污水治理中PVDF改性膜的应用研究

利用氢氧化钾(KOH)/甲醇(CH_(3)OH)、KOH/高锰酸钾(KMnO_(4))、KOH/KMnO_(4)/四丁基溴化铵(TBAB)对聚偏氟乙烯(PVDF)膜的疏水性进行化学改性,并将PVDF改性膜应用在污水处理过程中,对其处理能力和抗污染能力进行分析。

壳聚糖膜及其改性膜的药物释放动力学研究

利用时间滞后 (L ag- time)法 ,研究药物起始浓度 (C0 )、膜厚 (h)和体系流动速度 (v)对壳聚糖膜药物释放动力学参数的影响。结果表明 :C0 对滞后时间 (T0 )或扩散系数 (D)没有影响 ;随 h增大 ,T0 增大 ,D值增大 ;随 v增大 ,T0 缩短 ,D值增大。还制备了 N-烷基化壳聚糖膜。实验结果表明 ,在相同条件下 ,N-烷基化壳聚糖的 T0 值比纯壳聚糖膜的 T0

改性膜的制备与性能研究

使用均相沉淀法在单体膜孔表面上镀制了改性膜。比表面测试表明 ,改性膜增大了单体膜的比表面积。而TEM显微结构表明 ,改性膜是以微细颗粒形式附着在单体膜孔表面上。

Pt/Nafion改性膜在直接甲醇燃料电池中的应用

为了降低由于甲醇渗透导致的电池性能损失,合成了具有阻醇作用的Pt纳米颗粒,并将其用于对Nafion膜的改性.实验结果表明:同原来的Nafion膜相比,Pt/Nafion改性膜具有更低的甲醇渗透率,在高温及高浓度甲醇的测试条件下,表现出更优异的电池性能.

NGO/PDA-DAG改性膜制备及抗污染性能研究

以多巴胺(DA)、1,3-二氨基胍盐酸盐(DAG)、氨基化氧化石墨烯(NGO)为改性剂,将氧化沉积和表面接枝法联用于聚偏氟乙烯(PVDF)原膜表面改性,得到NGO/PDA-DAG改性膜,研究改性膜的制备条件及其抗污染性能.结果表明:①改性膜最佳制备条件为DA浓度1.5mg/mL,DA氧化沉积时间4h,DAG质量浓度1wt%,NGO浓度2mg/mL,NGO接枝时间1h;②改性膜的亲水性能改善明显.改性剂向膜面引入了-NH2、C=N、-OH、C=O等亲水性官能团,使静态接触角由68.7°(原膜)下降到38.7°(改性膜);③改性膜比原膜具有更高的机械强度.改性层改善了原膜表面应力传递盲区,使改性膜表面粗糙度由原膜的46.5nm下降到18.3nm.改性膜的拉伸强度和杨氏模量分别为22.83和376.25Mpa,比原膜提高了39.72%和13.57%;④改性膜的选择透过性和抗有机污染性能显著提高.与原膜相比,改性膜对牛血清白蛋白(BSA)的截留率提高18.64%、纯水通量恢复率提高34.08%、膜总污染率下降20.67%(可逆污染率提高13.41%、不可逆污染率下降34.08%);⑤改性膜抗菌性能强,且抗菌效果稳定持久.改性膜连续4次抗菌测试(38℃下接触2h)的平均抗菌率分别为92.3%、88.5%、87.9%、85.6%,能有效防止生物膜污染发生,而原膜无任何抗菌特性.

PVI/Pd-Nafion改性膜在直接甲醇燃料电池中的应用

用聚乙烯基咪唑/Pd复合物制作浸渍液,对Nafion膜进行浸渍,实现Nafion膜结构改性。并对Nafion改性膜的质子导电性、甲醇渗透性与未改性Nafion膜进行了对比测试;基于改性膜和未改性膜分别组装了单电池,对其性能进行测试。结果表明:改性膜中聚乙烯咪唑和Pd的含量随浸渍时间的增长而增加。同未改性Nafion膜相比,浸渍20 h得到的改性膜具有更低的甲醇渗透率、更高的质子电导率,电池性能明显提升。应用改性膜可改善直接甲醇燃料电池的甲醇渗透问题。

两种不同改性工艺制备γ-氧化铝改性膜的研究

采用溶胶-凝胶法并用两种不同的工艺制备γ-氧化铝改性膜:其一为通过掺杂硼来制改性膜;其二为通过溶液浸渍钾盐溶液制得改性膜。考察了两种改性工艺对膜的微观结构、晶相组成和孔结构的影响。结果表明:采用溶胶内掺杂硼的改性工艺制得的膜,表面平整;由溶液浸渍工艺改性制得的膜微观表面凹凸不平,孔易被沉积成分所堵塞,但可使改性成分有效地富集于孔内部,并且两种工艺制得膜的晶相均为γ-氧化铝相与复合相,表明第二组分已被成功地引入到γ-氧化铝膜组分中。采用溶胶-凝胶法制备γ-Al2O3改性膜的孔结构明显优于由溶液浸渍工艺制得的改性膜的孔结构。

扩张阳极改性膜电槽技术应用

采用扩张阳极改性膜电槽新技术将废、旧金属阳极片改制成扩张阳极片,缩小阴阳间距,使极距和电流分布更均匀、更合理,降低溶液电压降;再配套吸附技术,平均可降低30-Ⅲ型单槽电压0.2V以上,而且将隔膜电解槽改制成扩张阳极电解槽后,与原阳极片的互换性大,投资小,见效快,节电效果明显。

聚偏氟乙烯接枝改性膜的抗污染性能研究

通过紫外辐射引发原子转移自由基聚合的方法制备了接枝率不同的聚偏氟乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯膜(PVDF-g-PMMA),通过对牛血清蛋白(BSA)的过滤来检验膜的抗污染性能。结果显示,随着膜的MMA接枝率增加,膜的亲水性增加,对BSA的静态吸附量减少。接枝率为23.5%的PVDF-g-PMMA膜的吸附量为PVDF膜吸附量的1/2。膜自身阻力Rm和浓差极化边界层阻力Rc的和占总过滤阻力的78%以上,是导致亲水性接枝膜的膜通量降低的主要因素。随着膜接枝率的增加,Rm和Rc逐渐减小,且整个膜过滤阻力逐渐减小。

金属有机框架材料及其改性膜的研究进展

介绍了金属有机框架纳米材料的不同合成方法并对这些方法的优缺点进行了比较。论述了MOFs纳米材料在分离膜中的不同掺杂方式,包括混合基质薄膜、纳米材料复合薄膜、金属有机框架纳米薄片。并简要介绍了金属有机框架掺杂分离膜的应用。分析表明,由于金属有机框架是由金属离子和桥联有机配体组成的具有规整、可调节的孔隙结构的纳米材料,分离膜中掺杂金属有机框架材料能够使得改性膜能够同时拥有较高的渗透性与选择透过性。最后阐述了MOFs膜目前所面临的挑战,并提出了今后的研究方向。

利用聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺改性膜分离二氧化碳研究

聚二甲基硅氧烷膜分离法作为一种新型的二氧化碳捕集方法,凭借着半有机、半无机的特殊高分子结构,表现出卓越的二氧化碳渗透性能,受到了人们越来越多的关注和青睐。聚二甲基硅氧烷膜高压下易变形、易膨胀,以聚醚酰亚胺为支撑层制备了聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺复合膜,并利用二甲基咪唑钴(即ZIF-67)对其进行了改性研究。为了对聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺改性膜分离二氧化碳的实际效果进行准确评价,利用单因素实验分别研究了操作温度、操作压力、混合气处理量、混合气中氢气含量等各因素对二氧化碳捕集率和二氧化碳捕集浓度的影响规律,并借助Sobol灵敏度分析探讨了各因素对相关指标的作用大小。结果表明,利用ZIF-67对聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺复合膜改性后的二氧化碳捕集率及二氧化碳捕集浓度均出现显著改善。混合气中氢气含量对二氧化碳捕集率影响最大,混合气处理量和操作温度次之,操作压力最小,它们对于二氧化碳捕集浓度均有较为显著的影响,上述各个因素与其他参数之间可能存在明显的交互作用。

聚偏氟乙烯共混改性膜对Zn(Ⅱ)吸附性能的研究

应用热引发聚合和相转移技术,制备了具有离子交换性能的聚偏氟乙烯共混改性膜。采用XPS、SEM和FTIR表征了PVDF共混改性膜的结构和组成,测定了共混改性膜的零电荷点(pHpzc),分析了共混改性膜对水溶液中Zn(Ⅱ)的吸附性能,研究了PVDF共混改性膜对Zn(Ⅱ)的吸附热力学和吸附动力学。结果表明,动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附过程符合Langmuir模型。吸附过程的平均吸附能为8～16kJ/mol,表明该吸附过程为离子交换反应。热力学参数ΔG0<0、ΔH0>0、ΔS0>0,证实了吸附过程为自发的吸热过程。PVDF共混改性膜经吸附/脱附4次循环后,对水体中Zn(Ⅱ)吸附量大于0.005mg/cm2,脱附率超过95%。

聚甲基丙烯酸甲酯-干酪素/天然胶乳改性膜的制备及性能

采用无皂乳液聚合法,将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与干酪素(CA)接枝共聚形成PMMACA乳液,并以乳液共混的方法用其改性天然胶乳(NRL)。结果表明,PMMA-CA乳液粒子呈核-壳结构,粒径分布较窄,平均粒径约为100 nm。当PMMA-CA乳液的质量分数为12%时,PMMA-CA/NRL改性膜表面平整光滑,孔洞完全消失;力学性能最佳,拉伸强度为30.47 MPa,与NRL膜相比扯断伸长率变化不大。PMMA-CA/NRL改性膜在非极性溶剂环己烷和石油醚中的耐溶剂性较NRL膜有大幅提高。

TiO_2动态改性膜应用于MBR的研究

采用二氧化钛(TiO2)纳米粒子对聚偏氟乙烯中空纤维膜微滤膜(PVDF MF,0.1μm)和实验室自制聚砜中空纤维膜超滤膜(PSF UF,0.05μm)进行表面亲水改性,以期提高膜的抗污染能力.采用膜接触角、纯水通量、出水TOC、膜压差和扫描电子显微镜(SEM)进行表征了TiO2动态膜的性能.将TiO2纳米颗粒改性后的PVDF MF和PSF UF膜应用于膜生物反应器(MBR)处理模拟焦化废水(TOC=500 mg/L),考察了其对MBR过滤性能的影响.实验结果表明,改性后膜的水接触角明显减小,亲水性增强,TMP升高速率明显降低,模拟焦化废水TOC的去除率平均可达95%,经返洗及次氯酸钠清洗后膜表面TiO2层外观没有明显变化.改性后的膜组件较显著地增加了MBR的膜抗污染的优势,且具有一定的稳定性.因此,将TiO2动态改性耐污染膜应用于MBR是可行的.

纳米零价铁改性膜强化厌氧生物处理氯酚废水

针对厌氧生物技术处理氯酚废水驯化周期长和纳米零价铁易团聚的问题,采用压滤法制备纳米零价铁改性聚偏氟乙烯膜(nZVI@PVDF),并将其与厌氧生物体系耦合处理氯酚废水,通过序批实验探究nZVI@PVDF对耦合体系脱氯、水解酸化、产甲烷阶段的影响.结果表明,48h内,包含3种不同nZVI负载量(0.075,0.15,0.3g)的nZVI@PVDF膜耦合体系的2-氯酚(2-CP)去除率分别为99%、97.6%和91.8%,而未添加nZVI@PVDF的对照组仅为62.7%;72h内耦合体系的COD去除率分别为88.2%、89.1%、89.4%,而对照组COD去除率为63.6%;耦合体系的顶空甲烷占比分别为25.16%、25.98%、26.80%,而对照组仅为16.82%.投加产甲烷抑制剂的条件下,nZVI@PVDF刺激了脂肪酸的生成.nZVI@PVDF促进了氯酚的脱氯、脂肪酸和甲烷的生成.

UiO-66(Zr)型改性膜在水处理中的研究进展

从制备方法、分离效果和分离机理等方面,简述了UiO-66(Zr)型改性膜在油水分离、染料去除、重金属离子去除和脱盐等领域中的应用,对UiO-66(Zr)型改性膜在水处理中的应用提出了展望。

纤维素-聚乳酸共混改性膜材料的性能与制备

聚乳酸纤维是来自天然的可再生原料,具有可持续发展和环境保护的特点,与其他天然纤维相比,PLA纤维是唯一能够熔融加工的生物降解纤维。本文主要介绍了纤维素-聚乳酸混合制备改性膜材料。通过性能分析,认为该膜的断裂伸长率会增加,透光性变化不显著。

共混改性膜超滤用于柑橘果汁除菌效果的研究

应用自制的共混改性聚砜膜(孔径<100nm)处理橘汁,研究膜处理技术对橘汁的除菌效果。以鲜榨橘汁为原料,研究膜处理前后橘汁饮料中的营养成分、感官品质及残留的细菌总数在不同温度下的变化。结果表明,采用膜处理橘汁,能保留橘汁的营养成分,细菌总数明显减少,感官品质佳。

采用扩张阳极和改性膜技术降低隔膜法烧碱电耗

介绍了隔膜法烧碱采用扩张阳极和改性膜技术取得的节能效果、在改性膜制作和现场管理中的改进内容及存在问题。

负荷调整对改性膜性能的影响

结合齐鲁公司年产20万t/a烧碱的改性隔膜电解槽的实际运行情况,从理论上探讨了负荷变化对电槽性能指标的影响,并提出相应的管理机制和操作措施。