聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜及其初步应用

使用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜,比较了三种膜蒸馏过程用于质量分数为3.5%的氯化钠溶液的脱盐效果。实验结果表明:真空膜蒸馏的通量最大,达到21.8 kg/(m^2·h),其次为直接接触式膜蒸馏,气扫式膜蒸馏的通量最小;三种膜蒸馏过程的脱盐率均在99.99%以上;膜蒸馏通量随膜内径增加略有增加,与膜壁厚呈反比。真空膜蒸馏法可用于反渗透浓水的进一步处理,当反渗透浓水浓缩4倍时,原水电导率从5 980 μS/cm 增加到22 800 μS/cm,膜蒸馏产水电导率保持在1.8～1.9 μS/cm 以内,脱盐率大于99.99%。

聚偏氟乙烯/聚砜纳米纤维滤膜的性能优化研究

以聚偏氟乙烯、聚砜为原料,利用静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯/聚砜纳米纤维滤膜,研究铸膜液配方和制备工艺参数对复合膜的力学性能、透气性能和过滤性能的影响。结果表明,聚砜的加入,大大提高了聚偏氟乙烯纳米纤维滤膜的综合性能。当聚偏氟乙烯、聚砜、DMAC的质量分数分别为16%、4%、80%时,滤膜的综合性能最好,滤膜的平均接触角、断裂伸长率、平均孔径和气体渗透率分别为119.54°、35.25%、4.1567μm和3.59×10^(-5)m^(3)/(m^(2)·Pa·s);与聚偏氟乙烯纳米纤维滤膜相比,复合膜的平均接触角提高了5.52%,断裂伸长率提高了40.05%,平均孔径下降了33.12%,气体渗透率提高了10.26%。膜内部纤细且丰富的3D贯穿孔隙结构为化学杀菌剂的引入提供更多的载点,可进一步提高复合膜的抗菌性能。

静电纺压电聚偏氟乙烯纳米纤维研究

因聚偏氟乙烯(PVDF)具有优异的压电性能、化学稳定性,在柔性传感器、钠离子电池隔膜和生物医学方面具有广泛应用。但纯PVDF的β相含量没有达到理想状态,而静电纺丝技术是一种简便有效制备纳米纤维的方法,可以有效控制纤维直径、提高PVDF的β压电相性能。文章对PVDF性能与静电纺丝技术分别进行介绍,对静电纺PVDF纳米纤维工艺及其影响因素进行分析,对静电纺施加电压、接收距离与β相含量关系进行对比,对静电纺PVDF的主要应用情况进行说明。

静电纺聚偏二氟乙烯纤维膜的制备及其在油水分离中的应用

选择性透过膜用于油水分离具有能耗低、装置简便、易操作、效率高的特点,其核心在于采用过滤效率高及使用寿命长的膜材.本文采用了高压静电纺丝工艺,以聚偏二氟乙烯(PVDF)为原料,制备一种超疏水、结构可调控的电纺PVDF膜(EPVDF膜).利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、粉末X-射线衍射(XRD)、X-光电子能谱(XPS)等对EPVDF膜进行了形貌成份的表征,采用水接触角(WCA)对膜材表面特性进行了测试.结果表明,电纺PVDF膜的油水分离效率可达95%以上,对三种油水混合物均可实现30次以上的有效分离,其最大油通量可达到5 300 L/(m^(2)·h).

静电纺聚偏氟乙烯基纳米纤维膜的研究进展

静电纺丝工艺可用于制备连续的微纳米纤维,操作方法简单、参数可控;聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种低表面能半结晶型聚合物,具有机械强度高、耐热性和化学稳定性好、易于静电纺丝的特点。近年来,利用静电纺丝技术制备PVDF基纳米纤维膜应用于生物医学、能量转换、电池隔膜、过滤和吸附、催化等方面的报道有很多。在简要介绍PVDF和静电纺丝原理的基础上,综述了静电纺PVDF基纳米纤维膜研究现状,并对其未来研究方向进行展望。

高疏水表面的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法研究

采用稀溶液相转化法制备出小粒径的聚偏氟乙烯(PVDF)粒子,然后通过超滤方法将其涂覆在PVDF基膜表面上,得到了高疏水性表面的PVDF疏水膜.初步考察了凝固浴组成和凝固浴温度等稀溶液相分离条件对PVDF粒子的形成以及疏水膜性能的影响.结果表明,通过稀溶液相转化方法可以在基膜表面构建微纳米结构,凝固浴组成对改性疏水膜的表面微纳米结构影响很大,以质量分数为60%DMAc水溶液为凝固浴条件下得到的疏水膜接触角最高,达到144.9°,较基膜的接触角80°显著提高;凝固浴组成对疏水膜的透气系数和透水压力也有影响,透水压力由0.24 MPa提升至0.28 MPa;凝固浴组成对改性后疏水膜的孔径没有明显影响;随着凝固浴温度的升高,接触角呈增大趋势.

巯基烯烃点击反应制备超疏水聚偏氟乙烯中空纤维膜及其加湿性能

为更好地发挥中空纤维膜加湿器的加湿作用,提高加湿性能,提出对中空纤维膜进行超疏水改性。利用溶胶凝胶法制备二氧化硅(SiO_(2)),八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OV-POSS)与巯基-聚二甲基硅氧烷(PDMS-SH)通过巯基烯烃点击反应形成POSS-S-PDMS聚合物,利用涂覆法将其涂覆在聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜表面。在膜表面与涂层、涂层与涂层之间均利用化学键连接以提高涂层的牢固度,制备了一种具有SiO_(2)-PDMS-POSS稳定性涂层的超疏水复合膜。研究了光引发剂的质量分数、二氧化硅粒径影响因素对复合膜的影响,并对复合膜进行了表征。最终制备的复合膜接触角达到156°,加湿效率由48%提高为58.32%。

仿生水稻叶各向异性聚偏氟乙烯超疏水膜的构建及性能研究

通过静电纺丝技术制备了一种仿生水稻叶各向异性聚偏氟乙烯(PVDF)超疏水膜,研究了纺丝液配比、纺丝条件对聚偏氟乙烯纳米纤维膜的形貌、疏水性以及纤维取向的影响。结果表明,最优纺丝液溶剂配比为DMF/丙酮=5∶5,PVDF质量分数为22%。最优纺丝参数为:电压12 kV,纺丝液推注速度0.05 mm/min,滚筒接收转速2200 r/min,接收距离15 cm。制备出的聚偏氟乙烯纳米纤维膜具有优异的疏水性和各向异性,其与水的接触角为149.5°。同时,膜的断后伸长率为94.90%,抗拉强度16 MPa。为超疏水膜及表面制备提供了一种新的可行方法。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯纳米纤维膜3D微/纳米串珠构建及性能

文中以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为成纤聚合物、SiO_(2)为无机添加剂,通过静电纺丝法与静电喷涂法制备了PVDF-HFP/(PVDF-HFP/SiO_(2))复合纳米纤维膜,并研究了SiO_(2)添加量和喷涂时间对其结构和性能的影响。结果发现,所得复合纳米纤维膜由下层PVDF-HFP纳米纤维和上层PVDF-HFP/SiO_(2)微/纳米串珠构成。当SiO_(2)质量分数为2%、喷涂时间为2 h时,所得膜的水接触角高达123°,具有优异的疏水性,呈现出优异的油水分离性能,分离通量可达9800 L/(m^(2)·h),分离效率大于99%。此外,所得膜循环使用10次后分离效率仍可达98%以上。

污染聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜的超声清洗

中空纤维超滤膜污染和清洗影响膜处理废水工艺的经济性及可运行性.研究了平板浸没式超声处理器(40kHz)与2000mg·L-1柠檬酸清洗剂对中石化某水处理厂污染聚偏氟乙烯超滤膜的清洗效果.利用自定义的除垢率和扫描电镜对清洗结果进行表征并用过滤通量来验证.证明超声对超滤膜的清洗效果显著.单根膜清洗除垢率比不加超声时提高了25%,达到80%左右,且没有破坏膜的表面和结构.得到本批污染膜及自制污染膜组件的优化清洗工艺及超声参数为:频率40kHz、声强2200W·m-2、超声处理时间30min.未使用反向冲清洗,仅切向气流结合超声清洗膜面,清洗后的通量从原来污染组件的0·0368cm3·cm-2·min-1增加到0·1254cm3·cm-2·min-1,恢复到相当于新膜初始通量的72·5%,通量增加率达到241%.进一步证明了超声清洗膜的可行性和有效性.

聚偏氟乙烯中空纤维亲和膜分离γ-球蛋白的研究(Ⅰ)——聚偏氟乙烯中空纤维亲和膜的制备及其吸附性能

对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面亲水化处理,再经活化、偶联制得了带有苯丙氨酸(Phe)的PVDF中空纤维亲和膜.制备过程中以光电子能谱(XPS)及红外光谱分析膜表面基团的变化,经亲水化处理及活化偶联后,膜表面的O和N含量分别从5.6％和0.6％增加到16.5％和3.0％,而F含量由38.3％降低为23.0％,将该亲和膜用于室温下血浆中γ-球蛋白的分离实验,在pH=7.4,离子强度I=0.18的缓冲液体系及进料质量浓度为1.0mg/mL条件下,该亲和膜对γ-球蛋白的吸附量可达到5.85mg/g膜;与市售γ-球蛋白相比,血浆中提取纯度可达83.9％。

聚偏氟乙烯中空纤维膜的耐辐射性能研究

研究了较低剂量的γ辐射对聚偏氟乙烯中空纤维膜的结构与性能的影响。在试验中,选用44.57 Gy/min的剂量率,分别采用2,4,6,10 kGy剂量对浸泡在pH=10的氢氧化钠溶液中的中空纤维膜进行辐照。对辐照前后的样品作相关的性能测试,结果表明:随着辐射剂量的增加,透水通量先增大后减小,最大孔径持续减小,最大幅度至14.9%,分离性能增强。在≤10 kGy的剂量内,断裂强力呈现增大趋势,断裂伸长率呈现下降趋势,爆破强度先增大后减小。工艺优化的剂量为2 kGy。微观形貌和红外分析表明,辐射对膜的外表面化学基团及内表面的形貌产生一定的影响。热分析表明,辐照使膜的结晶度有所提高。

聚偏氟乙烯中空纤维膜的耐氧化性

选用KMnO4作为氧化剂对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行浸泡处理,通过改变氧化剂浓度、反应时间、反应温度和溶液酸度等条件,将通量、初始泡点压力、破裂压力、断裂强力和断裂伸长作为评价指标进行优化。结果表明:KMnO4的安全使用质量浓度应为1 000 mg/L,安全使用温度应为35℃,500 mg/L的盐酸量较为合适。

聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

本文选用聚偏氟乙烯作为膜材料 ,二甲基甲酰胺为溶剂 ,聚乙二醇为添加剂 ,采用湿法纺丝成膜 ,对影响膜性能的诸因素进行了讨论 ,用所制的中空纤维膜组件对 TNT废水进行了膜萃取实验。用回归正交实验设计确定的最佳配方为 :聚偏氟乙烯浓度 2 2 .1 4% ,聚乙二醇浓度 6.2 6% ,二甲基甲酰胺 71 .60 % ,纺丝温度 54.84℃。该最优组合膜的萃取速率为 1 .898mg/m2·

超声对聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜的清洗研究

文章探讨了超声清洗对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜的损坏及其通量的影响。实验表明,膜面的破坏随声强和处理时间的增加而增加,但声强在2 200 W/m2时,处理30 h膜面无损坏。新膜易被饱和CaC l2溶液污染,通量下降明显。清洗实验表明,超声和稀柠檬酸协同作用能较易地除去新膜表面的污垢,使其通量恢复到初始通量的81%,而仅用酸洗只能使膜通量恢复到初始通量的66.3%。对于污染较重的膜必须用稀酸浸泡,浸泡7 h后,超声和稀柠檬酸协同清洗可使通量恢复到初始通量的73.2%,明显高于无浸泡时的56.2%。

聚偏氟乙烯中空纤维膜蒸馏性能研究

采用疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微孔膜,以3.5%的NaCl水溶液为测试液,进行直接接触膜蒸馏(DCMD)脱盐过程研究。考察了盐水温度、流速、PVDF膜的壁厚、内径、组件长度及封装分率等因素对DCMD过程性能的影响。结果表明:盐水温度、流速提高都有利于提高DCMD过程的通量;随中空纤维膜壁厚增加,通量逐渐降低;内径从0.5mm增加到1.0mm,通量略有提高,且壁厚较薄的膜,内径变化对通量的影响较明显;膜组件长度、装填分率增加,产水通量降低但组件产水总量提高。截留率受操作条件、膜和组件结构的影响较小,基本保持在99.99%,产水电导率<4μS/cm。

高性能聚偏氟乙烯中空纤维膜纺制

研究了聚偏氟乙烯中空纤维膜成膜机理，采用高分子添加剂、表面活性剂、非溶剂三者混合复配成纺丝添加剂，可以得到高功能聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜。

异形聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

利用特殊结构的纺丝喷头,通过溶液相转移法,研制具有异形结构如:一字形多芯、品字形多芯结构的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜.系统研究了纺丝入水距离、异形膜形状对膜形态结构与性能的影响.结果表明:随纺丝入水距离的增大,异形膜的超滤水通量、透气系数、膜蒸馏通量、抗压密系数、断裂强力及破裂压力减小;异形膜中品字形三芯中空纤维膜的断裂强力较单芯中空纤维膜有很大的提高,而且破裂压力和抗压密系数在异形膜中最大,纺丝成形稳定性最佳.

热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜

从聚偏氟乙烯(PVDF)/三乙酸甘油酯(GTA)/癸二酸二丁酯(DBS)体系中,采用热致相分离法,制备聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微孔膜.研究了铸膜液的组成:混合稀释剂中GTA的浓度、PVDF浓度,和纺丝条件:空气隙距离、水浴温度、挤出温度,对PVDF中空纤维膜的结构和性能的影响.结果表明:随着混合稀释剂中的GTA质量分数从30%增加至50%,膜的断面由双连续结构转变为变形的球晶与双连续共存的结构.低的PVDF浓度、长的空气隙距离、高的水浴温度,均利于膜水通量的提高,但膜对牛血清蛋白的截留率下降,拉伸强度减小.挤出温度升高,膜的水通量先增加后减小,截留率和拉伸先减小后增加.

聚偏氟乙烯中空纤维膜有机污染的化学清洗研究

对处理发酵液的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的有机污染物进行化学清洗试验,用电镜与红外定性分析了污染物成分,复配两种表面活性剂作为渗透剂与氢氧化钠合用进行清洗,通过两组正交清洗实验对比,发现具有良好清洗效果.对清洗后的膜丝,进行一系列的物理力学性能测试,说明清洗前后基本没有变化.