新型聚酰胺复合膜的制备及性能研究--Ⅰ.界面聚合工艺条件的影响

以改性后的聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜、p,p′-二氨基二苯甲烷(DDM)和均苯三甲酰氯(TMC)为单体,采用界面聚合法制备一种新型聚丙烯腈/聚p,p′-二氨基二苯甲烷酰胺复合膜.探索了单体浓度、界面聚合时间以及后处理时间、温度等工艺条件对膜分离性能的影响.采用环境扫描电镜(ESEM)观察复合膜的表面形态及断面结构.     

胺结构对聚酰胺复合纳滤膜性能的影响

以改性后的聚丙烯腈(mPAN)为基膜,对苯二甲酰氯(TPC)为有机相单体,三乙烯四胺(TETA)和乙二胺(EDA)分别为水相单体,通过界面聚合法制备聚酰胺复合纳滤膜。采用全反射红外光谱分析仪(ATR-FTIR)研究了复合膜聚酰胺层的化学结构,通过扫描电镜(SEM)观察了复合膜的表面形态及断面结构,并对其性能进行了表征。结果表明,TETA-TPC/mPAN复合膜具有较高的截留率和较低的通量,EDA-TPC/mPAN复合膜具有较高的通量和较低的截留率。     

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。     

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。     

K2Ti6O13晶须增强角蛋白膜的力学性能表征

以六钛酸钾(K2Ti6O13)晶须作为增强体,制备了不同晶须质量分数和分散程度下的复合膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)、强力仪和有限元分析(FEA)软件对复合膜的结构与性能进行考察.SEM观察结果表明,裂纹启裂于晶须头端与基体的界面处,可将复合膜断裂特征归纳为桥式短纤维破坏模型.力学试验结果表明,在晶须质量分数为3%且晶须分散均匀时,复合膜的综合力学性能最佳.对建立的二维细观结构有限元模型进行分析发现,有限元方法能够较好地解释微米晶须增强机理和复合膜失效机制.     

支撑体结构对聚二甲基硅氧烷复合膜界面结合行为的影响

渗透汽化性能及结构稳定性是复合膜的重要评价指标。采用纳米划痕技术原位表征分离层与支撑体的界面结合强度。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)化合物作为膜材料,详细考察管式多孔陶瓷支撑体粗糙度及孔径对PDMS复合膜界面结合强度及渗透汽化性能的影响。结果表明:陶瓷支撑体粗糙度为1μm,平均孔径为200nm,制备的复合膜结构稳定性及渗透汽化性能最佳,临界载荷为27mN,当进料温度为40℃时,膜对1%丁醇水溶液的通量可达1139g/(m~2·h),分离因子为22。     

淀粉/壳聚糖复合膜的制备、性能及抗菌改性研究

以淀粉为原料，采用壳聚糖(CTS)和经十二烷基苯磺酸钠(SDS)表面改性的纳米二氧化钛(M-Nano-TiO₂)为填充相，以共混法制备了不同比例的淀粉/壳聚糖复合膜(淀粉/CTS)及M-Nano-TiO₂填充的淀粉/壳聚糖三组分复合膜(淀粉/CTS/M-Nano-TiO₂).利用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对复合膜的微观结构及性能进行表征分析，测试薄膜的力学性能和透光性能.结果表明：淀粉糊化液和壳聚糖溶液体积比为4∶3，纯固体分质量比为1∶1时薄膜抗拉强度最高，为28.62 MPa，断裂伸长率达3.2%，透光率随CTS含量的增加而提高，两类复合膜各组分均相容良好，结晶性能相较单一淀粉膜有所下降，微观表面平整光滑.加入了M-Nano-TiO₂的复合膜有较好的抗菌性能，对大肠杆菌和金色葡萄球菌的抑菌率分别提高了7.9%和5.9%.     

聚苯胺与聚乙烯醇的原位复合膜及电色性

采用恒电位原位聚合法制备了聚苯胺/聚乙烯醇复合膜（PVA-PAN）.研究了单体浓度和掺杂酸的种类对复合膜性能的影响.通过循环伏安法、光谱电化学法等对复合膜的电学性能和光学性能进行了研究.与无基体的纯聚苯胺膜相比,复合膜与ITO（铟锡氧化玻璃）电极表面具有更好的粘结性能和均匀性、更好的电活性以及更快的响应.当施加电位在-0.50 V到-0.14 V之间时,复合膜呈现无色透明状态,当施加电位在＋0.40-＋0.90 V之间时,复合膜呈现紫色状态,可见光的吸收峰峰位产生明显的紫移.经过1 422次电位循环扫描之后,复合膜的循环伏安曲线中的峰电流强度以及可见光的吸光度分别能保持83%左右和60%左右,显示出适宜的循环寿命.     

壳聚糖/纳米SiOx复合膜的制备及机械性能

采用二次回归旋转正交试验方法,探讨了制备壳聚糖/纳米SiOx复合膜的优化工艺条件,用流延法制得分散比较均匀的纳米复合膜,并对涂膜结构进行红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)表征.结果表明:复合膜(CTS-SiOx)中壳聚糖与SiOx粒子表面的大量羟基存在强烈的氢键作用;当配料为壳聚糖1.98 g、SiOx 0.017 g、单甘酯0.04 g时,壳聚糖复合涂膜拉伸强度达到最优值、与纯壳聚糖单膜相比,复合膜的拉伸强度、断裂伸长率和直角撕裂强度分别提高了63.3%,45.4%和11.6%,透水率降低了73.1%.可见复合膜的性能优于单膜.     

海水淡化膜蒸馏膜的研究现状与展望

海水淡化技术(热法和膜法)是一项有望使人类摆脱淡水资源短缺困境的有效方法，其中，膜蒸馏技术是一种能源消耗低、脱盐能力强且有望实现淡水经济可持续生产的新型膜分离技术，但是膜蒸馏性能在很大程度上受膜污染与温度极化的制约，严重阻碍了其规模化应用，为此，研究人员围绕膜改性做了系列研究，以提高膜抗污染性并最大限度地降低温度极化。从阻碍膜蒸馏发展的问题入手，简要介绍了膜污染与温度极化及其对膜蒸馏造成的不利影响，综合分析了当前通过构造特殊润湿性表面抵抗膜污染以及利用限域加热降低/消除温度极化的研究现状，并指出当今膜蒸馏膜面临的问题，认为未来对于膜蒸馏膜的研究应从以下几方面开展：1)选用高导热/高光吸收的材料制造有限域加热功能并具有特殊润湿性表面的膜；2)设计能够适应多元污染物进料液的膜蒸馏膜；3)构筑一体化的具有高导热/光吸收性亲水层的Janus膜。     

膜污染与清洗

各种膜分离已在分离过程中成为最新的技术之一。膜体系的发展有很大的前景 ,但膜的污染问题仍是一个难题 ,它限制了膜的广泛应用。文章概述了膜污染的机理、预防措施及其清洗方法。并根据这些原则对微滤啤酒废水引起的膜污染的清洗方法进行了研究 ,通过比较试验 ,选择了恰当的清洗剂和清洗工艺 ,快速恢复了膜通量     

用气隙式膜蒸馏进行膜渗透性能影响因素研究

利用气隙式膜蒸馏实验对料液温度、流率及气隙宽度等操作条件对膜渗透性能的影响进行了测试和分析。结果表明,提高料液温度,可使膜通量有所提高,但温度极化现象会随之加重。冷液流率的提高引起的膜通量变化明显小于热侧液流率提高对膜通量的影响。另外,小的气隙宽度可得到大的膜通量。     

复合型纳滤膜的制备及表征

在聚砜基膜上用界面聚合法制备了两种复合型纳滤膜ＰＡ０１和ＰＡ０２。在０．３ＭＰａ下,ＰＡ０１膜对ＭｇＳＯ４溶液和ＦｅＣｌ３溶液的脱直 ９６．０％和７８．０％,水通量分别为８．５（Ｌ．ｍ＾－２．ｈ＾－１）和７．９（Ｌ．ｍ＾－２．ｈ＾－１）;ＰＡ０２膜对ＭｇＳＯ４ｉｐｗｋｉｙｗ （２．０ｇ．Ｌ＾－１）和ＣａＣｌ溶液（０．５ｇ．Ｌ＾－１）的脱盐率分别为９８．０％和８８．８％,水通量分别为１．０（Ｌ。ｍ＾     

金属膜片联轴器圆环式膜片的应力分析

用ANSYS有限元程序对金属膜片联轴器中圆环式膜片进行了应力分析,给出了膜片中存在的4种应力的计算结果,并分析比较了4种应力对膜片疲劳寿命的影响.其结果对膜片疲劳寿命的计算提供了参考.     

Compositional asynchronous membrane systems

This paper presents an algorithmic way of building complex membrane systems by coupling elementary membranes. Its application seems particularly valuable in the case of asynchronous membrane systems, since the resulting membrane system remains asynchronous. The composition method is based on a handshake mechanism implemented by using antiport rules and promoters.     

聚偏氟乙烯疏水微孔膜的研制

用相转化湿法制备了聚偏氟乙烯疏水微孔膜。对制膜液中聚合物及添加剂的浓度、第二添加剂及其用量以及凝胶浴的温度和组成对膜结构形态的影响进行了详细的分析和讨论。所制得的膜具有较大的孔隙率和孔径,膜通量可达5L/m2h(热侧60℃,冷侧28℃)。将制膜液与无纺布恰当匹配,可有效改善膜面效果,提高膜性能。     

Compositional asynchronous membrane systems

This paper presents an algorithmic way of building complex membrane systems by coupling elementary membranes. Its application seems particularly valuable in the case of asynchronous membrane systems, since the resulting membrane system remains asynchronous. The composition method is based on a handshake mechanism implemented by using antiport rules and promoters.     

一种新型的萃取过程--膜分散萃取

为研究膜分散萃取的行为和效果 ,采用 30 % TBP-煤油作为分散相 ,去离子水作为连续相 ,SDS作为表面活性剂 ,硝酸为溶质 ,传质方向为从水相到有机相 ,以孔径为0 .2μm的 Al2 O3陶瓷膜为介质进行了研究。研究发现 ,膜分散萃取可以形成均一的液滴 ,萃取效果十分显著 ,级效率在95 %左右。     

中空纤维陶瓷透氧膜反应器

通过相转化法制备了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-α(LSCF)非对称中空纤维致密陶瓷膜,并进一步组装成了中空纤维陶瓷膜反应器.应用LSCF膜反应器可以直接从空气中分离出纯氧,氧产率在980℃和膜管内侧(真空侧)压力为5.33kPa的操作条件下可达到48.27 L(STP)/m2.h.该膜反应器还适合于各种氧化或脱氢反应等.