改性PDMS/PVDF复合膜对丙烷/氮气分离性能研究

以相转化法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜为底膜,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为分离层膜材料,涂覆法制备了PDMS/PVDF平板复合膜.将PVDF底膜进行等离子体接枝处理,提高PVDF底膜与PDMS选择层的结合力.研究了体系温度,压力,原料气的组成等因素对复合膜分离性能的影响.随着体系温度升高,丙烷(C3H8)的渗透通量减小,而氮气(N2)的渗透通量增大.随着体系的压力增大,C3H8的渗透通量增加,N2的渗透通量几乎不变,分离因子增大.原料气中C3H8的含量增加,渗透通量增大,分离因子也增加.在温度为25℃,压力为0.3MPa,混合气中C3H8含量为10mol%时,制备复合膜的渗透通量为1.625×10-2(c.cm-2.s),分离因子为21.56.     

茶叶特征香气组分的渗透汽化富集

研究2种不同支撑体的聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯(PDMS/PVDF)膜和PDMS/Al2O3膜对茶叶特征香气成分顺式-3-己烯醇(叶醇)、芳樟醇、反式-2-己烯醛以及苯甲醇回收的分离性能。考察操作条件对4种芳香物单组分和混合组分的渗透汽化性能的影响。结果表明:渗透汽化膜对单组分实验芳香组分具有较好的分离因子,随着组分浓度的增加,芳香物的分离因子下降;随着温度的升高,分离因子呈先上升后下降的趋势。在芳香物质量分数为0.01%、温度为30℃的条件下,叶醇、芳樟醇、反式-2-己烯醛和苯甲醇的分离因子分别为64.5、31.5、29.3和28.9。混合体系中各组分的分离因子较单组分体系下降。PDMS/PVDF复合膜比PDMS/Al2O3复合膜具有更高的芳香组分分离因子和芳香物分通量。     

中空纤维复合膜分离正己烷/氮气的研究

制备了用于正己烷/氮气分离的PDMS/PVDF中空纤维复合膜.分析讨论了原料气压力、流速、原料气中正己烷浓度、透过侧压力及操作温度等因素对气体分离性能的影响.在一定的操作条件下,当原料气中正己烷质量分数为14.6%时,正己烷的渗透速率为1.4E-07 mol/（m2.s.Pa）,分离因子可达90左右.     

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。     

聚乙烯二甲基硅氧烷-聚偏氟乙烯复合分离膜的性能

为预测和评价聚偏氟乙烯(PVDF)和聚乙烯二甲基硅氧烷(PVDMS)多孔中空纤维复合膜的气体分离性能,提出了孔分布模型·通过比较模拟和实验结果,证明理论预测和实验结果具有很好的一致性·应用干 湿相转化法制备了PVDF多孔中空纤维膜,并且采用浸涂技术在PVDF中空纤维膜上制成厚度约为5～12μm的PVDMS致密膜层·通过气体渗透测试估计PVDF多孔基底膜的结构参数,同时也以氮气/氧气为介质对PVDMS PVDF复合中空纤维膜的分离性能进行了评价·实验结果表明,该复合膜具有较高的分离选择性,要制得致密无缺陷的复合膜,PVDMS致密涂层厚度不应小于5μm·     

高强度PVDF复合平板膜的制备和性能研究

本文研究了制膜条件对PVDF/聚酯无纺布复合微孔膜结构与性能的影响.结果发现凝固浴温度、纳米TiO2对膜结构性能影响不大,添加剂的选择以及PVDF浓度是主要的影响因素.通过选择合适的铸膜液组成和工艺参数,制备表面孔径0.05~0.5μm、水通量范围400~2000L/h.m2的PVDF复合膜.     

管式聚二甲基硅氧烷/陶瓷复合内膜的制备及其渗透汽化应用

采用浸渍-提拉法在多孔管式陶瓷支撑体内表面制备完整无缺陷的聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜层。采用扫描电子显微镜(SEM)、渗透汽化(PV)性能测试等手段,研究支撑体孔径和涂膜时间对管式PDMS/陶瓷复合内膜的形貌和分离性能的影响。同时,考察丁醇-水体系中料液温度、料液中丁醇含量对管式PDMS/陶瓷复合内膜渗透汽化性能的影响,并对膜的渗透汽化长期稳定性进行了研究,将复合内膜的渗透汽化性能与复合外膜进行了比较。结果表明:复合膜均匀完整,有良好的过渡层。支撑体孔径较大的复合膜,其渗透通量更高。随涂膜时间的延长,膜厚依次增加,渗透通量下降,分离因子升高;随料液中丁醇含量增加,通量逐渐上升,分离因子先升高后下降;随操作温度的升高,通量和分离因子都有所增加。在料液温度为40℃、丁醇质量分数为1.5%的条件下连续运行180h,膜渗透总通量高达1 050 g/(m~2·h),选择性可达30。     

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。     

增塑剂对大豆分离蛋白/纤维素/淀粉复合膜的性能影响

以大豆分离蛋白(SPI)、羧甲基纤维素(CMC)和豌豆淀粉(PS)为成膜物质,甘油、山梨糖醇、聚乙二醇和吐温为增塑剂,采用流延法制备了三元复合蛋白膜SPI/CMC/PS,研究了几种增塑剂对复合膜性能的影响。采用红外光谱对各种类增塑剂的复合膜进行红外表征。试验结果表明:增塑剂甘油和山梨糖醇对SPI/CMC/PS三元复合蛋白膜的拉伸强度和断裂伸长率的影响较好。红外光谱表明,增塑剂增塑三元复合膜SPI/CMC/PS的结构相溶性好。     

渗透汽化法分离水溶液中低质量分数的乙酸乙酯

为了降低乙酸乙酯工业生产的能耗,提高产品收率,进行渗透汽化法分离水溶液中低质量分数乙酸乙酯的研究.采用实验室自制的聚二甲基硅氧烷(PDMS)/陶瓷复合膜,考察乙酸乙酯的质量分数和原料液温度对渗透汽化性能的影响.研究发现,当原料液中乙酸乙酯的质量分数为7%、温度为50℃时,膜的渗透通量和分离因子分别达到8.7 kg/(m2·h)和38.1.在分离因子相当的前提下,聚二甲基硅氧影陶瓷复合膜的渗透通量与其他报道的膜材料相比具有明显的优势.     

中空纤维复合膜水中脱酯渗透汽化过程的研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯中空纤维复合膜,用于乙酸乙酯/水体系的分离。研究了料液温度、质量浓度及流速对渗透汽化分离性能的影响,并获得了总传质系数。实验结果表明,该复合膜具有较高的渗透通量及较大的分离因子;随着料液温度、流速以及质量浓度的增加,渗透通量均呈增加趋势;分离因子随料液温度和流速的增加而增大,而随料液质量浓度的增加呈先增大后减小的趋势;总传质系数随温度的增加而显著增大。     

聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺平板复合膜CO2/CH4的研究

利用聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺（PDMS/PEI）非对称平板复合膜,以CO2/CH4混合体系作为研究对象,考察了原料气组成、原料气压力、渗余相流量、温度对分离过程的影响。结果表明：随着原料气中CH4组成的提高,CO2渗透速率下降,分离因子先升高,但在CH4体积分数大于0.5时,分离因子开始下降;随着原料气压力的提高,CO2的渗透速率和分离因子均为下降趋势;在不同压力和温度下,随着渗余相流量的增大,CO2渗透速率基本维持稳定,分离因子略有上升,其中在低压或者低温下,CO2分离因子变化不大,在高压或者高温下,CO2分离因子上升明显。     

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。     

PDMS复合膜水中脱除乙醇渗透汽化传质过程分析

对聚二甲基硅氧烷（PDMS）/聚砜（PS）复合膜从低浓度乙醇水溶液中脱除乙醇的渗透汽化过程进行了研究。考察了操作温度、料液浓度及流速对渗透通量的影响,并对其传质过程进行分析。结果表明,乙醇渗透通量随料液温度、浓度及流速的增加而增大;利用Wilson图解法确定膜阻,并计算液相传质系数,进而获得传质准数关联式;在此传质过程中,液膜阻力占总阻力50%以上,表明液膜阻力对该渗透汽化过程有较大影响。     

辛醇对PVDF膜表面浸润性与透过性能的影响

以聚偏氟乙烯（PVDF）／N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）／辛醇／水为制膜体系,采用干、湿相转化法制膜．考察了辛醇含量对膜结构、表面浸润性和透过性能的影响．结果表明,辛醇的加入使成膜过程中液．固分相在与液一液分相的竞争中占据优势,随着辛醇含量的增加,膜结构由海绵状结构向球晶堆积结构转变,当辛醇含量增至10％时,生成“菜花状”球晶粒子堆积的对称结构,其表面具有微纳二重特征,对水的接触角可达140°;实验范围内PVDF膜下表面的疏水性随铸膜液中辛醇含量的增加先增大后略有下降,膜的气通量随铸膜液中辛醇含量的增加先增大后减小所制得的高度疏水膜可望成为气液膜接触器的理想膜材料．     

膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响

分别采用聚偏二氟乙烯(PVDF)膜和聚四氟乙烯(PTFE)膜两种膜生物反应器(以下简称PVDF膜和PTFE膜)对含有PPCPs(萘普生或诺氟沙星)的生活污水进行去除效果的比较研究.结果表明,PTFE膜对萘普生和COD的去除效果更好;而PVDF膜对诺氟沙星和氨氮的去除效果较好.采用电镜观察膜表面受污染情况.结果表明,PTFE膜的运行稳定性高,但其通透性较差;而PVDF膜处理效果和稳定性虽略差于PTFE膜,但适合长期高质量浓度污水处理.     

膜分离正戊烷/氮气混合体系的研究

利用自制的聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺(PDMS/PEI)非对称平板复合膜,以正戊烷/氮气混合体系作为研究对象,考察了原料气浓度、原料气流量、原料气压力、操作温度、渗透侧压力对分离过程的影响。实验结果表明:随着原料气浓度或流量增大,正戊烷的渗透率及分离系数均增大;而随着操作温度升高、原料气压力增大或渗透侧压力增大,正戊烷的渗透率及分离系数均减小。     

PVDF/TPU共混中空纤维膜的表征及MBR处理染料废水性能的影响研究

采用相转化法制备PVDF/TPU共混中空纤维膜,选择PVP为添加剂可以改善PVDF/TPU的成膜性能。运行结果表明染料废水中不可降解物质的COD占总COD的4%左右,MBR组合工艺是处理活性染料废水的高效工艺。