨基二乙酸官能团(IDA)合成了mSiO_2-IDA吸附剂,研究了mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)两种金属离子的吸附效果。通过元素分析仪(EA)、傅里叶红外型光谱仪(FT-IR)等表征手段表明IDA成功地接枝到mSiO_2的表面,考察了溶液的pH、初始浓度和吸附时间对吸附Cu~(2+)、Cd~(2+)的影响。结果显示,当pH=5,t=30min时,2g/L mSiO_2-IDA对溶液中的Cu~(2+)、Cd~(2+)去除率分别达到97.9%和92.1%。通过吸附动力学数据可知,拟二级动力学方程能更好地描述mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附过程,它属于Langmuir等温吸附模型;多功能光电子能谱仪(XPS)研究显示mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附机制并不相同。     

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。     

柠檬酸改性酒糟对重金属镉的吸附性能

通过柠檬酸对酒糟改性后制备出改性酒糟,系统研究了改性酒糟对水溶液中重金属Cd的吸附性能.研究发现,质量浓度0.5%的柠檬酸改性酒糟对Cd~(2+)的吸附量由改性前的4.09 mg/g提高到9.13 mg/g;酒糟改性后比表面积增大,微孔容积增加,且电负性增强.红外光谱分析表明,经过柠檬酸改性后酒糟有效官能团数目增多.改性酒糟对Cd~(2+)的吸附量随p H值的升高先增加后略有降低,在2 h时达到吸附平衡,吸附饱和后随震荡时间的延长,Cd~(2+)析出量很小.当p H值为6、初始Cd浓度为100 mg/L、改性酒糟投加量为10 g/L、吸附120 min时,改性酒糟对Cd~(2+)的去除率达到91.50%,吸附量为9.15 mg/g.吸附等温线研究表明,Langmuir模型能更好地描述改性酒糟对Cd~(2+)的吸附过程.     

PVDF增强咪唑功能化聚芳醚酮膜的制备与研究

研究了一种新型耐高温聚合物电解质膜的制备方法.以聚偏氟乙烯(PVDF)为增强材料,以甲基咪唑功能化聚芳醚酮(MeIm-PAEK)为基体材料,通过两者共混制备了具有较高电导率和良好尺寸稳定性的膜材料,并研究膜材料组分对膜材料性能的影响.¹H NMR 证实了咪唑基团的接枝成功.磷酸掺杂实验表明:甲基咪唑的功能化,使MeIm-PAEK膜具备较强的吸附磷酸能力;随着咪唑基团接枝度的增加,MeIm-PAEK膜的磷酸掺杂含量显著增加.通过与PVDF复合,显著地改善MeIm-PAEK膜在高温下、高浓度磷酸掺杂后的尺寸稳定性.70MeIm-PAEK/PVDF复合膜经85%磷酸溶液掺杂后,膜材料的磷酸掺杂质量分数为226%,体积溶胀率为248%,180℃不加湿条件下的电导率为0.141S/cm,适合做高温聚合物电解质膜材料.