PVDF 疏水膜的制备及其在苦咸水脱盐中的应用

采用相转化法以无机盐氯化锂(LiCl)和水溶性聚合物聚乙二醇(PEG)为添加剂, 制备了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜, 所制得的膜具有较高的盐截留率, 膜通量可达40. 5 kg/ ( m²?h) 。以自制的 PVDF 疏水膜进行了直接接触式膜蒸馏(DCMD) 苦咸水脱盐应用试验研究。实际苦咸水淡化过程 中, 随着浓缩倍率的提高在进料侧会产生 CaCO₃ 沉淀造成膜组件堵塞、疏水膜受到污染, 致使膜渗透通量下降、产水电导率升高。酸化预处理可以消除沉淀物对膜蒸馏过程的影响, 酸化后整个膜蒸馏过程中膜渗透通量保持稳定, 产水水质 良好, 其电导率不超过10μS/ cm。     

真空膜蒸馏法处理NaCl水溶液超疏水性PVDF膜性能的优化

采用正交实验设计方法,以纯水和0.03 g/L NaCl水溶液为料液,依据真空膜蒸馏(VMD)实验特性,选择了聚偏氟乙烯(PVDF)超疏水微孔膜的优化制备条件。结果表明由直观分析法和直接测量法分别确定的优化制膜条件基本一致。用于VMD的PVDF微孔膜的优化制膜条件为:铸膜液体系组成及质量分数为15%PVDF/51%TEP-34%DMAc,第1凝固浴中混合溶剂(TEP-DMAc)总质量分数为60%,膜厚度为0.17 mm,第1凝固浴中TEP与DMAc的质量比为60∶40;在该条件下,NaCl的脱除率可达99.90%以上。     

PVDF/PMMA/PES 共混膜的制备及性能研究

 以聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯/聚醚砜(PVDF/PMMA/PES)为三元共混体系,采用浸没沉淀法制备共混超滤膜,以期改善PVDF 膜的亲水性能,提高其抗污染性。结果表明,当PVDF:PMMA:PES 的质量比为85:10:5,80:15:5,75:15:10 及70:20:10 时,共混体系相容性较好,且所制备的膜亲水性较好。当PVDF:PMMA:PES 的质量比为70:20:10 时,水通量为43 L·m^-2·h^-1、孔隙率为73%,前进角为75.88°,后退角为20.22°。     

疏水性纳米碳酸钙的原位合成

在甲醇溶液中通过自制表面活性剂的控制, 成功制备出疏水性纳米碳酸钙. 采用扫描电镜、 透射电镜、 X射线衍射、 红外光谱、 热重分析和接触角测试对产品进行测定. 结果表明, 表面活性剂在反应过程中不但控制晶体的成核生长, 同时还能对碳酸钙表面 进行修饰. 通过控制反应条件, 得到了粒径为40 nm的椭球型纳米碳酸钙粉体, 产品晶型为文石和方解石型, 表面活性剂与碳酸钙形成化学键合,制备的粉体产品为疏水性, 成功地对碳酸钙进行了原位表面修饰.     

PVDF膜载Pd/Fe催化剂制备及性能研究

采用对PVDF膜载体亲水化处理后涂敷方法和直接原位聚合方法制备不同的PVDF膜载纳米Pd/Fe双金属催化剂,通过扫描电镜(SEM)对膜的表面形态进行表征结果表明,亲水化处理与交联处理影响了复合膜上纳米钯/铁双金属颗粒的分散状态,膜载铁量的测定进一步证明,经过亲水化处理涂敷方法比原位聚合方法在载铁量上更具有优势,不同膜对一氯乙酸脱氯研究表明,Pd/Fe还原膜对微量一氯乙酸均具有一定的降解能力,相比原位聚合工艺的降解率60.5%,涂敷方法降解率可达77%.就本实验条件对比发现,浸涂工艺具有一定的实际应用前景,经改性后的PVDF膜载纳米Pd/Fe双金属体系对于降解含氯有机物也具有一定的实用价值.     

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。     

P(AMPS-SR)质子交换膜的制备与性能表征

通过引发自由基聚合得到了AMPS和SR单体的共聚物溶液,经过流延干燥成膜得到的PAS膜,其中具有醚氧基团的单体SR作为对质子有溶剂化作用的组分,含有磺酸基团的AMPS作为质子源.对膜的性能进行了初步测试表征.在高温低湿度的条件下质子电导率最高达到6.26×10-4 S/cm.     

超疏水CF4等离子体改性PVDF膜及其DCMD性能

采用低温CF₄等离子体技术,通过化学气相沉积,将一般疏水聚偏氟乙烯（PVDF）膜表面成功改性为接触角为169.5°±4.9°的超疏水表面,研究改性后的超疏水膜的直接接触式膜蒸馏（DCMI）)过程结果表明:当进料液为4%的NaCl溶液时,高温侧温度70.5℃,改性膜通量为26.5 kg/（m²·h）,截留率高达99.976 6%。     

基于熔融共混法制备PP/PVDF疏水体系的结构和性能研究

采用熔融共混法,制备系列PP/PVDF共混体系,讨论不同原料配比和不同牌号PVDF原料对PP/PVDF共混体系对纯水的接触角、对蛋白上样缓冲液的流挂性能,以及透光性能等方面的影响。结果表明,随着PVDF含量的增加,PP/PVDF共混体系对纯水接触角呈先上升后下降趋势,当PVDF含量为10%时,共混体系对纯水的接触角达最大值为117°;当PP/PVDF共混体系中的PVDF含量相同(5%、15%、25%)时,利用牌号为710的PVDF制备的共混体系对纯水接触角最大,测试样条表面残留的蛋白上样缓冲液最少,牌号为720的次之,牌号为705的接触角最小,残留的蛋白上样缓冲液最多;而对于共混体系的透光率,则是利用牌号为705的PVDF制备的共混体系透光率最大,牌号为720的次之,牌号为710的透光率最低。     

疏水性SiO_2气凝胶的原位法制备与微结构表征

采用溶胶-凝胶法和酸-碱两步催化过程,以正硅酸乙酯(Tetraethyl Orthosilicate,TEOS)为前驱物,N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide,DMF)为干燥控制化学添加剂、三甲基氯硅烷(Trimethylchlorosilane,TMCS)为疏水改性剂,制得高比表面积的疏水性SiO2气凝胶.利用X射线衍射仪(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)、红外光谱仪(Fourier Transform Infrared,FTIR)、N2物理吸附仪、热重差热分析仪(Thermo Gravimetric and Differential Thermal Analyzer,TG-DTA)对样品进行了测试和表征.结果表明:制得的疏水性SiO2气凝胶呈白色粉末状,为非晶态的网络多孔结构,孔径集中分布在35~40 nm之间,且组成骨架的颗粒呈大小较均匀的球形.SiO2气凝胶表面存在大量的疏水基团—CH3,在304.08~430.45℃时—CH3发生氧化,气凝胶由疏水性转为亲水性.     

共存有机酸对MA-DTPA/PVDF螯合膜吸附Ni(Ⅱ)的影响

采用物理共混/相转移技术,制备了三聚氰胺-二乙烯三五乙酸/聚偏氟乙烯(MA-DTPA/PVDF)螯合膜,开展了其吸附Ni(Ⅱ)的研究,评价了乳酸、柠檬酸、丁二酸对螯合膜吸附性能的影响。实验结果表明,共存有机酸的影响顺序为乳酸<丁二酸<柠檬酸,共存有机酸没有改变螯合膜吸附本质。吸附动力学过程符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmiur方程,D-R拟合结果表明吸附过程为离子交换反应。热力学参数0<0、0<0、0>0,表明该吸附为自发的放热过程。     

PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,掺杂不同质量纳米二氧化硅（SiO2）,制备PVDF/SiO2复合纳米纤维膜,研究分析复合纳米纤维膜的形貌、化学结构、晶型转变、拉伸性能和压电性能。结果表明：PVDF质量分数为10 %时,纤维平均直径为(473.97 ± 71.10)nm,纤网成膜良好,微观形貌清晰,PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的直径范围为(514.96 ~ 834.16) nm,且纤维表面有颗粒状凸起;PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的拉伸强力随纳米SiO2质量分数增大呈先增大后减小趋势,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时,强力为(7.94 ± 0.68) N;静电纺丝的电场作用使PVDF由α晶型转变为β晶型,具备压电性能,输出电压值随纳米SiO2质量分数增大先上升后下降,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时输出电压值最大,可达(2.00± 0.11)V。     

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。     

PVDF/Al2O3杂化膜的制备与性能表征

为了改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的性能,采用溶胶-凝胶法,通过PVDF与异丙醇铝(AIP)的原位聚合,制备了不同Al2O3含量的PVDF/Al2O3杂化超滤膜.并采用扫描电镜、红外光谱、超滤实验、接触角和机械性能测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明:AIP在注膜液中发生了水解聚合反应,生成铝氧聚合物掺杂在杂化膜中,并与PVDF发生键联;当AIP添加量为12%时,杂化膜的纯水通量比纯PVDF膜提高了83.36%,其对BSA的截留率由88.27%提高到96.64%,且膜的亲水性、机械性能和抗污染性都得到改善.     

PBA-OMMT/P(MMA-ITA)纳米复合材料的制备与表征

本文采用原位乳液聚合方法制备了聚丙烯酸丁酯-有机蒙脱土,聚(甲基丙烯酸甲酯-衣康酸)(PBA-OMMT/P(MMA-ITA)纳米复合材料.利用X-射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)对复合材料进行了表征.结果表明:单体已插层进入有机蒙脱土层问发生聚合反应,使有机蒙脱土片层间距由原来的0.59nm增加到0.88nm以上, 且有机蒙脱土的加入能够显著提高纳米复合材料的玻璃化转变温度(Tg)和热稳定性能.     

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.     

热压印聚丙烯疏水膜的制备及表征

以聚丙烯(polypropylene, PP)为原料,不锈钢分子筛网为模板,通过热压印技术制备了PP疏水膜,重点考察了热压印工艺对疏水膜结构及性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)分析膜表面形态结构的构筑及演变,以接触角测量仪测试膜的疏水性能,通过模拟材料的日常磨损分析PP疏水膜的机械稳定性能,由不同液滴在膜表面的滚动行为考察了膜的黏附性能.结果表明：PP疏水膜表面具有完善的微米级棱状突起结构,赋予膜良好的疏水性能;综合考虑热压印温度和压力的影响,通过单因素实验确立最佳成型工艺为140℃、10 000 N,PP疏水膜的表面静态水接触角为140.31°,滚动角为7°,具有良好的疏水性能和机械稳定性能.     

纳米Pd-Ga/P(AAEM-St)复合材料的超声制备及表征

为了研究复合材料的形貌、结构、热稳定性及纳米粒子与基体P(AAEM-St)聚合物之间的相互作用。在不使用还原剂及乳化剂的条件下,超声辐射引发乳液聚合制备纳米钯镓/乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯-苯乙烯共聚物[Pd-Ga/P(AAEM-St)]复合材料。并采用XRD、FTIR、TEM、XPS和TG等分析方法对其进行表征。结果表明:在P(AAEM-St)基体中既存在合金Ga5Pd,又存在纳米钯和纳米镓粒子;镓失去部分电子,一部分流向钯生成合金Ga5Pd,一部分与聚合物基体产生相互作用;纳米钯、镓和钯镓合金粒子的存在对基体P(AAEM-St)的热学性能有一定影响。     

DBD-PECVD法制备高疏水性氟碳聚合物(a-C:F)薄膜的研究

以C4F8为放电气体,利用介质阻挡放电化学气相沉积(DBD-PECVD)法制备了氟碳聚合物(a-C:F)薄膜.使用FTIR、AFM、接触角测量仪、台阶仪对a-C:F薄膜进行了表征,研究了放电压力及沉积时间对a-C:F薄膜的沉积速率、均方根表面粗糙度(RMS)和a-C:F薄膜疏水性的影响.实验结果表明,薄膜的沉积速率随放电压力的升高而增大,最大值为193 nm·min-1;当放电压力较低时,薄膜的RMS值小于1.0 nm;放电压力较高时,薄膜的RMS值大于100 nm.无论是改变放电压力还是沉积时间,a-C:F薄膜均表现出很强的疏水特性,最大接触角(以普通滤纸为基底)可达137°.a-C:F薄膜的表面粗糙度是影响a-C:F薄膜疏水性的重要因素.     

原位气泡拉伸法(ISBS)制备LDPE/nano-Mg(OH)2复合材料力学性能研究

用ISBS方法制备的纳米复合材料的力学性能远远优于用一般的熔融共混方法制备的复合材料的性能。ISBS方法制备的LDPE/nano-Mg(OH)2复合材料在一定添加量范围内,拉伸强度随着添加量的增加而增大,在添加量为15 phr时达到最大值,然后随着添加量的增加而下降,但仍然要远远高于纯LDPE的拉伸强度。