原子转移自由基聚合与高分子膜亲水化/功能化构造

原子转移自由基聚合(ATRP)对膜的亲水化/功能化改性包括对膜基体材料的共聚改性和对膜的表面改性。膜基体材料的改性最多见于PVDF为主链的两亲性聚合物。ATRP对膜的表面改性尤其是膜的表面引发方法,可实现将不同功能性单体接枝到聚合物膜表面,得到了抗污染能力强,生物相容性好,开关响应迅速等多种功能性表面层。直接的表面引发改性是一种高效,灵活的表面修饰/功能化方法,也是目前应用最广泛的改性技术。

膜分离在石油化工领域中的应用:现状、挑战及机遇

总结了近年来新兴膜分离技术在石化领域的应用进展,重点归纳了新型膜材料如有机金属框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)、混合基质膜(MMMs)等在石化分离领域的发展趋势,点评了相关膜材料的特点及各自的优势,最后对新型膜分离技术在石化领域应用中存在的挑战和未来的发展机遇进行了展望。

基于聚砜的两亲性聚合物对聚醚砜膜的亲水化和抗污染性改性研究

在聚砜(PSf)主链上固定引发点氯甲基后,通过原子转移自由基(ATRP)的方法,将大分子水溶性单体甲基丙烯酸聚乙二醇酯(POEM)接枝聚醚砜上得到一种基于聚醚砜的两亲性聚合物聚醚砜接枝聚甲基丙烯酸聚乙二醇(PSf-g-POEM)。文中以合成的聚醚砜两亲性聚合物为添加剂待对聚醚砜(PES)膜进行共混改性。对改性后的聚醚砜共混膜进行了差示扫描量热分析(DSC)以评估两者的相容性能,测定其接触角和表面化学组成以评价改性前后亲水性变化。此外,论文还对膜的动态抗污染性以及各种过滤阻力也进行了定量测试。

β-环糊精改性反渗透膜及其在沼液浓缩中的应用

通过将β-环糊精与间苯二胺(MPD)混合作为水相与均苯三甲酰氯(TMC)反应,通过原位界面聚合方法制备了一种新型β-环糊精(β-CD)/聚酰胺薄膜反渗透膜,研究了β-CD质量浓度对反渗透膜形态和分离性能的影响.实验结果表明:β-CD的应用可以有效提高复合膜的纯水通量,并使膜的截留率保持在较高水平.当水溶液中β-CD的质量浓度为0.015g/mL时,改性复合膜对NaCl的截留率保持在较高水平,而水通量几乎是未改性复合膜的1.52倍.将β-CD/聚酰胺复合膜用于处理沼液,水通量高于未添加β-CD的聚酰胺膜,且截留率基本保持不变,长期运行过程中膜性能更稳定.

PSF-g-P(PEGMA)的合成及其共混超滤膜的制备与性能研究

以氯甲基化双酚A型聚砜(PSF-CH2Cl)为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了以聚砜(PSF)为疏水主链、聚(聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯)[P(PEGMA)]为亲水侧链的梳状两亲性共聚物PSF-g-P(PEGMA).FT-IR和1H-NMR的表征结果证实了两亲性共聚物的生成.将PSF-g-P(PEGMA)与PSF进行共混,通过浸没沉淀法制备了共混超滤膜.研究发现,引入5 wt%的PSF-g-P(PEGMA),共混膜的孔隙率和平均孔径分别从65.9%和0.08μm提高到81.9%和0.18μm;将共混膜于90℃热水中浸泡24 h后,膜表面O/S从14.63提高到17.16;共混膜的亲水性和抗牛血清蛋白(BSA)吸附性能显著提升.

PSF-g-PAA和PSF-g-PNIPAAm的合成及其共混膜的环境响应性研究

以氯甲基化双酚A型聚砜（PSF-CH2Cl）为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合法（ATRP）合成了以聚砜（PSF）为疏水主链、分别以聚丙烯酸（PAA）和聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）为亲水侧链的两种梳状两亲性共聚物PSF-g-PAA和PSF-g-PNIPAAm.利用1H-NMR和GPC对合成产物进行表征.然后,分别将PSF-g-PAA和PSF-g-PNIPAAm与PSF进行共混,通过浸没沉淀相转化法制备了共混膜.研究发现,引入20 wt%的两亲性共聚物后,PSF-g-PAA/PSF共混膜的水通量在pH=2-6区间发生明显的变化,即膜的水通量显示出典型的pH响应性;而PSF-g-PNIPAAm/PSF共混膜的纯水通量在20-60℃温度区间显示出典型的温度响应性.