TA对基于DA/PEI的PVDF复合疏松纳滤膜的结构与性能影响的研究

为了对染料废水中染料和盐进行有效地分离与回收,以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为基膜,以多巴胺(DA)、单宁酸(TA)及聚乙烯亚胺(PEI)为共沉积物,以均苯三甲酰氯(TMC)为有机相,采用界面聚合法制备了PVDF复合疏松纳滤膜,探讨了DA与TA及PEI与TA的质量浓度比对PVDF复合疏松纳滤膜结构与性能及处理模拟RB5染料废水效果的影响。结果表明,当ρ(DA)/ρ(TA)与ρ(PEI)/ρ(TA)分别为2/8和4/6时,膜性能最佳,此时纯水通量较不添加TA时分别提高36%和114%;模拟RB5染料废水通量较不添加TA时分别提高37%和87%;染料截留率分别为95.5%、95.4%,盐(NaCl)的截留率分别为3.95%、3.15%。PVDF复合疏松纳滤膜在处理模拟RB5染料废水中运行稳定性良好。

基于混合胺的PVDF复合疏松纳滤膜及其在染料废水处理中的应用

为了对染料废水中的染料和盐进行有效的分离、促进染料的回收利用,文章探讨了在共沉积与界面聚合组合法制备PVDF复合疏松纳滤膜过程中,GAZ/PEI对PVDF复合疏松纳滤膜选择层的微观结构、表面粗糙度、过滤性能及其在模拟活性黑5(RB5)染料废水处理中的应用等情况的影响。研究结果表明随着GAZ/PEI的增加,PVDF复合疏松纳滤膜表面结节减小,选择层厚度降低,表面粗糙度减小,纯水通量增大,PEG800截留率降低,染料废水通量增大,GAZ/PEI为9/91时,膜性能最佳,此时纯水通量和染料溶液通量较单一胺分别提高了91.6%和109.1%,RB5和NaCl的截留率分别为94.3%和2.1%,在运行时间内,基于混合胺的PVDF复合疏松纳滤膜体现了较好的运行稳定性。

具有界面复合活性层的高效纳滤膜构筑与性能

纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题。 本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制备渗透性强、抗污染性能优异的复合纳滤膜(SAZM)。AZIF-8与SA水凝胶结合可以很好地克服纳米材料的团聚与相容性问题。杂化纳米凝胶网络赋予纳滤膜强的亲水性和抗污染性,为水分子的传输提供便捷路径。研究表明,SAZM对二价盐Na_(2)SO_(4)表现出稳定的截留性能,渗透通量从4.1×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa)增加到16.3×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa),提升297.6%。在牛血清白蛋白污染性实验中, SAZM表现出优异的抗污染性能,通量恢复率达95.1%。

壳聚糖/纤维素复合纳滤膜除锰性能研究

将壳聚糖(CS)与纤维素(CEL)共混,以1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,二甲基亚砜(DMSO)为助溶剂,通过浸没沉淀相转换法制备了CS/CEL复合纳滤膜,用于去除水中的Mn^(2+)。采用X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪对材料元素价态、微观形貌及热稳定性进行分析和表征,探究了聚合物总含量、CS和DMSO含量对复合纳滤膜纯水通量的影响,以及实验条件对复合纳滤膜去除Mn^(2+)效果的影响。结果表明:在m(DMSO)∶m(EMIMAc)=1∶1、m(CS)∶m(CEL)=1∶1条件下,当聚合物质量分数为8%、CS质量分数为50%、DMSO质量分数为50%时,最佳纯水通量为80L/(m^(2)·h)。上述条件下,当DMSO质量分数调整为40%时,复合纳滤膜对Mn^(2+)的截留效果最佳,Mn^(2+)去除率达71.2%。利用复合纳滤膜吸附去除Mn^(2+)时,最佳吸附条件为膜质量0.4g、Mn^(2+)初始质量浓度20mg/L、振荡频率80r/min、吸附温度30℃、吸附时间60min。

界面聚合法制备低压中空纤维纳滤复合膜

现有中空纤维纳滤膜在实际应用中能耗较高.采用干湿法纺丝技术制备聚砜(PSf)中空纤维超滤膜作为基膜,分别选用哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为水相单体和有机相单体,通过界面聚合工艺的优化,成功制备了低压中空纤维纳滤膜.用扫描电子显微镜和原子力显微镜对膜表面形貌进行表征,用傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分析膜表面的化学结构和元素组成,测试了复合膜的表面水接触角、Zeta电位、截留分子量和孔径分布,研究了单体浓度、界面聚合反应时间以及测试压力对复合膜性能的影响并确定了最佳的工艺条件.结果表明,优化的低压中空纤维纳滤膜具有低交联度的聚酰胺功能层,在0.2 MPa的测试压力下,纯水通量达到(16.0±0.4)L/(m^(2)·h),对质量浓度为1 g/L的盐溶液的截留率为Na_(2)SO_(4)(94.2%±0.9%)>MgSO_(4)(92.2%±0.9%)>MgCl_(2)(51.0%±0.5%)>NaCl(9.5%±0.3%),表现出优异的Na_(2)SO_(4)/NaCl选择性.

PA/PVDF中空纤维复合纳滤膜的研究 (Ⅱ)复合纳滤膜性能表征

对自制的芳香聚酰胺(PA)/聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维纳滤膜进行了膜性能表征,讨论了自制的PA/PVDF中空纤维纳滤膜的结构和接触角,探讨了不同操作条件以及物料性质对中空纤维纳滤膜分离性能的影响.实验结果表明,自制的PA/PVDF中空纤维复合纳滤膜对多价盐和分子量在300以上的有机分子的截留率较高,符合纳滤膜的分离范围.

对位芳香族聚酰胺复合纳滤膜制备及高温纳滤性能

本文以对位芳香族聚酰胺(PPTA)超滤膜为基膜,无水哌嗪(PIP)与1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,采用界面聚合法制得高通量耐热PPTA/PA复合纳滤膜.研究了反应条件对PPTA/PA复合纳滤膜高温纳滤性能影响,观察了复合纳滤膜表面形貌与致密层结构,考察了渗透通量、耐热性以及抗污染等性能.结果表明,当PIP浓度为15%wt,TMC浓度为2.5%wt,热处理温度和时间分别为60℃和8 min时,所得PPTA/PA复合纳滤膜对不同染料分子截留率可达95%以上,对二价盐截留率可达90%以上.在高温条件下,所得PPTA/PA复合纳滤膜表现出优良的染料脱盐性能,在刚果红染料与Na_(2)SO_(4)截留率保持在99%的同时,渗透通量可达50 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa^(-1)以上.

PA/PDA/CPVC复合纳滤膜的制备及其在模拟染料废水处理中的应用

以氯化聚氯乙烯(CPVC)超滤膜为基膜,将多巴胺(DA)和聚乙烯亚胺(PEI)共沉积后,与均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合制备了聚酰胺/聚多巴胺/氯化聚氯乙烯(PA/PDA/CPVC)复合纳滤膜。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜、接触角仪对PA/PDA/CPVC复合纳滤膜选择层的化学结构、微观结构、表面粗糙度及亲水性进行了表征,探讨了PEI质量浓度对复合纳滤膜结构和性能的影响。研究结果表明:随着PEI质量浓度的增大,复合纳滤膜表面变得光滑、亲水性增强,通量先增大后减小;PEI质量浓度为5g/L时,复合纳滤膜的通量达到最大。PA/PDA/CPVC复合纳滤膜对染料活性黑5(RB5)的截留率皆高于94%,而对NaCl的截留率低于5.6%,说明该复合纳滤膜能够对染料和盐进行较好的分离,复合纳滤膜在模拟RB5染料废水处理中稳定性良好。

ZSM-5填充PDMS/PVDF复合膜的纳滤分离性能

将ZSM-5分子筛填充于聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备ZSM-5填充的PDMS/PVDF(聚偏氯乙烯)复合膜,采用扫描电镜(SEM)、接触角(CA)等方法对填充复合膜进行了表征和分析,并考察了复合膜对大豆油/己烷混合油的纳滤分离性能,研究了热处理、氢氟酸处理的ZSM-5及其填充量对复合膜分离性能的影响.结果表明,未处理ZSM-5填充膜对复合膜的分离性能有一定增强;经氢氟酸处理的ZSM-5传质阻力增加,填充膜的通量和截留率均有所下降;经热处理的ZSM-5由于孔内有机物被除去,孔道畅通,为己烷提供了优先通道,填充膜的通量改善较大,截留率也有一定提高.ZSM-5填充质量分数在30%~40%时复合膜的分离性能较好;当填充量过高时,由于ZSM-5团聚造成缺陷,反而恶化分离性能,截留率大幅降低.

麦芽糖醇基聚酯复合纳滤膜的制备及性能

疏松纳滤膜具有良好的染料/盐选择分离性,有望满足纺织废水处理中对染料/盐混合物分离的迫切需要。本文以具有丰富羟基的麦芽糖醇(Maltitol)为新型水相单体,通过与均苯三甲酰氯(TMC)在聚醚砜(PES)超滤膜表面界面聚合(IP),制备了具有高染料/盐选择性和高透水通量的Maltitol/TMC疏松纳滤膜,用于染料/盐组分的高效分离.通过调节麦芽糖醇的浓度对膜的性能进行优化,优化后的膜纯水通量达800.1 L/(m^(2)·h·MPa),对刚果红(CR)、直接红23(DR 23)和铬黑T(EBT)的截留率分别为99.3%、95.1%和97.2%,对Na2SO4和NaCl截留率分别仅为10.3%和4.4%.优化膜对3种染料的通量恢复率(FRR)均在90%左右,同时对染料/盐混合溶液具有良好的运行稳定性.这些结果表明,该新型麦芽糖醇基纳滤膜在纺织废水处理中具有良好的应用前景.

面向染料废水处理的高通量疏松型复合纳滤膜的制备试验

目的研发一种高通量疏松型复合纳滤膜,解决染料废水直接排放带来的环境污染问题。方法采用聚砜(PSf)超滤膜作为基膜,通过优化界面聚合的工艺条件制备出一种新型高通量疏松型复合纳滤膜,分别探讨单体质量分数、水相浸渍时间、界面反应时间、热处理时间、热处理温度等对复合纳滤膜性能的影响,分析新型高通量疏松型复合纳滤膜对染料废水处理效果。结果界面聚合过程中单体质量分数对该新型复合纳滤膜性能有显著影响,而水相浸渍时间对膜分离性能影响较小。随着热处理时间和热处理温度的增加,纳滤膜的水通量明显降低,截留率先升高后略有下降。其最佳制备工艺是哌嗪(PIP)质量分数为1.5%,均苯三甲酰氯(TMC)质量分数为0.15%,浸泡时间1.5 min,反应时间45 s,热处理时间4 min,热处理温度50℃。结论该复合纳滤膜具有良好的耐压稳定性、非常高的水通量和优异的染料处理效果。

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。

疏松型印染废水分离复合纳滤膜的性能研究

印染废水处理是人类面临的重要问题之一。以单宁酸(TA)和壳聚糖(CS)接枝共聚法制备新型疏松型复合纳滤膜。结果表明:该纳滤膜具有明显的疏松多孔结构,具有高于80 L·m^(-2)·h^(-1)水通量、优异染料截留率(>89.0%)和较低无机盐渗透(<10.6%)。该纳滤膜对于实现高效分离染料和无机盐具有良好的应用前景。

PA/PET/PDA/PVDF复合纳滤膜制备及其处理染料废水的研究

为提高PA/PDA/PVDF(聚酰胺/聚多巴胺/聚偏氟乙烯)纳滤膜选择层的疏松程度,在水相单体多巴胺(DA)与聚乙烯亚胺(PEI)中添加β-环糊精(β-CD),通过β-CD与均苯三甲酰氯(TMC)聚合生成的聚酯(PET)调控PA/PDA选择层的微观结构,从而制得PA/PET/PDA/PVDF复合疏松纳滤膜。考察了β-CD添加量对复合纳滤膜微观结构、表面粗糙度与过滤性能的影响,并对复合纳滤膜化学结构和膜表面亲水性进行了表征,同时对复合纳滤膜处理模拟活性黑5(RB5)染料废水的效果进行了探讨。结果表明,β-CD能明显改善PA/PET/PDA/PVDF复合纳滤膜选择层的疏松程度和亲水性;随β-CD添加量增加,复合纳滤膜表面粗糙度增大,亲水性、纯水和染料通量增加,对染料和盐的截留率逐渐降低。综合考虑β-CD浓度对模拟RB5溶液通量和截留率的影响,β-CD的最佳质量浓度为1 g/L,在最佳条件下制备的纳滤膜对RB5的截留率达96.4%,对NaCl的截留率仅为2.9%,染料与盐的分离因子为33.2。

PVDF中空纤维复合纳滤膜的ζ电位及其分离性能

选用自制中空纤维聚哌嗪酰胺复合纳滤膜对NaCl、Na2SO4、MgCl2及MgSO4溶液进行实验,考察了操作压力、pH、溶液浓度、溶液种类等因素对纳滤膜ζ电位及其分离性能的影响。结果表明:通量随压力增大成线性增大,截留率随压力增大而增大,最后趋于一个稳定值;pH可改变ζ电位的正负,截留率、通量随着pH的变化,均会出现最优值;随着溶液浓度增加,膜的ζ电位绝对值、截留率、通量均会有不同程度的下降。

纳米TiO_(2)修饰PA/PDA/PVDF复合纳滤膜及其在模拟染料废水处理中的应用研究

为了提高聚偏二氟乙烯(PVDF)复合纳滤膜在染料废水处理中的通量及将染料和盐进行有效的分离,在共沉积与界面聚合组合法制备聚酰胺/聚多巴胺/聚偏二氟乙烯(PA/PDA/PVDF)复合纳滤膜的过程中,通过在多巴胺/聚乙烯亚胺(DA/PEI)共沉积液中添加纳米TiO_(2),对PVDF复合纳滤膜选择层的微观结构、亲水性、通量等进行调控。通过红外光谱、原子力显微镜、扫描电镜、水接触角及过滤实验对PVDF复合纳滤膜选择层的化学结构、微观结构、表面粗糙度、亲水性及过滤性能的表征,探讨了共沉积液中纳米TiO_(2)含量对PVDF复合纳滤膜选择层结构与性能的影响。结果表明:随着纳米TiO_(2)含量的增加,PVDF复合纳滤膜选择层厚度变薄、表面粗糙度增加,亲水性增强,纯水通量大幅度提高,截留率略有下降。对模拟活性黑5和NaCl(RB5&NaCl)染料废水的处理情况表明,纳米TiO_(2)修饰后的PVDF复合纳滤膜染料溶液通量有大幅度提升,染料截留率略有下降,染料和盐的截留率的比值明显上升。运行稳定性研究表明纳米TiO_(2)质量含量在0.006%以下时,PVDF复合纳滤膜在模拟RB5&NaCl染料废水处理中能良好地稳定运行。

PA/PDA/PVDF复合纳滤膜的制备及其在模拟RB5染料废水处理中的应用研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为基膜,通过多巴胺(DA)/聚乙烯亚胺(PEI)共沉积与交联剂均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合组合的方法制备了聚酰胺/聚多巴胺/聚偏氟乙烯(PA/PDA/PVDF)复合纳滤膜。采用傅里叶变换红外光谱仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜对复合纳滤膜的结构、形貌进行了表征,考察了沉积时间、DA/PEI(质量浓度比)、PEI相对分子质量及DA+PEI沉积总量对复合纳滤膜微观结构与性能的影响,研究了复合纳滤膜对模拟活性黑5(RB5)染料废水的处理效果及运行稳定性。结果表明:最佳沉积时间为60min,随着PEI相对分子质量的减小,DA/PEI中PEI质量浓度的增加及DA与PEI沉积总量减小,复合纳滤膜的纯水通量增加。DA与PEI质量浓度比为1:3时,PA/PDA/PVDF复合纳滤膜最大纯水通量达到3.11L/(m^(2)·h·MPa),RB5染料废水通量为1.09L/(m^(2)·h·MPa),截留率为95.89%;DA与PEI沉积总量为4g/L时,RB5染料废水最大截留率达到99.45%,纯水通量为1.34L/(m^(2)·h·MPa),RB5染料废水通量为0.49L/(m^(2)·h·MPa)。

原位界面聚合制备PVDF复合纳滤膜的研究

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)复合纳滤膜性能,以掺入单体哌嗪(PIP)的铸膜液制备基膜,通过原位界面聚合快速制备复合纳滤膜,简化了制备程序。ATR-FTIR分析结果表明,基膜上成功生成聚酰胺(PA)层,SEM观察到PA层表面具有典型结节结构。得到的复合纳滤膜对Na2SO4截留率为95.59%,渗透通量为12.37 L/(m^(2)·h·bar),远高于传统界面聚合制备的PVDF复合纳滤膜。72 h的持续测试结果表明该复合纳滤膜具有良好的长期稳定性。

聚哌嗪酰胺复合纳滤膜制备及其性能表征

以聚砜超滤膜为基膜,采用界面聚合方法制备了聚哌嗪酰胺复合纳滤膜,并对其膜性能进行了表征.实验重点考察了基膜性质、聚合单体浓度、聚合反应时间、表面活性剂浓度、酸受体添加量等因素对纳滤膜性能的影响,确定了纳滤膜制备过程的界面聚合优化条件, 即:水相单体(哌嗪)浓度 0.08～ 0.12 mol·L-1;有机相单体(间苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯混合物)浓度0.08～0.1mol·L-1;聚合反应时间 3～5min.在0.4MPa、25℃条件下,实验测得复合纳滤膜的水通量为4.12L·m-2·h-1·bar-1,膜对浓度为0.01mol·L-1的NaCl的截留率为30%～40%, 对浓度为0.005mol·L-1的Na2SO4 的截留率为80%～90%; 对分子量不低于300g·mol-1的有机物的截留率高于95%.该膜的分离性能接近于商业纳滤膜,其分离机理主要表现为'筛分机理'以及膜与电解质之间的荷电作用.

复合型纳滤膜的制备及表征

在聚砜基膜上用界面聚合法制备了两种复合型纳滤膜 Ｐ Ａ０１ 和 Ｐ Ａ０２ 。在０３ Ｍ Ｐａ 下， Ｐ Ａ０１ 膜对 Ｍｇ Ｓ Ｏ４溶液（２０ ｇ· Ｌ－ １ ） 和 Ｆｅ Ｃｌ３ 溶液（１０ ｇ· Ｌ－ １ ） 的脱盐率分别为９６０ ％ 和７８０ ％ ， 水通量分别８５ （ Ｌ·ｍ － ２ ·ｈ － １ ） 和７８ （ Ｌ·ｍ － ２ ·ｈ － １ ） ； Ｐ Ａ０２ 膜对 Ｍｇ Ｓ Ｏ４ 溶液（２０ ｇ· Ｌ－ １ ） 和 Ｃａ Ｃｌ２ 溶液（０５ ｇ· Ｌ－ １ ） 的脱盐率分别为９８０ ％ 和８８８ ％ ， 水通量分别为１０ （ Ｌ·ｍ － ２·ｈ － １ ） 和１２ （ Ｌ·ｍ － ２ ·ｈ － １） ； Ｐ Ａ０１ 和 Ｐ Ａ０２ 膜对本校地下水的脱盐率分别为８４０ ％ 和９２４ ％ ， 水通量分别为７８ （ Ｌ·ｍ － ２ ·ｈ － １ ） 和１２ （ Ｌ·ｍ － ２ ·ｈ － １ ） 。结果表明， 所制得的复合型纳滤膜在低压下具有高的脱盐率和水通量， 可用在水质的软化、多价离子的分离和饮用水的深度净化等方面。还采用扫描电子显微镜（ Ｓ Ｅ Ｍ）