湿法纺制PEI/PES中空纤维气体分离共混膜

采用湿法纺丝工艺纺制了聚醚酰亚胺（ＰＥＩ）－聚苯醚砜（ＰＥＳ）中空纤维Ｈ２－Ｎ２和Ｈｅ－Ｎ２分离共混膜，得到Ｈ２和Ｈｅ的渗透通量及选择性为：ＪＨ２＝３６０ＧＰＵ，αＨ２／Ｎ２＝１６２，ＪＨｅ＝１８１ＧＰＵ，αＨｅ／Ｎ２＝７６．７；研究了芯液组成及其流量对膜性能的影响。通过扫描电镜，分析了中空纤维膜的结构，讨论了膜制备过程中的相转化原理。

PES制膜体系亚层形成机理的研究

在Strathmann等人[1] 提出的诱导期概念的基础上 ,对PES制膜体系的亚层形成机理进行研究 ,进一步阐明 :成膜过程中由于诱导期的影响使后生成的核比先生成的核的生长滞后 ,从而导致核的生长存在“先核生长优势” ,并采用两步分相[2～ 4 ] 、控速凝胶等实验方法对PES制膜体系成膜过程中的凝胶行为进行研究 ,从非溶剂进入膜液的角度 ,借助提出的先核生长优势概念对成膜结构做出解释 .

聚醚砜对PES／SiO2杂化膜性能的影响

在PES/SiO2体系中添加PEG,采用相转化法制备了PES杂化膜,测定了PES杂化体系铸膜液的热力学相图、成膜动力学及膜性能。结果表明:与纯PES体系相比,PES/SiO2及在PES/SiO2中添加亲水性的PEG后,PES铸膜液杂化体系的分相曲线均不同程度的向聚合物/溶剂轴移动,分相时所需的凝固浴用量较少,PES体系的成膜速度有所提高。膜断面的SEM照片表明,PES/SiO2/PEG杂化膜具有更大的指状孔及表面微孔。该系列PES杂化膜的水通量和截留率均有不同程度的提高。

PES制膜体系凝胶时间的研究

提出了拉伸逼近法对PES -NMP制膜体系凝胶时间的定量研究 .考察了铸膜液条件、凝胶条件对凝胶时间的影响 .研究发现 ,成膜过程中的凝胶时间随膜液高分子浓度的增加而增加 ;随膜液中非溶剂含量的增加而减少 ;随凝胶液中的溶剂含量增加而增大 ,并且这种增长在一定范围内出现突跃 .这种突跃表明膜液的凝胶过程不仅受传质交换速率控制还可能受其他因素影响 .与延迟分相时间的比较实验揭示了 :无论对延迟分相体系或是对瞬间分相体系 ,成膜过程中的凝胶时间远大于延迟分相时间 .说明膜结构不仅取决于分相动力学 。

非溶剂添加剂对PES/NMP铸膜液性质的影响

依据文献报道的PES/NMP(聚醚砜 /N -甲基吡咯烷酮 )制膜体系的浊点数据和特性粘数 ,从传统的宏观热力学和铸膜液中高分子的构象两方面讨论了非溶剂添加剂的种类和加入量 (邻近比 )对PES/NMP铸膜液性质的影响 .非溶剂添加剂改变了PES/NMP铸膜液的热力学性质和PES分子的构象 .这种效应依非溶剂种类的不同而显著不同 .非溶剂添加剂对铸膜液性质的影响不仅表现在种类的差别上 ,也和无因次量———邻近比密切相关 .邻近比可以表征铸膜液的热力学状态和混合溶剂的质量 .铸膜液的邻近比增大 ,混合溶剂的质量下降 ,铸膜液的热力学稳定性降低 ,PES分子的构象也由舒展状态逐渐收缩 .聚合物分子的构象对成膜过程的影响十分显著 ,研究成膜机理不能忽视非溶剂添加剂对铸膜液中高分子构象的影响 .

高强PVDF/PES膜材缝合与膜材力学性能试验研究

对目前强度最高的PVDF涂层聚酯纤维建筑织物膜材——法拉利1502型进行了一系列力学性能试验研究,主要包括:四种不同宽度搭接焊缝试件的单向拉伸试验、膜材的反复加载试验和徐变试验.单向拉伸试验得到了焊缝的破坏形态、应力-应变曲线、极限强度和断裂延伸率.反复加载试验得到了膜材在往返荷载作用下的应力-应变曲线和弹性模量(弹性刚度).徐变试验得到了徐变量与加载时间(6小时)之间的变化曲线,表明徐变对膜的裁剪设计具有重要影响.本研究对法拉利1502型膜材在实际工程中的应用有重要参考价值.

PES膜处理马铃薯淀粉废水的最佳切割分子量初探

[目的]完成应用超滤技术处理马铃薯淀粉废水的预评价,为进一步采用PES膜处理马铃薯淀粉废水做前期准备。[方法]试验模拟马铃薯淀粉生产工艺制备马铃薯淀粉废水,分别采用切割分子量为4、6、10、20 kD的PES膜对废水进行超滤处理,并分析进料液和出料液的COD和蛋白质浓度以及其截留率。[结果]对比COD和蛋白质的截留率,选择出了PES膜处理马铃薯淀粉废水的最佳切割分子量。[结论]完成了超滤的预评价。

PES超滤膜的制备工艺条件及化学稳定性研究

采用国产聚醚砜(PES)为原料,以N N二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂制备小截留分子量平板超滤膜.研究PES浓度、添加剂种类及用量、初生态膜蒸发时间等因素对超滤膜性能的影响.初步确定制备PES超滤膜的工艺条件,并研究其化学稳定性.用小角X射线散射法测定PES超滤膜的孔径分布及其平均孔径.

基于正交试验的PE淋膜纸冲裁工艺参数优化

为了提高冲裁加工PE淋膜纸的断面质量,该文以冲裁速度、冲裁间隙、斜刃倾角三种工艺参数为影响因素,选择纸张毛刺高度作为评价指标,利用正交试验对工艺参数进行分析。结果表明:冲裁工艺参数对纸张毛刺高度的影响程度分别为:加工间隙>冲裁速度>斜刃倾角。冲裁速度的变化与纸张毛刺高度的变化呈负相关,斜刃倾角、加工间隙的变化与纸张毛刺高度的变化呈正相关。研究得出最优冲裁工艺参数组合为:冲裁速度为220 n·min^(-1),斜刃倾角为0.35°,加工间隙为20μm。该项实验研究结果对提高冲裁加工PE淋膜纸的断面质量和生产效率以及降低产品的加工成本具有重要参考价值,在实际生产中具有一定的实用性、经济性价值。

弱凝固剂对高疏水PES膜结构与耐润湿性能的影响

以聚醚砜(PES)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液,以1000#的耐水砂纸作为制膜基底,制备了接触角为134°的PES高疏水膜。采用电子扫描电镜(SEM)和接触角仪表征了膜的结构和耐润湿性能。讨论了凝固浴中不同含量弱凝固剂(正丙醇)对PES成膜机理、膜结构和膜表面耐润湿性能的影响。随着凝固浴中弱凝固剂含量的增加,PES膜表面的接触角呈现增大的趋势。

PSU/PES-C相容性对合金膜结构和性能的影响

通过混合焓法预测并用相差显微镜表征了PSU/PES C合金体系的相容性 ,表明二者为相容合金体系 ,合金膜中聚合物的组成影响PSU与PES C间的相容性 ,进而影响合金膜的结构和性能。研究表明 ,随合金体系相容性的降低 ,膜的平均孔径显著增加 ,水通量增大而相应的截留率下降 ;改变PSU与PES C间的相容性是调节膜结构、提高膜性能的有效方法。

制膜基底对高疏水PES膜成膜过程与性能的影响

以聚醚砜(PES)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液,以适当型号的耐水砂纸作为制膜基底,以正丙醇为凝固浴,制备了高疏水PES膜。讨论了不同制膜基底对PES膜成膜过程、膜结构和膜表面接触角的影响。粗糙基底的锚定作用延长了成膜时间,有利于粗糙表面的复制,这是提高PES膜表面接触角的主要原因;随着砂纸目数的增加,PES膜表面的接触角呈现先增大后减小的趋势;当砂纸目数为1000目,凝固浴为正丙醇时,制备的PES膜的疏水性较高(接触角为134.0°)。

4A分子筛掺杂PES膜吸附剂的制备及其对Cu^(2+)吸附性能研究

以聚醚砜(PES)为膜基质材料,以粒径分布较均匀的4A分子筛为功能颗粒,采用相转化法制备出了对Cu2+具有较大吸附容量的膜吸附剂;研究了4A分子筛填充PES膜吸附剂对Cu2+的吸附与脱附性能;探讨了4A分子筛填充量、离子强度、温度、pH、初始浓度等因素对其吸附性能的影响.结果表明:膜吸附剂的吸附容量随着4A分子筛填充量的增加而增大,当4A分子筛质量分数达60%时,膜吸附剂对Cu2+的吸附容量可达109.7 mg/g;0.1 mol/L的HCl溶液对吸附饱和的膜吸附剂脱附率达98.6%.

PEG的分子量和浓度对PES中空纤维膜结构和性能的影响

探究添加剂聚乙二醇(PEG)的不同分子量及浓度对于干-湿相转化法制备的聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜结构和性能的影响。结果显示,随着PEG分子量由600增大到20 000,膜通量先增后减,在PEG分子量为6 000时最大,为177.41 L/(h·m2);截留率、拉伸强度则均逐渐下降。随着PEG-6 000浓度由4%增大到10%,膜通量逐渐上升,截留率、拉伸强度逐渐下降。

MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜的制备及甲醛催化氧化研究

通过深层渗透法在聚醚砜(PES)微孔膜的孔中原位合成组装了ZIF-8纳米组,进一步将MnO2与纳米ZIF-8进行复合,构筑了MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜.采用连续渗流过膜的方式,对甲醛水溶液的膜催化氧化降解效果进行了研究.实验结果表明,对浓度为0.2 mmol/L的甲醛溶液,在温度为25℃,渗流流量为0.25 mL/h(对应水力停留时间30 min)的条件下,甲醛的催化降解效率达到72%.温度升高到85℃,降解率可达99%.经过对比,MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜的连续渗流催化效果远优于MnO2@ZIF-8粉体分散在溶液中的悬浮催化效果.对表观反应速率常数进行了拟合,25℃时其值为0.0194 min-1,计算得到反应活化能为19.72 kJ/mol.多次循环实验证明,MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜表现了良好的催化耐久性.

PES/Nafion复合膜的制备及其在全钒液流电池中的应用

通过相转移法成功制备了PES/Nafion复合膜,测试了膜的性能和由该膜组装的钒电池的性能。实验发现,用PVP调孔制备的PES/Nafion多孔复合膜的孔径可以调,其中由10%的PVP制得的复合膜组装的钒电池的库伦效率CE为96.7%,能量效率EE值为88.6%,电压效率VE值为97.8%,均优于纯PES多孔膜,可见PES/Nafion复合多孔膜在钒电池中有很大的发展前景。

PE基纳滤膜的制备及性能研究

为控制纳滤膜制备成本,选用成本较低的聚乙烯(PE)膜替代常规的PET聚砜基膜,并开展PE膜改性及界面聚合反应研究,成功制备了PE基纳滤膜。通过PE膜亲水改性,发现适宜的PEI浓度可使亲水改性层均匀地、较好地铺展在PE基材表面,且形成的聚哌嗪酰胺层平整光滑。通过水相接触时间、油相反应时间及表面活性剂用量等工艺条件的研究,得到了较佳的PE基纳滤膜。

可见光耦合TMPyP@SPSf/PES膜反应器对低浓度染料和苯酚的降解研究

为模拟自然界光催化过程,以磺化聚砜/聚醚砜共混膜为基膜,通过静电组装法制备了TMPyP@SPSf/PES功能膜,构建了可实现连续光催化降解-分离的光催化膜反应器,用于低浓度有机染料和苯酚的降解.结果表明,在连续光辐照动态错流过滤模式下,罗丹明B的降解率超过90.0%,优于间歇光辐照模式下83.5%的降解率.跨膜压差对染料降解有显著影响,随跨膜压差的降低,膜通量下降,降解率升高.当跨膜压差为2×10-3 MPa时,光催化膜反应器对酸性品红、甲基橙、罗丹明B、结晶紫、孔雀石绿及亚甲基蓝等染料的降解率均超过95.0%.对10 mg/L的苯酚连续降解300 min,苯酚降解率维持在98%左右.此外,采用气-质联用对罗丹明B降解产物分析表明,罗丹明B染料被降解为多元醇和酸等易于生物处理的小分子化合物.

静电纺PES/TiO_2支撑层正渗透膜的制备及其性能分析

用静电纺丝技术制备PES/TiO_2纳米纤维支撑层,分析了添加质量分数0.05%、0.15%和0.45%的TiO_2对纳米纤维支撑层的特性影响,在此基础上进行界面聚合制备正渗透膜.结果表明:质量分数26%PES中添加0.15%TiO_2制备的纳米纤维支撑层,孔径较均匀,经界面聚合后所制得的正渗透膜表面平均粗糙度较低,FO模式和PRO模式1h平均水通量J_W为7.05L/(m^2·h)和15.20L/(m^2·h),其J_S/J_W优于商业膜,PES中添加质量分数0.15%TiO_2得到的纳米纤维支撑层所制备的正渗透膜在两种模式下均表现出较好的稳定性.

全钒液流电池用SPEEK/PES共混膜的制备

通过将PES掺入高磺化度的SPEEK进行共混改性,采用流延法制备了一系列不同PES含量的SPEEK/PES共混膜,获得了SPEEK/PES共混膜的离子交换容、含水率、质子电导率等参数,特别测定了在全钒液流电池工作条件下钒(Ⅳ)离子渗透率。综合考察发现,当磺化温度为45℃,磺化时间控制为4 h,得到SPEEK的DS为55%,掺入10%的PES,此时共混膜的电导率为0.08 S/cm,钒(Ⅳ)离子渗透率为0.38×10-6cm2/min,对钒(Ⅳ)离子选择性为Nafion膜的5倍,含水率为35%,共混膜综合性能最好,基本满足全钒液流电池(VRB)的使用需求。