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。     

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”。     

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 .     

小截留分子量PVDF超滤膜的制备研究

以聚偏氟乙烯粉、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和添加剂为原料 ,用相转化法制备出对维生素B12 注射液的截留率超过 90 %的超滤膜 ,研究了制膜液组成和其他制膜工艺条件对超滤膜的水通量、截留率和平均孔径的影响 .     

粉末活性炭改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备及性能

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(SEM)、原子力显微镜(AFM)、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(HA)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。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。     

膜结构填料的材料特性对甲醇/异丙醇精馏分离的影响

以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯（PP）、聚砜（PS）和聚四氟乙烯（PTFE）4种材料作为中空纤维膜结构填料对甲醇与异丙醇混合体系进行精馏分离研究。从塔顶馏出液浓度、等板高度和传质系数三方面比较了4种膜结构填料的优劣,并从膜的材料特性和微观结构角度对结果进一步分析,得出聚偏氟乙烯膜结构填料比较适合于精馏分离甲醇与异丙醇体系的结论。     

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。     

中空纤维超滤膜在微污染水中的应用研究

本次实验采用外径1.6mm的亲水PVDF(聚偏氟乙烯)中空纤维超滤膜,研究了压力、温度等操作条件对纯水超滤膜通量的影响及微污染水进水对膜通量的影响。实验表明,在实验范围内(0.02～0.16MPa,15～40℃),压力、温度对超滤膜通量有重要影响,通量随压力上升而增大,当压力增大到0.12MPa时,纯水超滤膜通量开始趋于平缓,达到极限通量。     

中空纤维三液相微萃取-高效液相色谱法测定水样中吡虫啉

将聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维三液相微萃取与高效液相色谱法联用,建立了分离富集测定水样中吡虫啉的新方法．对聚偏氟乙烯中空纤维的种类、萃取剂、萃取时间等实验参数进行了优化,确立了以磷酸二氢钾溶液为接受相、聚偏氟乙烯中空纤维和正辛醇为介质的三液相微萃取,最佳条件下富集20mL样品溶液,用高效液相色谱法测定,吡虫啉的检测限为0．4ng·mL^-1,吡虫啉的富集倍数为22．75倍．该方法可用于水样中痕量吡虫啉的测定．     

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。     

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。     

Preparation and characterization of poly(vinylidene fluoride) composite membranes blended with nano-crystalline cellulose

Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) composite membranes blended with nano-crystalline cellulose (NCC) for ultrafiltration were prepared by a Loeb-Sourirajan (L-S) phase inversion process.The effects of NC...     

支撑型复合高分子膜材料的制备与表征

采用浸没沉淀法、织物为支撑体制备复合型高强度膜材料.提出了支撑材料的筛选方案,研究了带支撑的复合膜在成膜过程中的起皱原因,并成功制备了支撑型复合膜.考察了不同质量分数的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)收缩率、拉伸强度、平均孔径、纯水通量等因素对复合膜性能的影响.采用膜通量、孔径分析、力学强度、扫描电镜( SEM)、收缩率对复合膜进行分析与表征.结果表明:高分子材料在成膜过程中的收缩与支撑材料的收缩的差异可能是起皱的重要原因.收缩率大于50％,起皱收缩明显;收缩率低于40％,复合膜平整.所制备的高强度复合膜的拉伸强度大于35 MPa,膜孔径为0.07～0.6μm,水通量为5 000～ 17 000 L/(m2·h·MPa).     

直接接触式膜蒸馏活化能的研究

利用聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚丙烯（PP）3种疏水性平板膜，各取3种孔径，进行直接接触式膜蒸馏（DCMD）纯水实验，考察了进料流量、膜结构、膜材料等因素对DCMD表观活化能和指前因子的影响。实验结果表明：随着进料流量的增加，表观活化能和指前因子降低。综合考虑膜材料、膜孔结构等因素的影响，较大孔径的PTFE膜具有最好的膜蒸馏性能。     

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。     

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。     

湿化学法制备多通道ZrO2超滤膜

采用孔径为200 nm的多通道ZrO2膜为底膜,利用湿化学法制备小孔径ZrO2超滤膜。结合N2吸附-脱附法和X线衍射分析,考察烧结温度对膜结构的影响,确定合适的烧结温度。通过扫描电镜(SEM)表征膜形貌,采用错流过滤考察膜的渗透和分离性能。结果表明:烧结温度为600℃时可以制备完整无缺陷的ZrO2超滤膜,所制备的超滤膜具有高纯水通量,截留相对分子质量(MWCO)为20 000,对相对分子质量为43 000卵清蛋白的截留率达到95%。     

Charge- and size-based separation of macromolecules using ultrathin silicon membranes

Commercial ultrafiltration and dialysis membranes have broad pore size distributions and are over 1,000 times thicker than the molecules they are designed to separate, leading to poor size cut-off properties, filtrate loss within the membranes, and low transport rates. Nanofabricated membranes have great potential in molecular separation applications by offering more precise structural control, yet transport is also limited by micrometre-scale thicknesses. This limitation can be addressed by a new class of ultrathin nanostructured membranes where the membrane is roughly as thick (approximately 10 nm) as the molecules being separated, but membrane fragility and complex fabrication have prevented the use of ultrathin membranes for molecular separations. Here we report the development of an ultrathin porous nanocrystalline silicon (pnc-Si) membrane using straightforward silicon fabrication techniques that provide control over average pore sizes from approximately 5 nm to 25 nm. Our pnc-Si membranes can retain proteins while permitting the transport of small molecules at rates an order of magnitude faster than existing materials, separate differently sized proteins under physiological conditions, and separate similarly sized molecules carrying different charges. Despite being only 15 nm thick, pnc-Si membranes that are free-standing over 40,000 microm2 can support a full atmosphere of differential pressure without plastic deformation or fracture. By providing efficient, low-loss macromolecule separations, pnc-Si membranes are expected to enable a variety of new devices, including membrane-based chromatography systems and both analytical and preparative microfluidic systems that require highly efficient separations.     

非溶剂添加剂对聚醚砜超滤膜结构的影响

以聚醚砜 (PES)铸膜液体系及超滤膜为研究对象 ,研究了 2种无机添加剂氯化锂和磷酸对铸膜液性质和超滤膜结构的影响 .结果表明 ,磷酸或氯化锂的加入对皮层形态和断面结构都有明显影响 .在膜形成过程中 ,皮层的形成对水与DMAc之间的扩散造成阻力 .氯化锂和磷酸的存在 ,在一定程度上抑制了聚醚砜超滤膜亚层中大空腔的形成 ,有利于尺寸较小的指状孔的形成