改性聚乙烯醇亲水性超滤膜的研究

改性聚乙烯醇亲水性超滤膜的研究

李慧琴[1]2001年在《改性聚乙烯醇亲水性超滤膜的研究》文中研究表明污染是当今超滤膜使用过程中的主要问题,也是超滤膜研究的热点之一。本课题采用强亲水性聚乙烯醇作为膜材料,用相转化法制备超滤膜,从根本上来改善膜的耐污染性能,降低蛋白质对超滤膜的污染。 本研究利用未改性的聚乙烯醇膜材料,选择不同的添加剂和溶剂,研究了其制备超滤膜的工艺,并通过对膜的扫描电镜照片进行结构分析,发现膜表面致密,横断面呈现蜂窝状结构;对其进行纯水通量测试,在0.1Mpa压力下几乎没有水透过膜,只有在铸膜液产生分相时在无水硫酸钠溶液中浸渍成膜才能使膜呈现超滤性能。同时对其成膜机理进行了研究,认为PVA分子中的强的氢键作用力对超滤膜的形成起着阻碍作用。 本研究采用羟基保护的方法,对PVA材料进行部分缩乙醛化初步改性;再以得到的聚乙烯醇缩乙醛作为膜材料,N,N二甲基乙酰胺作溶剂,水的盐溶液作凝固浴,制备出相转化超滤膜;最后在酸性条件下,一步完成对膜的脱乙醛和戊二醛交联的后处理过程,这样就达到了增加膜的强度,保持膜的亲水性的目的。实验又考察了聚乙烯醇缩乙醛浓度、铸膜液温度、凝固浴温度和盐含量以及添加剂含量等因素对膜纯水通量和截留率的影响。发现铸膜液温度和凝固浴温度对膜性能影响较大:铸膜液温度和凝固浴温度升高,膜纯水通量显着增加;纯水通量随添加剂PEG-600与聚乙烯醇缩乙醛含量比的变化呈现抛物线趋势,当比率为1.5:1时,膜纯水通量达到最大,膜平均孔径也最大,随着比例的增加,水通量又呈现下降趋势。更重要的是,通过对膜的表面接触角测定以及膜耐污染状况的测试,发现此膜具有较小的接触角和优良的耐污染性能。同时通过SEM观察,发现膜的结构呈现典型的指状孔和海绵层结构。 另外,实验还考察了聚乙烯醇缩丁醛OVB)的成膜规律和膜性能。结果表明PVB膜表面接触角比聚乙烯醇缩乙醛膜大,但在相同的成膜条件下,PVB膜具有较大的平均孔径,截留分子量能够达到十万以上。在测定膜表面接触角时发现,当膜平均孔径较小时,PVB浓度对接触角的大小起决定作用;而当膜平均孔径较大时,孔径的大小对其接触角起决定作用。通过SEM观察,两种膜具有相似的横断面结构。

陈冰[2]2005年在《改性聚乙烯醇复合膜的制备与性能研究》文中研究说明本文针对膜生物反应器(MBR)工艺中膜组件成本高和膜污染的问题,进行了低成本耐污染复合膜的制备和性能研究。选用具有高度亲水性的水溶性聚合物——聚乙烯醇作为改性材料对己有的疏水性微滤膜采用表面涂覆法进行改性,在表面附着一层亲水性PVA水凝胶超薄层制得了聚乙烯醇复合膜。 制备一种无机-有机复合膜为目的,以大孔径廉价的陶瓷粗滤膜(SiO_2)作为基质膜,以亲水性的聚乙烯醇为原料、戊二醛作交联剂,采用表面涂敷的方法制备了聚乙烯醇陶瓷复合膜。通过测定复合膜的清水过滤阻力与MBR中COD的去除效果,考察在制膜过程中各主要制膜条件对陶瓷复合膜性能的影响以及复合膜耐污染特性的研究。结果表明随着基质膜孔径的减少与铸膜液中PVA浓度和交联时间的增加,使复合膜的清水过滤阻力和COD的去除能力均增大。在MBR处理废水的试验中,复合膜比基质膜具有更好的耐污染特性及较高的COD去除率。 为了提高复合膜的亲水性,以廉价疏水性的非织造布(聚丙烯)作为基质膜,采用聚乙二醇(PEG-1000)对非织造布基膜进行亲水化预处理,在预处理基础上,涂敷聚乙烯醇和戊二醛的混合铸膜液,制备出聚乙烯醇非织造布复合膜。通过各种表征方法和测定复合膜的纯水通量与牛血清蛋白截留率,考察基质膜亲水化预处理效果和在制膜过程中各主要制膜条件对非织造布复合膜性能的影响。同时通过测定复合膜生物反应器中膜通量的变化、有机污染物的去除效果,对改性膜的耐污染性能进行研究。结果表明基膜进行亲水化预处理是制备聚乙烯醇复合膜的重要步骤,通过该改性方法可以大大提高传统疏水性膜的耐污染性。且随着PVA浓度增大、交联时间的延长和基膜孔径的减少,使膜的纯水通量降低,牛血清蛋白截留率提高。在MBR处理废水的试验中复合膜具有稳定的膜通量和较高的通量恢复率,具有良好的耐污染性能和较高的COD去除率,且这种方法制作出的聚乙烯醇复合膜降低了膜生物反应器中过滤膜组件的造价,具有MF、UF的分离性能,满足废水处理的需要,具有良好的出水水质。

黄礼超[3]2013年在《利用聚合巴胺进行超滤膜接枝PVA氨基酸聚合物亲水改性研究》文中研究说明膜污染是膜技术在废水处理领域扩大应用范围和进一步发展的主要障碍,而提高膜的亲水性是解决膜污染的主要途径之一。本文以多巴胺自聚合性和化学特性为背景,通过聚乙烯醇(PVA)与氨基酸的酯化反应形成PVA氨基酸聚合物,将氨基(-NH2)引入PVA链段,然后将带有-NH2的聚合物与膜表面的聚合多巴胺层形成共价键,从而将亲水的PVA接枝至疏水的超滤膜表面,完成常规超滤膜的亲水改性。因此,本文的研究重点在于PVA氨基酸聚合物的制备和膜接枝改性后的性能表征。首先,通过酯化反应形成PVA氨基酸聚合物,通过傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱法(NMR)对产物进行检测。结果显示,合成产物确实为PVA氨基酸聚合物。经经济分析可知,PVA氨基酸聚合物的合成成本只占氨基聚乙二醇(mPEG-NH2)价格的19%。其次,将PVA氨基酸聚合物通过膜表面的聚合多巴胺层而接枝至超滤膜表面,通过FTIR进行接枝效率的检测,同时考察了膜表面形态结构、粗糙度、亲水性、润湿性和纯水通量基本参数。场发射电镜(FESEM)和原子力扫描电镜(AFM)的分析结果显示,接枝改性使膜孔径缩小和孔隙率降低,表面粗糙度的变化取决于原膜的膜孔径大小;接枝改性对膜表面粗糙度的影响与基膜的孔径大小有关,孔径较大的超滤膜经改性后粗糙度降低,而孔径较小的超滤膜,粗糙度反而增大。涂覆改性与接枝改性使膜表面的亲水性增强,PES100K原膜的接触角为91°,经涂覆改性与接枝改性后,接触角分别减小为71°和53°;PVDF100K原膜的接触角为75°,经涂覆改性与接枝改性后,接触角分别减小为63°和49°。膜表面亲水性的增强是由于接枝在膜表面的PVA氨基酸聚合物的亲水性和改性后膜表面的粗糙度的变化。改性过程中由于膜孔径的缩小,使膜纯水通量下降,经接枝改性后,PES100K超滤膜的纯水通量由222.7L/(m2.h)减小为145.0 L/(m2·h),PVDF100K超滤膜的纯水通量由195.6L/(m2·h)减小为143.7L/(m2·h)。最后,研究了改性条件对改性膜性能的影响,以及改性膜的稳定性和抗污染能力。结果显示,膜表面的亲水性和润湿性随接枝反应的溶质浓度的增大和改性反应时间的增长而增强,而纯水通量随接枝反应的溶质浓度增大和改性反应时间的增长而降低。稳定性测定实验表明,改性膜具有良好的耐酸性,耐碱性和抗氧化能力较差。PVA氨基酸聚合物的接枝改性层对聚合多巴胺的脱落起到一定的缓和作用。实验以机油乳化液为模拟污染物体系进行膜污染测试,过滤实验表明,改性膜具有更好的抗污染能力。污染后的PES100K膜经50℃,1%的表面活性剂溶液清洗后,多巴胺涂覆改性膜和PVA接枝改性膜的通量恢复率分别为72.5%和93.4%,而原膜的通量恢复率仅为53%。在重复循环过滤实验中,改性膜表现出良好的稳定性和重复性。

张玉忠[4]2004年在《树脂填充纤维吸附剂的研究》文中进行了进一步梳理为解决膜吸附剂的污染问题,本文提出了纤维色谱与纤维吸附剂的概念,期望能够克服膜色谱和颗粒填充色谱的缺点。本研究采用可控相转化法,制备了多种类型离子交换树脂填充纤维吸附剂,并对其性能进行了表征。 (1)以聚醚砜(PES)为纤维吸附剂的基质材料,粉状Lewatit阳离子交换树脂(CNP80ws和SP112ws)用做分离蛋白质的功能性微粒,采用外部液体调控相分离过程,制备了不同形态结构的阳离子交换树脂填充PES纤维吸附剂。研究了外部液体、树脂种类与填充量对纤维吸附剂形态结构的影响。研究发现多种外部液体,如二乙二醇单乙醚、叁缩四乙二醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮/水混合液等,与纺丝细流接触后改变了聚合物溶液的相分离路径,形成了表皮具有开孔结构的树脂填充PES纤维吸附剂。 (2)研究了树脂填充PES纤维吸附剂对模型蛋白质牛血清蛋白(BSA)的吸附与脱附性能,探讨了吸附剂表面形态结构、填充树脂种类、树脂填充量、纤维直径、吸附剂状态等因素对吸附与脱附性能的影响,分析了蛋白质吸附热力学与动力学过程,并对蛋白质传质机理进行了初步探讨。研究结果表明,表皮具有开孔结构的树脂填充纤维吸附剂具有较好的吸附与脱附性能,其蛋白质吸附容量为68.2~93.2mg BSA/g吸附剂(树脂填充量50%);蛋白质在树脂填充纤维吸附剂中的吸附过程符合朗格缪尔吸附模型;溶质在表皮具有开孔结构纤维吸附剂中传质阻力较低。对于蛋白质在树脂填充纤维吸附剂中的传质过程,本文提出纤维吸附剂基体内的孔扩散与树脂内的孔扩散是速率控制步骤。 (3)考察了BSA溶液pH、BSA浓度、洗脱剂pH和离子强度、吸附剂预处理与后处理、吸附剂再生以及料液流动状态等因素对吸附剂吸附与脱附性能的影响。研究结果对蛋白质的分离具有重要的参考价值。 (4)为了降低聚合物基质材料对蛋白质的吸附,以乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为纤维基质材料,制备了表皮具有一定开孔度的树脂CNP80ws填充EVAL纤维吸附剂。研究了该纤维吸附剂的形态结构及其影响因素。以牛血清蛋白为模型物,对其吸附与脱附性能进行了表征。研究结果表明,树脂填充EVAL纤维吸附剂的吸附容量约为54mg BSA/g吸附剂(树脂填充量50%);与树脂填充摘要PES纤维吸附剂相比,虽然树脂填充EVAL纤维吸附剂具有较低的吸附容量但其脱附率较高。 (5)采用轻基保护的方法,对聚乙烯醇进行部分缩乙醛化改性,再以所得聚乙烯醇缩乙醛为制膜材料,相转化成膜后,在酸性条件下,一步完成对膜的脱乙醛和戊二醛交联处理过程,制备了改性聚乙烯醇超滤膜。探讨了聚乙烯醇缩乙醛浓度、铸膜液温度、凝固浴温度与盐含量以及添加剂含量等因素对膜性能的影响,研究了膜的形态结构、膜的亲水性以及膜耐污染性能。研究结果表明,此膜具有较小的接触角、良好的亲水性以及较好的耐污染性能。改性聚乙烯醇亲水性多孔膜不仅有可能用作纤维色谱的基质材料,而且对抗污染超滤膜的研究具有重要价值。

魏华[5]2011年在《PVA-Fe_3O_4杂化超滤膜的制备、结构与性能表征》文中指出本文介绍了超滤的原理及应用,超滤膜的污染及解决途径,聚乙烯醇(PVA)为基材的超滤膜研究进展等。PVA作为一种水溶性高分子材料,是制备耐污染超滤膜潜在的优良基材,但PVA基膜易溶胀,湿膜强度差,限制了其在超滤领域的应用,要获得强度高、耐污染性能好的PVA超滤膜必须对其进行改性。以PVA为基材,Fe_3O_4为填料,无纺布为基膜制备PVA-Fe_3O_4杂化超滤膜的研究尚未见报道。本文以PVA为基材,Fe_3O_4为填料,冰醋酸(HAC)为致孔剂,硼酸(H3BO3)为交联剂,水为溶剂配制铸膜液,用浸没沉淀相转化法制备PVA-Fe_3O_4杂化超滤膜,考察了铸膜液组成和凝胶条件对膜结构和性能的影响。用平板超滤装置测试了膜的渗透通量和截留率,并对膜的耐污染性进行研究;用扫描电子显微镜(SEM)对膜的断面和表面结构进行表征;利用万能拉伸试验机测试了膜的拉伸强度和断裂伸长率等力学性能参数;用润湿角测量仪测定了膜的接触角;最后对膜的总热水溶失率进行测量。所得到的结论如下:随着Fe_3O_4含量的增加,膜纯水通量逐渐增大,截留率逐渐减小,当Fe_3O_4含量大于90wt%时,通量基本不变;膜断面孔径和孔隙率变大,表面结构没有明显的差异;机械性能先变好后变差;耐污染能力增强,表面亲水性增加;最适宜的Fe_3O_4含量为90wt%。随着PVA浓度的增加,膜纯水通量逐渐减小,截留率逐渐增大,PVA浓度为10wt%时,截留率达到80%以上,PVA的浓度为12wt%时,通量降至为零;膜断面孔径和孔隙率减小,表面更加致密;机械性能变好;耐污染能力增强,表面亲水性增加;PVA的最佳浓度为10wt%。随着HAC用量的增加,膜纯水通量逐渐增大,截留率逐渐减小;膜断面孔径和孔隙率变大,表面更加疏松;机械性能变差;HAC的加入量为10mL时,膜的结构和性能较好。随着H3BO3浓度的增加,膜纯水通量降低,截留率升高;机械性能变好;表面亲水性变差;总热水溶失率减小,耐水性能增强;最适宜的硼酸浓度为1~2wt%PVA。当选用硫酸钠和氢氧化钾的混合溶液作凝胶浴时,膜的综合性能较好;膜纯水通量随着凝胶温度的升高而变大,凝胶时间的延长而减小。适宜的硫酸钠用量、凝胶温度和时间分别为50g/300mL水、25℃和40min。

单毅[6]2008年在《聚苯胺纳米纤维表面改性超滤膜》文中进行了进一步梳理把纳米材料应用于分离膜制备,得到高性能纳米复合膜近年来已成为膜技术领域内的一个前沿研究方向。聚苯胺(PANI)是一种导电聚合物,由于可以从分子级别上控制其掺杂/脱掺杂状态,在膜技术领域有较广泛的应用前景。本课题组开创性地将聚苯胺纳米纤维应用于分离膜制备。本文属于这一研究的一部分,主要研究聚苯胺纳米纤维对液体分离膜的表面改性技术,包括分步原位聚合和超薄层复合两种方法。应用分步原位聚合法制备了聚苯胺纳米纤维聚砜(PS)复合膜。该法将直接原位聚合法中苯胺在膜表面的吸附过程和聚合过程分开进行,控制苯胺聚合体系中掺杂酸的种类和浓度、较低的氧化剂浓度和反应时间,使聚苯胺纳米纤维在PS膜表面均匀生长,制得PANI/PS复合膜。该复合膜与基膜相比具有较高的亲水性能、截留性能和抗污染性能,还有一定的pH敏感性,该复合膜的通量和截留性能与制膜时的反应时间有关:随着反应时间的延长,复合膜纯水通量下降,PEG35K截留率呈上升趋势。应用超薄层复合法制备了聚苯胺纳米纤维-聚乙烯醇(PVA)/PS复合膜。该法将聚苯胺纳米纤维与PVA混合后涂覆于PS表面干燥成膜,通过控制PVA的浓度、交联度和聚苯胺纳米纤维的含量,制得性能较好的PANI-PVA/PS复合膜。该复合膜与纯PVA/PS复合膜相比具有较高的亲水性能和通量。该复合膜的通量和截留性能与聚苯胺纳米纤维含量有关:随着聚苯胺纳米纤维的含量的上升,复合膜纯水通量上升,PEG35K截留率呈下降趋势。本文为纳米材料应用于分离膜制备提供了新的思路和方法。

马小乐[7]2007年在《超滤膜表面亲水改性及其抗污染性能研究》文中认为作为一种绿色高效的新型分离技术,超滤在生物分离领域具有广阔前景。目前,膜污染依然是制约超滤应用效率的瓶颈。膜材料是影响膜污染的主要因素,开发亲水性膜材料或者提高现有材料的亲水性被认为是降低膜污染的有效途径。本论文以降低高分子超滤膜在生物分离中的污染为出发点,系统研究了膜的制备和膜表面的亲水改性。采用反相成膜法制备聚乙烯醇缩丁醛(PVB)超滤膜,并通过酸催化水解对其进行化学处理改性。对改性后的PVB膜进行表征,XPS和接触角实验结果表明膜表面的羟基含量增加,亲水性增强,SEM照片显示膜结构未发生明显变化,机械强度和孔隙率实验结果也与未改性膜接近;超滤实验数据表明化学处理改性对膜分离性能有一定影响;通过对膜污染的系统分析发现化学处理改性可以提高PVB超滤膜的抗污染性能,当使用1.0 M盐酸处理4 h时,膜的通量损失率由45.1%下降至38.1%,而通量恢复率则由58.8%上升至78.5%。通过吸附法改性聚醚砜(PES)超滤膜,将亲水性PVA吸附到疏水性膜表面,并对改性膜进行表征和评价。XPS数据证实了改性膜表面PVA的存在,接触角数据证实了膜表面亲水性的增强,而SEM则显示膜结构并未发生明显变化;超滤实验表明吸附改性会导致膜通量的降低,但可有效提高PES超滤膜的抗污染性能,当PVA溶液浓度为0.5 wt%,吸附次数为3次时,改性膜的总污染和可逆污染指数分别从0.61和0.47降至0.38和0.22,通量恢复率由53.1%上升至78.2%;长期运行实验表明PVA吸附改性膜具有较高的稳定性。通过共混法使用含有聚乙二醇(PEG)链段的梳状共聚物PS-b-PEG对PES膜进行改性,并对共混膜进行表征和评价。接触角、XPS等表征结果表明共混超滤膜表面亲水性得到显着提高,PEG链段发生了表面富集现象;SEM和机械强度结果表明共混膜结构未发生显着变化,机械性能仍可满足超滤操作要求;蛋白质吸附实验表明共混膜具有良好的抑制蛋白质吸附能力,最低吸附量降至0.5μg/cm2;超滤实验表明共混膜的通量略有提高,其原因主要是梳状共聚物起一定的致孔作用;通过对膜污染的系统分析证实共混改性提高了PES膜抗污染性能,总污染和不可逆污染指数均显着降低。

崔会东[8]2007年在《聚偏氟乙烯中空纤维膜结构与其抗污染性关系研究》文中研究表明现阶段在膜应用过程中最大问题是膜污染问题,国内外的研究往往都是通过对膜本体材料的选择,膜表面的改性、膜应用工艺的优化等方面进行研究减缓膜污染的问题,很少针对膜的纵向深层结构来研究膜污染问题。膜纵向结构有对称性结构(均质结构)与非对称性结构(皮层结构)。目前已知聚偏氟乙烯中空纤维亲水性膜是抗污染性较强的一种膜材料。本文首先通过用不同浓度的溶剂(DMAc)对聚偏氟乙烯外压中空纤维亲水性超滤膜外表面浸泡处理,使膜外皮层孔结构处于不同状态,表征表面孔结构变化。然后通过改变纺丝制膜工艺制得泡点压力与通量相当但表面孔结构不同的两种中空纤维膜,一种中空纤维膜外表面光滑,膜孔颈在膜表面,定义为A型孔结构膜,另一种中空纤维膜表面相对粗糙,膜孔颈位于膜外表面层下,定义为V型孔结构膜。通过用这两种不同孔结构的亲水性超滤膜过滤卵清蛋白、淀粉、二氧化硅、柴油等四种典型体系,考察膜通量衰减情况,研究膜孔结构与膜耐污染性能关系;然后改变不同的过滤工艺条件研究膜通量的衰减情况,进一步研究膜孔结构和其抗污染性能的关系,研究表明:V型孔结构膜较A型孔结构膜耐污染。接着对污染程度相当的两种孔结构膜,在一定的压力下反洗一定时间;对应不同的污染体系,采用不同的化学药剂清洗,研究通量恢复情况,研究表明:V型孔结构膜较A型孔结构膜易清洗。为了进一步的提高膜的耐污染性能,对两种结构的膜表面进行涂覆改性,通过过滤卵清蛋白和柴油两种典型易污染体系研究膜表面耐污染情况,发现涂覆改性后的中空纤维复合膜耐污染性有了明显的提高,主要原因是膜表面引入了亲水性基团提高了膜的亲水性。

代正伟[9]2010年在《聚丙烯分离膜的亲水化》文中认为亲水化改性是提高聚合物分离膜服役性能的重要方法。通过亲水化改性,可提高膜通量和分离选择性,改善膜抗污染性能。亲水化改性对聚合物分离膜性能的提高,根本原因在于改变了聚合物分离膜与料液之间的微观相互作用。因此,对这一微观相互作用的认识,在改性材料和改性方法的设计选择方面无疑具有重要意义。然而,由于受到微观结构研究手段的限制,对上述问题的实验研究存在一定的困难。分子模拟是独立于实验方法和传统理论方法之外的探索微观世界的有力工具,其中分子动力学方法因为能够处理庞大体系的时间演化过程,特别适合于研究聚合物分离膜与料液各组分包括蛋白质之间的相互作用。本论文围绕聚丙烯分离膜的亲水化改性这一中心问题,结合分子模拟和实验改性研究方法,从基于表面的亲水化和基于本体的亲水化两个方面展开研究。主要内容如下:在基于表面的亲水化方面,首先建立了聚丙烯分离膜和亲水化聚丙烯分离膜的表面模型,并研究了各表面模型与水分子和异丙醇分子之间的界面相互作用。进一步通过受控分子动力学研究了人血清白蛋白亚区在亲水化聚丙烯分离膜表面的吸附,证实亲水化能够抑制蛋白质在表面的吸附,这种抑制作用在能量上并非是由于亲水化分离膜与蛋白质相互作用的减弱,而是由于亲水化分离膜与水分子之间相互作用的增强。对课题组在聚丙烯微孔膜亲水化改性方面的工作进行了回顾与总结,发现上述模拟工作对聚丙烯微孔膜的亲水化改性研究具有一定的指导意义。在基于本体的亲水化方面,建立了含糖聚合物聚2-葡糖酰胺基乙基甲基丙烯酸酯(poly(GAMA))分离膜的分子模型,并通过分子动力学研究了水分子和异丙醇分子在poly(GAMA)分离膜中的扩散。结果表明,poly(GAMA)分离膜具有很强的水化作用,并且对水分子具有扩散选择性。从这一结论出发,采用GAMA作为填孔单体,通过紫外引发的原位聚合方法设计了基于聚丙烯微孔膜的含糖聚合物填孔渗透汽化膜,并将其用于异丙醇的渗透汽化脱水,取得了一定的分离效果,分离因子最高可达105.9,且具有较高的标准通量。实验结果证实了应用含糖聚合物制备渗透汽化脱水膜的可行性。

徐孙杰[10]2016年在《亲水性聚合物和碳纳米材料改性聚偏氟乙烯超滤膜的研究》文中研究表明本篇文章基于聚偏氟乙烯超滤膜的亲水改性研究出了叁种复合膜,以增强其实际应用效果和应用范围。聚偏氟乙烯/聚乙烯醇/羧基化多壁碳纳米管复合超滤膜通过共混和非溶剂致相转化法制备,研究了不同含量的羧基化多壁碳纳米管对复合膜性能的影响。FT-IR光谱证明了羧基的引入,SEM图像显示出断面的非对称结构以及“海绵状”结构,AFM分析出更亲水的表面形貌。当羧基化多壁碳纳米管的含量为0.09wt.%时呈最优亲水性和渗透性能。纯水通量达到该系列的峰值126.6 L·m~(-2)·h~(-1),通量恢复率相上升17.0%,以及最佳的污染抵抗率。孔隙率及动态接触角实验验证了上述结果。复合膜对葡聚糖600k的截留率达到91.0%。抗拉强度、断裂伸长率和杨氏模量在羧基化多壁碳纳米管含量为0.12wt.%时分别提高了60.0%,21 5.5%和56.7%。聚偏氟乙烯/聚乙烯醇缩丁醛/F-127缠绕的富勒烯复合超滤膜通过共混和非溶剂致相转化法制备,研究了不同含量的富勒烯对复合膜结构和性能的影响。并通过SEM, FT-IR, AFM, XPS和TG进行表征,验证了断面的非对称结构、羟基的引入、更亲水的表面形貌、含氧量上升和出色的热稳定性。F-127和富勒烯最佳的添加罱分别1.0 wt.%和0.100 wt.%。此时,纯水通量达到该系列峰值、通量恢复率翻了一倍、可逆污染率上升且非可逆污染率下降。动态接触角验证了膜表面亲水性的提升。F-127缠绕的富勒烯对机械性能、孔隙率、截留分子量和孔径分布的影响也被研究。此外该系列膜可为蛋白质废水分离提供不同方案。聚偏氟乙烯/聚乙烯醇/海藻酸钙复合膜通过浸没涂覆法在复合膜表面包裹海藻酸钙凝胶层。制备的膜拥有优异的抗污染性能,通量恢复率达99.2%,且经过六次污染后几乎无衰减,总污染仅为10.5%。

参考文献:

[1]. 改性聚乙烯醇亲水性超滤膜的研究[D]. 李慧琴. 天津工业大学. 2001

[2]. 改性聚乙烯醇复合膜的制备与性能研究[D]. 陈冰. 大连理工大学. 2005

[3]. 利用聚合巴胺进行超滤膜接枝PVA氨基酸聚合物亲水改性研究[D]. 黄礼超. 东华大学. 2013

[4]. 树脂填充纤维吸附剂的研究[D]. 张玉忠. 天津工业大学. 2004

[5]. PVA-Fe_3O_4杂化超滤膜的制备、结构与性能表征[D]. 魏华. 湖北工业大学. 2011

[6]. 聚苯胺纳米纤维表面改性超滤膜[D]. 单毅. 天津大学. 2008

[7]. 超滤膜表面亲水改性及其抗污染性能研究[D]. 马小乐. 天津大学. 2007

[8]. 聚偏氟乙烯中空纤维膜结构与其抗污染性关系研究[D]. 崔会东. 天津工业大学. 2007

[9]. 聚丙烯分离膜的亲水化[D]. 代正伟. 浙江大学. 2010

[10]. 亲水性聚合物和碳纳米材料改性聚偏氟乙烯超滤膜的研究[D]. 徐孙杰. 上海应用技术大学. 2016

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改性聚乙烯醇亲水性超滤膜的研究
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