界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜——I.复合纳滤膜的制备及其结构

利用界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜 ,并系统地研究了单体浓度、单体种类、酸吸收剂浓度、乳化剂及基膜等因素对纳滤膜的结构与性能的影响。制得的复合纳滤膜在 0 .6MPa的操作压力下 ,对 1 g/L的 PEG60 0、Na2 SO4 溶液截留率分别达到 90 %和 95 % ,通量为 45 L /( m2 · h) ,同时结合接触角测定仪和原子力显微镜对纳滤膜表面的测定结果 ,讨论了纳滤膜的结构     

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。     

界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜Ⅰ．复合纳滤膜的制图及其结构

利用界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜,并系统地研究了单体浓度、单体种类、酸吸收剂浓度、乳化剂及基膜等因素对纳滤膜原结构与性能的影响。制得的复合纲滤膜在0．6MPa的操作压力下,对1g／L的PEG600、Na2SO4溶液截留率分别达90％和95％,通量为45L（m^2.h）,同时结合接触角测定仪和原子力显微镜对纳滤膜表面的测定结果,讨论了纳滤膜的结构。     

氧化石墨烯的制备及其负载纳滤膜性能

纳滤膜在污水处理和海水淡化等方面具有独特的优势,因而一直是膜研究领域的热点。氧化石墨烯(GO)因自身特殊的分子层结构及表面电荷性质,可应用于复合纳滤膜的制备中。采用改进Hummers法制备得到氧化程度较高的GO,再通过压力辅助自组装法制得氧化石墨烯-聚偏氟乙烯(GO-PVDF)复合纳滤膜。通过对NaCl和Na_2SO_4进行脱除测试,研究负载量、盐溶液质量浓度等因素对GO-PVDF复合纳滤膜截留率和渗透通量的影响。实验结果表明,增大GO负载量有助于获得较好的脱盐效果。在相同条件下,GO-PVDF复合纳滤膜对Na_2SO_4的截留率高于对NaCl的截留率,且对低浓度盐溶液的脱除率更高。纳滤膜长周期稳定性测试表明,GO-PVDF复合纳滤膜的渗透通量和截留率基本保持稳定,经过12h后其对NaCl和Na_2SO_4的截留率分别可达58.9%和76.6%。     

有机溶剂对纳滤膜结构及透过特性的影响

观察了两种纳滤膜(NF-SH,MPF-44)的稳定性,并利用原子力电镜技术(AFM)观察膜的活性表面结构,发现有机溶剂导致膜结构发生显变化。观测在溶剂中的传递通量以及溶质截留率发现,影响NF-SH膜的通量的主要因素是膜本身的结构;对MPF-44膜,影响膜通量的主要因素是溶剂性质。对于这两种纳滤膜影响截留率的主要因素都是溶剂与溶质的相互作用。     

纳米ZnO改性在ZrO2微滤膜油水分离过程中的作用

采用均相沉淀法,对ZrO2微滤膜进行纳米ZnO改性,考察了未改性和ZnO改性微滤膜在油水分离过程中的渗透通量和油截留率的变化规律.实验结果表明,改性微滤膜具有良好的显微结构,同时在油水分离过程中,改性膜的渗透通量明显高于未改性膜,其中ZnO一次改性微滤膜的渗透通量比未改性膜提高了26.2%.在进行了120 min的油水分离后,未改性膜渗透液中的油浓度仍未达标,而改性膜的渗透液已经达标,且其油截留率均高于未改性膜.     

磺化聚芳醚酮聚酰胺TFC正渗透膜的制备及性能研究

本文采用尼龙布作为支撑层,磺化聚芳醚酮作为中间层,以间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)为单体,通过二者在磺化聚芳醚酮层表面进行聚合反应制得聚酰胺TFC(thin film composite)正渗透膜.通过实验可得,当界面聚合条件为:MPD浓度2.0 wt%,TMC浓度为1.0 wt%,热处理温度为65℃时,制备出性能最佳的复合正渗透膜.以去离子水为原料液,以2 mol/L的NaCl溶液为驱动液,料液流速为0.25 L/min,对聚酰胺TFC正渗透膜进行性能测试,在此条件下制备的膜纯水通量可达39.80L/m~2·h,截留率可达99.94%.     

多通道TiO2超滤膜的制备及其在印染废水中的应用

以多通道α-Al2O3陶瓷微滤膜为支撑体,采用溶胶凝胶法制备完整TiO2超滤膜.通过扫描电镜(SEM)表征膜的形貌,采用错流过滤方式考察膜的纯水通量、截留相对分子质量及分离性能.结果表明:制备的多通道TiO2超滤膜,其膜层表面完整,无裂缝、针孔等缺陷且厚度均匀,纯水通量为1.08×10-3L/(m2·h·Pa),截留相对分子质量为9000.对直接黑OB染料及退浆废水中聚乙烯醇(PVA)的截留率均达到99%以上,截留效果显著.     

柴油脱酸溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜的制备和分离性能

针对醇氨法脱除柴油中环烷酸技术存在的溶剂回收过程能耗大的问题,制备出聚酰亚胺纳滤膜以分离环烷酸和溶剂,考察了铸膜液表观黏度、铸膜液挥发时间、凝固浴组成等膜制备工艺对膜通量和截留率的影响,同时考察了抽提液中环烷酸盐质量分数和操作压力等使用条件对膜分离性能的影响规律.结果表明:所得纳滤膜的通量超过17 L·m-2·h-1,截留率超过50%;使用黏度为310 mPa·s的铸膜液、在60 s铸膜液挥发时间、使用纯乙醇为凝固浴可得到综合性能最佳的纳滤膜;提高抽提液中环烷酸盐质量分数,膜通量下降,但对截留率基本无影响;升高操作压力,膜通量和截留率均增大.     

聚酰胺复合纳滤膜对苦咸水的处理效能研究

为了利用我国西北地区的苦咸水资源,满足日益增长的饮用水需求,利用自行制备的典型聚酰胺复合纳滤膜处理西北某地经过混凝+沉淀+石英砂过滤预处理的苦咸水,研究该纳滤过程的处理效能.结果表明,该纳滤膜能有效截留原水中各类无机离子和溶剂性有机物,保证出水满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)对相关指标的要求;综合考虑膜污染速率和溶质截留情况,认为选用0. 5 MPa的跨膜压差是较为合适的;纳滤膜处理该苦咸水时的膜污染为天然有机物的有机污染和无机盐沉淀的无机污染的共同作用.     

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。     

原位生长法制备HKUST-1陶瓷纳滤膜及其染料截留性能

采用原位生长法在商品化陶瓷微孔膜基底依次涂覆γ-Al₂O₃和介孔二氧化硅层，通过使HKUST-1在介孔硅表面可控结晶，制备了一种HKUST-1复合陶瓷纳滤膜，并对其形貌和结构进行了表征.通过对反应温度、前驱体溶液物质配比、反应时间、前驱体溶液浓度进行优化，研究了复合陶瓷纳滤膜对小分子有机染料去除性能的影响.以牛血清蛋白(BSA)为模型污染物，对复合陶瓷纳滤膜的抗污染性能进行了评价.结果表明，0.34 mol·L^-1Cu(NO₃)₂与0.14 mol·L^-1 H₃BTC在100℃下反应12 h,制备的复合陶瓷纳滤膜对亚甲基蓝、甲基橙、铬黑T、罗丹明B、酸性品红、刚果红的去除率为20%～99%,通量为17.2～39.8 L·m^-2·h^-1.复合陶瓷纳滤膜的通量恢复率为61.8%,通量下降率为60%,表现出较好的抗污染性能.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)接枝聚丙烯多孔膜的油水分离及易清洗性能

以等离子体引发方法制备聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)接枝的聚丙烯(PP)多孔膜。在考察改性膜表面润湿及水通量温敏性的基础上,详细研究改性膜在处理乳化油废水时的油水分离及变温清洗性能。结果表明:因表面亲水性改善,改性膜在低临界溶解温度(LCST)以下油水分离时的通量衰减明显减缓,在LCST以上的稳定通量明显增大,油截留率超过了99%。经简单的变温(35℃/25℃)水清洗,污染膜的水通量恢复率达89.7%。PNIPAAm的体积相转变是改性膜表面易清洗的原因。     

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。     

NF-RO组合膜处理大豆乳清废水

采用芳香聚酰胺纳滤膜和反渗透膜处理模拟大豆乳清废水,研究溶液浓度、操作压力、膜面流速、pH等对渗透通量与截留效果的影响,并探讨蛋白污染膜的清洗条件。研究结果表明:在一定操作压力下,渗透通量随着料液浓度的增加而减小,随膜面流速的增加而增加;对一定浓度的原料液,在操作压力小于0.7 MPa时,渗透通量随压力的增大而增大,当操作压力大于0.7 MPa时,渗透通量不再随压力的增大而增大;大豆乳清废水的等电点pH为4.5,当pH大于等电点时,渗透通量和截留率随pH的增大而增大;芳香聚酰胺反渗透膜对纳滤透过液的NaCl截留率在90%以上;蛋白污染纳滤膜经pH=10的NaOH溶液清洗后,通量可完全恢复。     

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.     

纳滤法去除模拟矿山废水中金属离子的研究

采用Toray公司生产的UTC-60低压纳滤膜处理模拟矿山废水,主要考察了压力、温度、流量、pH等参数对UTC-60膜通量和金属离子截留率的影响。结果表明：压力升高,膜通量增大,金属离子截留率先升后降;温度升高,膜通量增大,金属离子截留率先降后升;膜通量和金属离子截留率随流量增大均略有增大;pH对膜通量无明显影响,金属离子截留率随pH的升高先升高,到达等电点附近（pH=5）降至最低,随后由于部分金属离子结合OH^-形成可溶性氢氧化物导致截留率升高。     

壳聚糖-单宁酸疏松型复合纳滤膜制备工艺与性能研究

目的 为实现染料废水的快速分离,制备出适用于分离染料和无机盐的高通量疏松型复合纳滤膜。方法 采用自由基接枝共聚策略,以双氧水为引发剂,单宁酸与壳聚糖为单体,通过静电作用将接枝物层积到水解的聚丙烯腈(PAN)基底上,开发出一种新型壳聚糖-单宁酸疏松复合纳滤膜。分析壳聚糖质量分数、单宁酸质量分数、改性反应沉积时间与温度等工艺因素对复合纳滤膜性能的影响。结果 随着反应沉积时间的增加,纳滤膜的水通量呈先下降后上升趋势。增加改性反应温度可以有效提高纳滤膜对染料废水的处理效果。最优制备条件为1.2%壳聚糖、0.06%单宁酸、反应沉积时间为5 h、改性反应温度为30℃。结论 新型壳聚糖-单宁酸疏松型复合纳滤膜具有良好的截留效果和抗污染性。     

两种纳滤膜处理含铜废水比较研究

对2种国产新型纳滤膜的含铜废水处理性能进行比较研究,考察初始浓度、运行压力、操作时间和pH值对其处理效果的影响.研究结果表明:2款纳滤膜均对含铜废水有较好的处理效果,其中高脱盐纳滤膜对含铜废水截留效果更好,低脱盐纳滤膜则拥有更大的通量;在常温下,当铜离子初始浓度为200 mg/L、压力为0.3 MPa时,高脱盐纳滤膜对...     

纳滤去除地表水中微污染物生产饮用水

为了研究纳滤去除某市河水中微污染物生产饮用水的可行性,并筛选生产饮用水的最佳纳滤膜,采用四种纳滤膜DESAL 51 HL、DESAL 5 DL、UTC-20和UTC-60处理河水,研究其去除COD、UV254吸收值以及硝酸盐等微污染物效率,考察纳滤过程中水通量变化.试验结果表明,四种膜对COD和具254nm吸收值的有机物去除率在50%～95%之间,UTC-20去除有机物效率最高.DESAL 51 HL、DESAL 5 DL和UTC 60对无机物截留率在22%～65%之间,而UTC-20达到93%.UTC-20对不同原水中硝酸盐的去除率均大于70%.在短时间纳滤实验中,存在着不可逆的水通量减少,有轻度膜污染发生.结论UTC-20适用于处理有机污染和硝酸盐复合污染的地表水源生产饮用水.