Fe_3O_4磁性颗粒对聚砜超滤膜性能的影响

采用相转化法,制备不同纳米Fe3O4含量的PS-Fe3O4超滤膜,用扫描电镜观察Fe3O4颗粒的分布情况,并用磁强测量系统(MPMS)测量共混膜的磁性,以及通过对α-淀粉酶的超滤考察共混膜在磁场下截留率可以变化的特性。结果表明:PS-Fe3O4共混膜具有超顺磁性;膜的孔隙率、水通量、截留率随着Fe3O4含量的增高而增加;但当Fe3O4含量提高到25%时,易使膜产生结构缺陷,故确定较优Fe3O4添加量为20%。在磁场作用下,PS-Fe3O4超滤膜的截留率发生变化,随着Fe3O4含量的增高,磁变化效应增强。在0.4 T的磁场下,共混膜中Fe3O4含量为5%,10%,15%,20%时,对α-淀粉酶的截留率分别比不在磁场中降低了3.5%,7.4%,12.3%,18.2%。表明Fe3O4磁性颗粒的添加不仅能改善膜的性能,而且能使膜具备截留率可调的特性。

Fe_3O_4-PSF磁性复合超滤膜分离麦冬多糖

以原位生成法制得Fe3O4-PSF(聚砜)磁性复合超滤膜。改变磁场强度和压力,以截留率为考察指标,确定膜截留分子质量为30000D和10000D时对应的值分别为0.1T、0.4MPa和0.8T、0.5MPa。对麦冬多糖提取液(含量为91.68%)进行连续性分离,并对分离后样品进行测定,GPC软件分析A、C、D3样品结果:A样品Mw为32610D,分子质量30000D以上的麦冬多糖的含量85.6%;C样品Mw为24069,分子质量10000～30000D的麦冬多糖的含量达87.6%;D样品Mw为8664,分子质量1000～10000D的麦冬多糖含量达88.7%。

聚砜-Fe_3O_4磁性复合超滤膜的制备及应用

采用相转化法把纳米Fe3O4颗粒填充到聚砜中制备磁性复合超滤膜。由扫描电镜、原子力显微镜观察可知,纳米粒子在膜中分布基本均匀,在30μm×30μm观测范围内复合膜的粗糙度只有46.059nm。在不同磁场强度下,分别考察了聚砜-Fe3O4磁性复合超滤膜对葛根素、芦丁单体的超滤实验。两种单体的透过率随磁场强度变化趋势不同,葛根素在0.2T磁场下透过率达到最大,芦丁在0.4T下透过率达到最大。这种差异表明有望利用这种磁性复合超滤膜,通过调节外加磁场实现对一系列不同物质的连续分离。

Fe_3O_4/PSF磁性复合超滤膜的制备、表征及应用

以FeCl2为还原剂,采用模板和化学镀相结合的方法制备Fe3O4/PSF磁性复合超滤膜,对所制膜的表面形貌、内部结构和孔径大小等性质进行表征,随后进行溶菌酶截留实验,并对截留机理进行分析.扫描电镜(SEM)观察可知,粒子主要沉积在复合膜的孔道中;X射线衍射(XRD)分析可知,沉积粒子主要为Fe3O4,粒径为6.99 nm;液液界面法测得,复合超滤膜的平均孔径从无磁场下的9.36 nm减小到0.8 T磁场下的8.54 nm;在外加磁场下,复合超滤膜对不带电的溶菌酶截留率增大,对带电的溶菌酶截留率减小.经过分析认为,复合超滤膜在磁场下的超滤机理,主要是磁场诱导效应和磁致伸缩效应,并且前者的作用大于后者.

改性Fe_3O_4纳米粒子在磁性复合超滤膜中的应用

为解决Fe3O4纳米粒子在磁性复合超滤膜中发生团聚和分布不均匀的问题,文中以市售20nm的Fe3O4粒子为对照,添加自制的改性Fe3O4纳米粒子制备出Fe3O4-聚砜(PSF)磁性复合超滤膜(改性复合超滤膜)。经扫描电镜观察膜表面形貌、能谱仪扫描复合膜中Fe元素分布以及铸膜液中Fe3O4纳米粒子分布情况分析和复合膜孔径分布测试后表明,改性后复合超滤膜中纳米粒子的分布较改性前更为均匀,且未出现粒子团聚现象,改性效果明显。由改性前后的复合膜在不同磁场下对聚乙二醇6000和10000的截留率呈现几乎相同的变化趋势可知,添加改性粒子并未改变磁性复合膜的分离特性。

PSF-Fe_3O_4磁性复合超滤膜的透过机理分析

采用相转化法,把纳米Fe3O4颗粒填充到聚砜(PSF)中制备PSF-Fe3O4磁性复合超滤膜.由扫描电镜观察可知两种膜的膜孔结构和孔径基本相似,纳米粒子主要在孔内壁上,部分发生了团聚.选取在溶液中带电的α淀粉酶和不带电的葡聚糖两类物质为研究对象,考察在有无磁场的情况下,PSF-Fe3O4膜对它们的截留率变化.结果表明,在0.4T的外加磁场下,当pH为2.5、3.5和7.5时,截留率分别从97%降到79%、84%和84%;对于不带电的物质葡聚糖;在0.4T的外加磁场下,PSF-Fe3O4膜的截留率也降低,从56%降到17%.通过这些现象来对PSF-Fe3O4膜在磁场下的作用机理进行分析.

Fe_3O_4@SiO_2介孔微球/PVDF超滤膜的制备与性能

以十六烷基三甲基溴化铵为介孔导向剂,氨催化水解正硅酸乙酯,制得具有核壳结构的磁性Fe_3O_4@SiO_2介孔微球,通过相转化法制备出Fe_3O_4@SiO_2/PVDF杂化超滤膜。通过SEM、EDX、AFM、TGA、接触角、力学性能、过滤通量等测试,探讨了Fe_3O_4@SiO_2介孔微球掺杂的PVDF超滤膜的结构和性能。结果表明,随着Fe_3O_4@SiO_2介孔微球掺杂浓度的增加,PVDF复合改性膜的膜孔结构影响不大,而改性膜的热稳定性、亲水性和抗污性能逐渐增强,得到有效提升。当Fe_3O_4@SiO_2介孔微球质量分数为1%时,Fe_3O_4@SiO_2介孔微球在膜表层和膜体指状孔分布均匀,改性膜的机械强度达到最佳值。当Fe_3O_4@SiO_2介孔微球质量分数为2%时,由于改性膜亲水性的改善,其水通量和渗透通量达到最大值。

聚砜-Fe_3O_4磁性复合超滤膜截留分子量随磁场的变化规律

在制备聚砜-Fe3O4磁性复合超滤膜的过程中,为避免纳米Fe3O4粒子团聚,采用偶联剂包裹共沉淀法得到Fe3O4粒子,然后采用相转化法制备了聚砜-Fe3O4磁性复合超滤膜。Zeta电位仪检测出纳米粒子平均粒径为66.83 nm,红外分析发现偶联剂结合在粒子表面。经扫描电镜观察和孔径分布分析得出复合膜中纳米Fe3O4粒子分布均匀,无团聚现象出现,孔径分布较窄。聚乙二醇系列测定基膜为2万的复合膜截留分子量从0T下的19800减小至0.4T的15000,继续增大外加磁场,截留分子量基本不再变化。

PCNF絮凝剂处理高藻水缓解超滤膜污染特性分析

本文以自制纳米Fe_(3)O_(4)为凝聚核心,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为粘合剂,搭配聚合硫酸铁(PFS)制备了新型复合絮凝剂(PCNF)。研究结果表明,纳米Fe_(3)O_(4)和PFS的质量比是决定新型絮凝剂PCNF絮凝效果的关键因素,当纳米Fe_(3)O_(4)和PFS的质量比为1:3时,Zeta电位为-1.5 mV,吸附电中和作用下对藻类物质去除效果较好。表面带有负电荷且具有松散结构的絮体,在超滤膜表面形成易于冲洗的滤饼层,且与超滤膜表面形成较强的静电斥力,超滤过程中比通量下降至0.69,相对污染总值0.33且不可逆污染占比仅仅34.65%,均优于传统絮凝剂PACl。通过微界面机制分析认为,新型PCNF絮凝剂与藻类物质形成的絮体结构,对缓解高藻水体引起的超滤膜污染有重要作用。

纳米Fe_3O_4/PVDF磁性复合膜的原位制备及表征

通过膜相渗透原位化学沉积法制备了聚合物基Fe3O4/聚偏氟乙烯(PVDF)磁性纳米复合膜,研究了复合膜制备的适宜条件,采用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)、X射线衍射、扫描电镜(SEM)等手段对复合膜的组成、结构进行了表征和分析,通过气体渗透法测定了复合膜的孔径随制备条件的变化情况.FT-IR和XRD图谱结果表明,在基膜中原位生成Fe3O4后不影响基膜PVDF的分子结构;复合膜中的Fe3O4粒子尺寸为68 nm左右,复合膜的磁化率达0.044 cm3·g-1;复合膜的磁化率、平均孔径、最大孔径及孔径分布范围随反应条件的改变而有明显变化.

PVDF/纳米Al_2O_3共混超滤膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,以无机纳米氧化铝粒子作为共混剂与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,采用相转化法流延工艺制得共混超滤膜.用透射电镜观察纳米氧化铝粒子在膜中的分布;用扫描电镜对膜表面、断面孔结构及孔径进行观测.改性前后超滤膜的测试结果表明,纳米A l2O3的加入改善了PVDF超滤膜的强度、通量、亲水性和抗污染性.

纳米Al_2O_3改性PVDF超滤膜处理含油污水研究

在有机高聚物聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中加入适量无机纳米Al2O3,采用相转化法合成无机改性有机超滤膜。改性PVDF膜的亲水性得到显著改善,进而提高了其通量和抗污染性能。用改性纳米Al2O3-PVDF管式膜装置处理含油污水,出水含油质量浓度0.2 mg/L,悬浮固体质量浓度为0.2 mg/L,TOC去除率达98.86%,COD和浊度的去除率均达90%以上,粒径中值小于2μm。研究表明,改性膜处理含油污水的出水指标均高于未改性膜。用扫描电镜对PVDF膜改性前后的污染情况进行观察和分析,并用不同的洗液对污染膜进行清洗,表明纳米Al2O3的加入明显改善了PVDF膜的抗污染性。用1%OP-10(pH值为10)表面活性剂洗液反冲洗,可使改性膜的通量恢复率达100%。

Al_2O_3-聚砜复合超滤膜用于中水处理的研究

为了节约用水,对住宅区的分质排水和城市污水厂的污水(中水)进行处理回用是较为可行的方法．膜分离技术是进行中水回用的有效方法之一,但膜容易被污染,造成通量下降．为此,研究了自制的耐污染Al2O3-聚砜复合膜在中水处理中的应用．分析了操作压力、水温、操作时间和膜清洗对水通量的影响,并对产水水质进行了测试．结果表明,该复合膜的水通量随着操作压力的提高而增大,在相同操作压力下,复合膜的水通量要高于聚砜膜的水通量;复合膜在操作24 h后水通量保持较高;随着水温的升高,复合膜的水通量逐渐加大;适当的清洗工艺可使复合膜具有较长的使用寿命;产水水质达到生活杂用水的水质标准．

PVA修饰的溶胶-凝胶法制备γ-Al_2O_3超滤膜的研究

以氯化铝与氨水为原料,采用溶胶-凝胶法制备陶瓷膜溶胶,在微滤α-Al2O3支撑体上制备了γ-Al2O3超滤膜.考察了聚乙烯醇(PVA)对膜性能的影响.通过扫描电镜、气体和液体渗透和截留分子量等实验方法,对所制备的不对称超滤膜进行了表征.实验结果表明:用该法制备的氧化铝超滤膜,表面无裂纹和针孔等缺陷产生,孔径分布窄,平均孔径为8 nm左右,气体和液体渗透性稳定,对分子量约为6000的PEG截留率为90%.

Cr_2O_3微粒对Ti6Al4V微弧氧化膜结构及磨损行为的影响

在电解液中加入Cr2O3微粒对Ti6A14V合金进行微弧氧化处理，通过SEM、XRD及摩擦试验分析Cr2O3微粒复合对微弧氧化膜微观结构及摩擦磨损行为的影响。结果表明：加入Cr2O3微粒后，复合膜表面孔隙减少，耐磨性提高，膜层中出现了Cr2O3相。随着电解液中Cr2O3微粒的增加，复合膜厚度增加，Cr2O3相衍射峰不断增强，TiO2相逐渐减少，A1：TiO2相趋于消失。在0．5～1．5g／L内，复合膜的摩擦系数随Cr2O3微粒的增加而减小；加入量为1．5g／Lcr，0，微粒时，复合膜的耐磨性最好。

硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧处理渗滤液膜滤浓缩液混沉出水

以垃圾渗滤液膜滤浓缩液混沉出水为研究对象,制备硅藻土负载纳米Fe3O4作为催化剂催化臭氧处理浓缩液.考察溶液初始pH值、臭氧体积流量和催化剂投加量对处理效率的影响.结果表明:在溶液初始pH值为7,臭氧体积流量为1.0 L·min^-1,催化剂投加量为0.8 g·L^-1,反应时间为90 min时,化学需氧量(COD)和UV254去除率分别为67.8%和86.3%.对进出水进行三维荧光光谱(3D-EEM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析的结果表明:经催化臭氧氧化处理以后,浓缩液中的腐殖酸、富里酸和色氨酸等难降解物质大幅度减少;烷烃类、酚类和杂环类物质质量分数下降,烷烃类衍生物质量分数上升;硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧对于浓缩液有着较好的处理效果.

磁致驱动纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜的研制及其应用研究

磁致驱动膜材料,要求材料具有超顺磁性,膜表面光滑、有良好的机械性能.本文加入柠檬酸盐改性控制Fe3O4粒径生长,利用正交实验优化制备工艺条件：柠檬酸盐含量n（Fe）/n（柠檬酸盐）为0.5、pH值控制在9～10、反应温度、晶化温度为6℃、晶化时间是40 min.通过TEM、BET、VSM、XRD以及ANSYS仿真软件等测试手段分别对其进行表征,结果表明：柠檬酸盐可控制Fe3O4微晶的生长,同时作为分散剂使分散的Fe3O4在水中形成胶体,以保证最终形成的纳米Fe3O4粒径分布均匀.制备的纳米Fe3O4具有超顺磁性,纳米磁性材料的粒径可控制到15 nm范围内,制备的磁致驱动Fe3O4/PVA复合膜的外观均匀光滑,其磁感应性能具有良好的表现,其动力学仿真分析和理论分析相吻合.

聚砜-纳米Al_2O_3共混超滤膜的制备与表征

以无机纳米Al2O3粒子作为共混剂与聚砜共混,采用相转化法制得分散均匀的聚砜-纳米Al2O3共混超滤膜。用扫描电镜观察膜表面微观结构及孔分布,测定了膜的孔隙率、纯水通量,并研究了其机械柔韧性能。结果表明,在聚砜膜中适量地添加纳米Al2O3粒子,可改善其亲水性和机械柔韧性能。当添加的Al2O3的质量分数为3%时,膜的水通量和孔隙率最大。

纳米Fe_3O_4/纤维素抗静电复合包装膜的研究

目的提高纤维素膜的防静电性能,扩大其在包装方面的应用。方法以木质纤维素为原料,利用原位共沉淀法制备出纳米Fe_3O_4/纤维素复合包装膜,探讨Fe_3O_4/纤维素复合包装膜的力学性能、耐水性能及防静电性能。结果随着铁离子浓度的增加,Fe_3O_4/纤维素复合包装膜的抗拉强度从10.57 MPa增加到14.78 MPa,抗水性从0.27提高到0.38,表面电阻率逐渐下降。结论相比纤维素膜,复合薄膜具有较好的抗静电性能,且在低湿的环境下其抗静电性能更稳定。

载体对Al_2O_3超滤膜完整性的影响

采用溶胶 -凝胶技术在α -Al2 O3 载体上制备了Al2 O3 超滤膜 ,研究了 4种具有不同孔径大小的α-Al2 O3 载体的性能对成膜的影响 ,探讨了载体的润湿性能、表面的粗糙度、孔的大小及载体与膜的匹配等情况对超滤膜完整性的影响。结果表明 :当载体表面光滑、润湿性能良好、载体的孔径大小与溶胶粒子大小和性能之间相匹配时 ,才能得到完整的超滤膜 ;并且由实验数据得出 ,当载体的孔径与溶胶颗粒大小的比值小于一个数量级时 ,才能制得表面连续、孔径分布窄。