儿茶酚-聚乙烯亚胺原位化学沉积聚偏氟乙烯杂化膜的制备及染料过滤性能

水中可溶有机物的去除,特别是溶解染料的去除,是目前污水处理领域的重要研究课题。文中将儿茶酚和聚乙烯亚胺(PEI)在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中进行贻贝仿生化学沉积,向PVDF铸膜液中引入亲水聚合物单元来改善膜的亲水性、调控膜孔结构,制备了带有亲水单元的PVDF杂化膜,并评价了其过滤染料水溶液的性能。红外光谱和X射线光电子能谱图均证明儿茶酚-PEI在PVDF溶液中发生了化学沉积反应;杂化膜的水接触角从纯PVDF膜的84°降至43°,膜的亲水性得到改善。杂化膜表面的等电位点pH值从3.54提高到4.26,儿茶酚-PEI的化学沉积为膜表面引入了更多正电荷。化学沉积聚合物的引入降低了膜中海绵结构的厚度,增大了指状孔的直径,降低了膜阻力,提高了膜的水通量。当PEI-儿茶酚的质量分数为1.0%、固含量为16%时,膜对10 mg/L结晶紫溶液的截留大于99%,经50 h后,膜的截留率稳定在74.1%。

“枝干”结构碳纳米管/壳聚糖纤维膜的制备及其对染料废水的过滤

本文采用静电喷射法将碳纳米管组装到电纺壳聚糖纳米纤维膜表面,构建出一种兼具高通量及高过滤效率的"枝干"结构碳纳米管/壳聚糖复合膜。当纤维膜厚度为0.015mm时,"枝干"结构复合膜对有机染料截留率均达到了80%以上,相较于电纺纯壳聚糖纤维膜提高了近1.7倍,并保持了较高通量。本方法为静电纺纳米纤维膜在纺织染料废水处理上提供了一种新思路。

DIP法聚丙烯中空纤维纳滤膜

面对聚丙烯纳滤膜制备技术的空白,采用溶解诱导致孔法以聚环氧乙烷为致孔剂与聚丙烯进行共混,通过双螺杆挤出机熔融挤出成型,经过拉伸、空气冷却、收丝和水洗等工艺,首次加工制得了非复合聚丙烯中空纤维纳滤膜.为了进一步提高中空纤维膜的过滤通量和亲水抗污能力,亲水性二氧化硅纳米粒子通过熔融共混的方式被嵌入到中空纤维膜的壁中,为了减少排放和降低成本,实验尝试了对致孔剂聚环氧乙烷进行回收再利用,通过用水对原丝进行浸泡萃取,探究了最佳回收水/聚环氧乙烷的质量比和浸出时间.同时,为验证聚丙烯中空纤维膜的稳定性,甲基蓝和酸性红被用来作为截留物质进行了60 h的长周期实验.结果表明,聚丙烯中空纤维纳滤膜对甲基蓝和酸性红的截留具有稳定的通量,相比于未添加亲水性纳米二氧化硅粒子的中空纤维膜,改性膜的截留率达到了100%,通量达到39 L/(m^(2)·h·0.1 MPa),同时,最佳条件下的致孔剂回收率也超过98%,为聚环氧乙烷的闭环利用提供了理论和实验基础.实验结果证明以聚环氧乙烷为致孔剂的溶解诱导致孔法是一种稳定、高效和可循环的聚丙烯中空纤维纳滤膜的制备方法.