二重粗糙表面乙烯-乙烯醇共聚物超滤膜制备与抗污染性能

在水处理方向,超滤膜表面污染问题是一个解决难点,研究发现提高膜的亲水性能有效解决这一难题。文中提出一种简便制备高度亲水超滤膜的方法——微辊轧协同浸没凝胶法,成功制备了表面具有分层次结构的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)超滤膜。该方法通过调控半凝胶时间和半凝胶剂组成确保微辊轧工艺的顺利进行。在半凝胶时间为40 s和半凝胶剂质量分数为15%时,膜的亲水角度达到8.9°,去离子水和牛血清蛋白(BSA)的通量分别达到268.09 L/(m^(2)·h)和136.95 L/(m^(2)·h);BSA的截留率、吸附量分别为94%和14.29 mg/m^(2)。与传统EVAL超滤膜相比,辊压EVAL超滤膜的亲水性和抗污染性均得到提升。

乙烯-乙烯醇共聚物超滤膜的制备及对乳清蛋白的分离性能

以亲水性乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为原料,采用浸没沉淀相转化法,通过调节聚合物浓度,制备不同截留相对分子质量的亲水性EVAL超滤膜,采用场发射电镜对EVAL超滤膜微观结构形貌进行研究,并对其渗透性能、截留性能及乳清蛋白分离性能进行考察。结果表明,当聚合物含量分别为20%和25%时,EVAL超滤膜截留相对分子质量可分别达到20000(EVAL 20000)与6000(EVAL 6000)。2种超滤膜对乳清蛋白的截留效果均可达到93%以上,其中EVAL20000具有更高的通量及乳糖透过率,更加适合于乳清蛋白的回收,其浓缩液制得的乳清蛋白粉蛋白含量为39.7 g/100 g。

接枝共聚物对乙烯-乙烯醇共聚物/聚乙烯共混物结构及性能的影响

通过熔融共混法制备了乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)/低密度聚乙烯(LDPE)共混物,再加入马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)用于促进EVOH的分散性。利用DSC、SEM、力学性能测试、阻隔性能测试等方法表征了共混物的结构及PE-g-MAH的加入对共混物性能的影响。实验结果表明,LDPE与EVOH不相容,EVOH以球形颗粒均匀分散在LDPE基体中,添加PE-g-MAH后可显著改善EVOH的分散性,大幅降低EVOH的结晶温度,进一步提高EVOH/LDPE共混物的强度及对一类萜类物质的阻隔性能。另外,当EVOH含量为10%(w)时,EVOH/LDPE共混物的阻隔性能相对纯LDPE有明显提升,之后进一步提高EVOH含量,阻隔性能变化不大。

对喷静电纺玉米醇溶蛋白/乙烯-乙烯醇共聚物复合过滤器的制备及其性能

为积极响应国家“双碳”计划的号召,改善绿色纤维在空气过滤方面的应用,以玉米醇溶蛋白(zein)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为原料,分别采用单针双组分和双针双组分静电纺丝方法,制备EVOH/zein复合过滤器,研究了2种不同静电纺丝方法制备的纤维的形貌,并对其过滤性能、力学性能进行对比分析。结果表明:采用双针双组分静电纺丝制备的EVOH/zein复合过滤器,在性能上表现更为优异;当zein质量分数为20%时,EVOH/zein复合过滤器的空气过滤效率为94.5%;经过40次循环测试,对氯化钠气溶胶颗粒过滤效率从92.45%增加到98.19%;对直径为0.5~3.0μm颗粒物的过滤效率均达到约100%;EVOH/zein复合过滤器的断裂强力为72.87 cN,是zein过滤器的7倍。

pH响应性乙烯-乙烯醇共聚物分离膜的纳滤特性

具有纳滤特性的pH响应性膜在小分子分离体系中具有广泛应用前景。文中以铸膜液浓度为25%的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)超滤膜为基膜,接枝具有pH响应性的功能单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,制备pH响应性EVAL膜,通过考察膜对标准物聚乙二醇(PEG)与无机盐的截留性能,研究其纳滤特性。结果表明,当pH小于pKa时,pH响应性EVAL膜对聚乙二醇(PEG)与无机盐的截留效果均明显高于未接枝膜,接枝率6%的接枝膜对PEG 800、PEG 1000及PEG 2000的截留率均达到90%以上,对二价阳离子的截留率达到80%以上,无机盐的截留顺序为:CaCl_2>MgCl_2>MgSO_4>NaCl>Na2SO_4。当pH大于pKa时,PEG及无机盐截留率明显下降,膜对PEG 1000的截留率由95.6%降至62.9%,对MgCl_2截留率降至30.6%,截留率及膜水通量变化存在显著的pH响应性。

亲水性乙烯-乙烯醇共聚物分离膜的制备与性能表征

以亲水性乙烯-乙烯醇共聚物为材料,采用相转化法,制备了亲水性的乙烯-乙烯醇共聚物微滤膜。优化了制膜工艺条件,并对影响膜结构与性能的一些因素,如聚合物浓度、添加剂含量、铸膜液温度和凝固浴温度进行了研究。结果表明,该膜为疏松的、互相连通的多孔结构,具有较大的纯水通量,适用于蛋白质的分离。

改性聚乙烯醇-乙烯共聚物纳米纤维膜对重金属离子的吸附性能

为改善重金属离子对环境的破坏作用,制备了改性聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维膜用于重金属离子吸附。探讨了重金属初始浓度、吸附时间及pH值对改性膜重金属吸附量的影响。结果表明:经罗丹宁改性后的纳米纤维膜对Hg^(2+)的吸附属于Langmuir吸附等温线,遵从准二级方程,即化学吸附;当pH=3时,改性膜对Hg^(2+)的平衡吸附量最大为17.26 mg/g,且具有一定的可循环利用性。此外,改性膜具有较好的抗菌性,对混合重金属溶液(Hg^(2+)和Pb^(2+))也具有一定的吸附能力,为重金属废水的处理提供一种有效方法。

乙烯-乙烯醇共聚物增强聚乙烯醇膜的结构与机理分析

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)作为增强材料,聚乙烯醇(PVA)作为基体,采用干法流延成膜的方法制备出不同质量比的PVA/EVOH复合膜,并研究了该复合膜的结构、性能与增强机理。结果表明,PVA/EVOH复合膜具有较好的相容性,EVOH的加入能够有效减弱PVA分子内与分子间的氢键强度,从而提高了PVA/EVOH复合膜的结晶度和热稳定性。随着EVOH的增加,PVA/EVOH复合膜的拉伸强度、弹性模量和断裂功均呈现先增加后减小的趋势,其中拉伸强度和断裂功可以达到35.36 MPa和0.032J,比纯PVA膜分别提高了74.4%和540%。

浸没沉淀法制备乙烯-乙烯醇共聚物微孔膜的研究进展

乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)是一种带有功能化基团的亲水性微孔膜材料,在生物学和生物医学的应用中受到广泛关注。介绍了浸没沉淀法制备EVAL微孔膜的成膜机理、成膜过程的影响因素(包括EVAL初始浓度、添加剂、凝固浴和溶剂蒸发等),综述了其研究进展,并指出其应用前景。

具有pH开关特性的乙烯-乙烯醇共聚物膜的制备与性能

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)膜为基膜,甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为功能单体,采用分步紫外接枝法制备pH响应性EVAL-g-PDMAEMA膜。采用紫外可见吸收光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、场发射电镜及X射线能量色散谱对接枝前后EVAL膜的化学组成、形貌与接枝链分布进行研究,并考察接枝条件对膜接枝率及pH开关性能的影响。结果表明,PDMAEMA链可成功接枝至EVAL膜上,其在EVAL膜表面和膜孔内均有存在,膜孔内PDMAEMA接枝量随接枝率增高而增高。EVAL-g-PDMAEMA膜pH开关性能主要受膜孔内PDMAEMA接枝量的影响,当二苯甲酮(BP)浓度为60 g/L,BP固定时间为5 min,单体接枝时间为20 min时,膜接枝率最高,pH开关性能最为显著。

树脂填充乙烯-乙烯醇共聚物中空纤维膜的制备

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为基质材料,阴离子交换树脂D301R为功能性颗粒,采用干-湿法制备了树脂填充EVAL中空纤维膜,并考察了凝固浴温度、聚合物质量分数对纯水通量、牛血清白蛋白(BSA)截留率的影响.实验结果表明,铸膜液中EVAL质量分数为18%,离子交换树脂质量分数为24%,凝固浴温度在40～50℃时所制备的树脂填充EVAL中空纤维膜具有较高的纯水通量和BSA截留率.

热致相分离法制备乙烯-乙烯醇共聚物/二氧化硅分离膜

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为成膜聚合物,以丙三醇和聚乙二醇(PEG-600)为混合稀释剂,以纳米级二氧化硅为添加剂,采用热致相分离法(TIPS)制备了EVOH多孔膜.采用扫描电子显微镜(SEM)观察了微孔膜表面及横截面形貌,并对其渗透性能、亲水性、孔隙率、孔径及其分布、力学性能等进行了分析与讨论.结果表明:EVOH膜表面平均孔径随成膜体系中二氧化硅含量增加而先增加后减小,膜横截面呈蜂窝状孔结构;膜纯水通量、孔隙率及亲水性随二氧化硅含量增加而先增加后减小;当二氧化硅质量分数为0.5%时,其纯水通量为511 L/(m2·h),孔隙率为74.0%,接触角为44.8°.

聚乙烯醇-乙烯/SiO 2复合柔性驱动膜的制备及其性能

针对当前柔性智能驱动材料在开发过程中存在的响应性差、制备工艺复杂、成本高、刺激源污染大等问题,采用分层喷涂法制得具有非对称结构的聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)/SiO 2双层复合柔性驱动膜,并对其表面形貌、亲疏水性、力学性能、驱动性能等进行表征与测试分析。结果表明:纳米纤维直径越小,越有利于SiO 2粉体在纳米纤维表面的附着,复合驱动膜的亲水性随着纳米纤维直径的增加呈现逐渐下降的趋势,同时纤维直径的增加可大幅提升复合驱动膜的拉伸应力;另外,随着纳米纤维直径从180 nm增加至390 nm,复合驱动膜的形变角度逐渐变小,且当复合驱动膜中纳米纤维直径为180 nm,SiO 2粉体粒径为15 nm时,制备的复合驱动膜具有最佳的驱动性能,在0.7 s左右即可达到180°的最大弯曲角度。基于该PVA-co-PE/SiO 2复合驱动膜快速的刺激响应性、大尺度的弯曲形变能力,其在智能操控、人工肌肉以及智能服装领域中具有较好的应用前景。

基于聚乙烯微孔膜的超滤膜制备与性能

超滤膜能有效截留料液中的蛋白质、病毒、酶等大分子物质,在生物制药、食品工业、污水处理与资源化利用等行业有广泛的应用。为解决传统聚酯无纺布-亲水聚合物复合超滤膜成本昂贵、工艺复杂、国产化率不高的问题,探索以聚烯烃为原料制备超滤膜的潜在方法,通过乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)亲水改性和涂覆聚乙烯醇(PVA)开发了一种基于商品聚乙烯微孔膜的超滤膜。考察了亲水改性条件、PVA交联时间、PVA溶液含量对超滤膜性能的影响。实验结果表明,以0.30%(w)的EVOH改性360 min的聚乙烯微孔膜为基膜,PVA含量为2.5%(w)、交联时间为5 min时制备的超滤膜性能最佳;该超滤膜对1 g/L牛血清白蛋白水溶液具有86.96 L/(m^(2)·h·MPa)的渗透通量,同时牛血清白蛋白的截留率可达98.63%。

乙烯-乙烯醇共聚物智能开关膜的pH响应性与蛋白分离性能研究

采用膜技术对蛋白质进行分离纯化已受到生命科学领域的广泛关注,而智能开关膜为蛋白质精细分离提供了新的解决方案.本文以接枝甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)分离膜为智能开关膜,对其开关特性与蛋白分离性能进行了研究.结果表明,EVAL接枝膜渗透通量具有显著的开关性,且pH交替重复6个单元以后开关性能保持稳定.在模拟蛋白分子牛血清白蛋白(BSA)与溶菌酶(LZM)及混合模拟蛋白分子BSA与LZM分离过程中,接枝率为15%的EVAL接枝膜在pH 3.6的条件下对BSA与LZM分离效果最佳,分离系数分别为9.7和7.8.

乙烯-乙烯醇共聚物微图案膜的制备与表征

通过模板复制法制备具有微米级图案的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)微图案膜。采用电子显微镜等表征方法,研究影响EVAL微图案膜结构性能的因素与微图案复制性的关系,考察微图案对膜材料浸润性的影响。研究表明,微图案增大膜表面的粗糙度,显著改善了EVAL膜的浸润性。当凝固浴温度为30℃时,EVAL柱形微图案膜表面的接触角为23.1°,与EVAL原膜相比,接触角降低10°左右。研究发现较低的相分离速率有利于EVAL微图案膜的复制;微图案复制规整度越高,图案收缩率越有利于微图案的复制。

纳米二氧化硅-聚乙烯醇复合超滤膜的制备与表征

通过相转化法制备了纳米SiO2 聚乙烯醇 (PVA)复合膜。铸膜液由PVA、纳米SiO2 、水、聚乙二醇 (PEG)构成。水为溶剂 ,PEG为添加剂。凝固浴为Na2 SO4 KOH H2 O溶液。所得膜有良好的弹性和机械强度 ,膜孔径对压力是敏感的 ,可以通过控制操作压力来控制膜的截留相对分子质量。考察了SiO2 含量和PEG含量对膜性能的影响 ,并对膜的机械性能进行了测试。

聚乙烯醇-醋酸纤维素共混超滤膜的制备与性能研究

用聚乙烯醇 (PVA)、醋酸纤维素 (CA)、冰醋酸、水为制膜原料 ,用相转化制备了PVA CA共混超滤膜。在一定范围内研究了不同膜液组成对超滤膜性能的影响 ,得到了较佳的膜液配方。制备的PVA CA共混超滤膜在操作压力 0 30MPa下 ,处理质量浓度为 1 0 0 0mg/L的水油型模拟含油乳化液 ,其渗透速率约 40L/ (m2 ·h2 ) ,除油率可达 90 %以上 。

聚乙烯醇辐照交联共聚物渗透气化分离膜

研究了聚乙烯醇(PVA)与丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物(PcoAANa)的辐照交联共聚物膜用于水-乙醇混合物的渗透气化分离,随着PcoAANa在共聚物中的含量由0%上升到35%,透量及分离系数同时增大,膜材料对混合物中水及乙醇的选择性溶解,对渗透气化过程起重大影响。求出了水、乙醇及其混合物的表现透过活化能.水,乙醇和混合物的平均扩散系数在水含量为40%时出现极大值。

聚酰胺6／乙烯-乙烯醇无规共聚物共混体系的相容性及性能研究

研究了不同比例乙烯-乙烯醇无规共聚物(EVOH)和聚酰胺6(PA6)共混物的相容性及性能。扫描电子显微镜下观察结果表明二者具有较好的相容性;红外光谱分析和流变实验证实了EVOH与PA6分子间氢键的存在,氢键的作用会随着EVOH含量的增加而增强;阻透性能的测试表明在PA基体中加入EVOH会极大提高基体的阻透性,在EVOH基体中加入少量的PA6对EVOH的阻透性影响很小。