聚偏氟乙烯/磺化聚砜共混相容性及超滤膜研究

聚偏氟乙烯与磺化聚砜属部分相容体系 .采用溶胶 -凝胶相转化法制备了以聚酯无纺布为支撑体的聚偏氟乙烯 /磺化聚砜共混超滤膜 ,通过对膜水通量、截留率与孔隙率的测定及其扫描电镜微观分析得到 ,聚偏氟乙烯

溶胶-凝胶法制备聚砜/二氧化钛有机-无机杂化超滤膜

采用溶胶-凝胶法制备了不同TiO2含量的PSF/TiO2杂化超滤膜,并通过SEM,XRDTG/DTA,超滤实验,机械性能测试,水接触角测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明:当TiO2的质量分数为9.3%时,膜亚层的指状孔消失,形成了以纳米TiO2颗粒为交联点的网络状孔,同时膜的亲水性、机械性能和热稳定性都有明显的改善,并在截留滤基本保持不变的情况下,水通量明显提高.但过高的TiO2含量(w≥11.9%)会产生严重的纳米颗粒团聚现象而造成膜的各项性能指标下降.

氯化钡法及其在聚砜超滤膜性能测定中的应用

本文研究了以聚乙二醇（Ｍ＝４０００）为标准物质，用分光光度法建立标准物质的测试方法──ＢａＣｌ２法。对方法的最佳测定条件进行选择。该法简便、快速、有较高的精密度和准确度。可用于聚砜超滤膜的截留率和透水率的测定。

聚砜-硅橡胶富氧膜的制备

研究了聚砜超滤底膜的种类,聚砜底膜上涂敷的硅橡胶的种类、浓度、涂敷次数、涂敷速度以及过程操作压力等对聚砜-硅橡胶复合膜富氧性能(富氧浓度和透气量)的影响,并在此基础上确定了较佳的硅橡胶类型和超滤底膜,最后在较佳的工艺条件下制得了富氧浓度为29.9%,富氧透气量为17.28 L/(m2.min)的能满足工业应用需要的聚砜-硅橡胶复合膜.此外,还对聚砜超滤底膜的结构进行了扫描电镜分析.

聚醚砜膜透析器对肾纤维化终末期血透患者血清β_2微球蛋白清除作用的研究

目的:研究聚醚砜膜透析器对慢性血液透析患者血清β2微球蛋白(β2MG)水平的影响。方法:选择45例病情稳定、血透时间>3个月的患者,根据使用透析膜材质的不同将其随机分为聚醚砜膜组(A组)和聚酰胺膜组(B组)。A组24例,使用DIAPES BLS512SD透析器;B组21例,使用GAMBRO Polyflux 14L透析器。留取患者透析前、后的静脉血,测定血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)及β2MG水平。结果:两组患者透析后BUN、Cr均明显下降,组间相比无差异。A组透析前、后β2MG显著下降,B组透析前、后β2MG差异不明显,组间相比差异有统计学意义(t=0.54,P<0.05)。两组Kt/V组间相比无差异。结论:聚醚砜膜和聚酰胺膜均能有效清除血液透析患者血液中的小分子毒素,两组相比无明显差异,A组对β2MG的清除能力明显优于B组。

纤维素微纳晶体制备复合超滤膜材料的研究

为改善普通聚砜超滤膜水通量低、亲水性差、不耐污染的缺点,该文以纤维素浆粕为原料,通过超声波辅助酸催化水解的方式制得纤维素微纳晶体,并对其性能进行表征;将所得产品和聚砜共混,采用浸没沉淀相转化工艺制备超滤膜材料,测定超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、抗张强度等性能。结果表明:随着纤维素微纳晶体用量的增加,超滤膜的水通量逐渐增大;当纤维素添加量与聚砜质量分数达30%时,超滤膜水通量可达234.2L/(m2.h),牛血清蛋白溶液截留率为93.4%。纤维素微纳晶体的加入提高了膜的水通量,明显改善了聚砜超滤膜的性能。此外,通过红外及原子力显微镜对复合超滤膜进行了表征。

PSF/TiO_2杂化超滤膜形成过程的热力学和动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同纳米TiO2含量的聚砜(PSF)/TiO2杂化超滤膜,研究了TiO2浓度对聚砜铸膜液流变学及热力学性质的影响,构建了计算成膜过程中表观扩散系数(Da)的新方法,求出不同TiO2浓度及温度下的Da值,进而剖析了铸膜液流变学和热力学性质的变化对成膜动力学的影响.并通过扫描电镜观察、杂化膜孔隙率和超滤性能的测试考察了表观扩散系数与膜结构和性能的关系.结果表明,加入TiO2溶胶的PSF铸膜液由牛顿流体转变为非牛顿流体,其粘度随TiO2浓度增大而增大.TiO2的加入减小了铸膜液对非溶剂的容纳能力,加速铸膜液的液-液相分离,同时TiO2引起的热力学促进作用和流变学阻碍作用相互竞争,共同影响Da的变化.实验得出,Da随温度升高而增大,随TiO2浓度的增大有先增大后减小的趋势.表观扩散系数Da与膜的结构和性能具有很好的相关性并能直观地描述整个成膜过程.

大豆蛋白在聚砜膜上的吸附行为

结合扫描电镜(SEM)观察,系统研究了溶液化学特性(包括pH、离子强度和给液浓度)对大豆蛋白在疏水聚砜膜上吸附行为的影响.大豆蛋白-膜间的相互作用符合静电作用机理,吸附量在其等电点附近取得最大值.低pH时随pH升高吸附量增加;高pH时随pH升高吸附量降低,离子强度降低,同性电荷物质之间的静电排斥增加吸附,也降低异性电荷物质之间的静电吸引,降低吸附.溶液化学条件同样影响大豆蛋白在聚砜膜上的吸附速率(膜污染速率).大豆蛋白吸附等温线遵循兰格缪尔方程,通过实验给出了有关的方程参数,由此可预计不同溶液化学条件的膜污染程度和速率.为了确定对流力和静电作用对大豆蛋白吸附行为的影响,进行了静态和动态吸附实验的比较,结果表明,静电作用在大豆蛋白吸附到膜表面的过程中起着关键作用,控制静电作用可以有效减轻大豆蛋白在膜表面的吸附,进而降低膜的长期通量降低.

不同透析膜在肾纤维化患者血液透析中对血清β_2MG、iPTH和hs-CRP的影响

目的:研究聚醚砜膜和聚酰胺膜对慢性血液透析患者血清β2微球蛋白(β2MG)、甲状旁腺激素(i PTH)和超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平的影响。方法:选择45例病情稳定、血透时间>3月的维持性血液透析患者,随机分为聚醚砜膜组和聚酰胺膜组,留取治疗前、治疗1、2和6个月各时间段上机前的空腹静脉血,测定血清β2MG、i PTH和hs-CRP水平。结果:治疗1、2和6个月后,聚醚砜膜组较治疗前和聚酰胺膜组的血清β2MG、i PTH水平明显降低;治疗1、2和6个月后,聚醚砜膜组hs-CRP水平较治疗前无明显差异,治疗2、6个月后较聚酰胺膜组明显降低。结论:聚醚砜膜与聚酰胺膜相比清除血清β2MG和i PTH水平具有明显优势,聚醚砜膜在治疗6个月时可降低患者hs-CRP水平,聚醚砜膜透析器在临床中具有更高的使用价值。

低通量聚砜膜进行血液透析对患者血清炎症因子、C反应蛋白、脂蛋白(a)和β2微球蛋白的影响

目的研究低通量聚砜膜对慢性血液透析患者血清炎症因子、超敏C反应蛋白(hsCRP)、脂蛋白(a)[Lp(a)]和β2微球蛋白(β2MG)水平的影响。方法以病情稳定、长期行血液透析的27例患者为研究对象,留取透析前、透析中2h、透析后血清和透析水样,测定血清Lp(a)、β2MG、白细胞介素(IL)-1β、IL-6和hsCRP水平,并测定透析水样中的内毒素水平。结果透析前、透析中2h和透析后透析水样中的内毒素水平及患者血清IL-1β、IL-6、hsCRP、Lp(a)和β2MG水平差异均无统计学意义(P>0.05)。结论低通量聚砜膜对血液透析患者一次治疗过程中的血清炎症因子、hsCRP、Lp(a)和β2MG水平没有影响。

电场作用下PAN/PS共混膜的特性

以相对分子质量67 000的牛血清蛋白为超滤分离对象,通过测定膜通量、截留率、膜通量衰减程度和恢复率等膜参数,研究了外加直流电场作用下聚丙烯腈/聚砜共混膜的分离性能.结果表明:外加正电场时共混膜的膜通量和截留率都有所提高,在外加+120V/cm的电场时,分别提高了85%和1.1%;在外加+60V/cm的电场时,膜通量由57.14%降低到26.33%;经过"电场自洁净"的共混膜其膜通量的恢复率可达到90%以上.因此,外加电场可改变共混膜的分离性能,提高膜通量、截留率以及抗污染性.

微纳纤维素与聚砜共混体系相容性的研究

通过微纳纤维素-聚砜制膜液的水通量、截留率、黏度的测定、相分离结构分析及凝胶特性分析等,研究其共混体系的相容性。研究结果表明,一定共混比例下,微纳纤维素在聚砜制膜液中分散均匀,黏度曲线呈非线性,该共混体系为部分相容体系。当聚砜质量分数18%,添加剂为PVP K30,添加质量分数为0.3%,蒸发时间为10 s,凝胶浴为水的制膜条件下,微纳纤维素质量分数为5.4%时,复合超滤膜水通量最高可达235.27 L/(m2.h),截留率达95.35%。随着凝胶浴温度升高,复合超滤膜膜孔的梯度变好。

紫外辐射接枝制备荷负电聚砜中空纤维膜

以聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基体,通过紫外辐射的方法接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),制得荷负电聚砜中空纤维膜,并研究辐照时间、单体浓度对膜纯水通量的影响;利用红外光谱和扫描电子显微镜分析膜接枝前后组成和形貌的变化.结果表明:辐射接枝后的中空纤维膜表面引入了磺酸基荷负电基团,膜表面的水接触角显著减小:在辐照时间2 min、单体质量分数0.5%、阻聚剂质量分数0.5%、交联剂质量分数0.15%的条件下,膜的纯水通量达最大值92.46 L(/m2.h),比原膜提高了82.04%;对硫酸钠溶液截留实验表明,荷负电膜对硫酸钠截留率有所提高,由此可以证明荷负电膜的荷电效应.

自来水深度处理超滤膜的选择

试验设计、运行了聚砜中空纤维超滤(UF)膜,直接将未经预处理的某自来水管网输出水,处理成优质供水。结果表明,随着UF膜的切割分子量从0.6万增大到5万,产水量提高,对主要水质指标的去除率下降,净化水的水质优良,即使原水的水质突然恶化,UF膜能有效地将被严重污染的高浊度和色度的异常自来水转化成为符合饮用水水质指标的卫生洁净水。

桉木化学浆漂白废水污染负荷及其超滤处理特性的研究

对按木化学浆漂白废水的污染负荷及其超滤处理特性进行了研究。结果表明，ＣＥＨ三段漂白废水的主要污染来自Ｃ、Ｅ两段，占总负荷的８０％左右。用本试验的ＰＳ膜进行超滤处理后，漂白废水的ＢＯＤ５值达到国家二级排放标准，其余指标均达到一级排放标准。

新型氨甲基化聚砜亲和膜的制备及性能

利用Gabriel反应,氯甲基化聚砜(DMPSf)与邻苯二甲酰亚胺的钠盐发生亲核取代反应,所得产物进一步肼解,合成出一种新型的氨甲基化聚砜(AMPSf).利用红外光谱(FI-IR)对其结构进行表征,分别考察氢化钠(NaH)用量、反应温度和时间等因素对反应规律的影响.获得较佳的改性条件:NaH用量1.200 0 g,反应温度80℃,反应时间10 h.采用相转化法将其制备亲和膜,通过静态实验测定酰氯在膜上的吸附性能.结果表明:酰氯在膜上的吸附量高达62.34 mg/g;初始酰氯溶液浓度对酰氯的吸附量有较明显的影响;吸附行为满足Freundlich吸附模型.

溶液化学特性对果聚糖在聚偏氟乙烯膜上吸附的影响

活性污泥体系中存在产生果聚糖的诸多微生物,研究其在膜表面的吸附行为有利于控制膜生物反应器中的膜污染。结果表明,果聚糖在聚偏氟乙烯膜上的吸附可在60 min内达平衡。随溶液pH值的增大,果聚糖吸附量先降低后增加,在pH=7.0处取得最小值,为20 mg/m2。而吸附量随离子强度的变化趋势则是先增加后降低,在离子强度为0.004处取得最大值,为39 mg/m2。果聚糖在聚偏氟乙烯膜表面的吸附等温线遵循兰格缪尔方程,并给出了不同溶液化学条件的吸附自由能。果聚糖与聚偏氟乙烯膜之间的吸附可能受静电力和范德华力的共同作用,且吸附是可逆的。

纤维素/聚砜复合超滤膜表征与凝胶特性

通过向聚砜铸膜液中加入微纳纤维素,以浸没沉淀相转化工艺制备微纳纤维素/聚砜复合膜材料,并对复合膜的水通量、截留率、孔隙率、平均孔径进行测定。采用扫描电子显微镜对膜孔结构进行观察,利用浊点滴定实验得到的三元相图对其凝胶特性进行了研究。结果表明随着微纳纤维素加入量的增大,复合膜水通量逐渐增大、截留率保持在较高的水平,孔隙率逐渐增大,平均孔径略有增加。微纳纤维素的存在,改变了铸膜液的分相途径和浊点的组成,从而影响了膜孔结构和复合膜性能。

SPSF共混Troger’s base超滤膜制备及抗污染性能

以Troger base(TB)和磺化度为20%的磺化聚砜(SPSF)为共混材料,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,乙二醇单甲醚(EGM)为致孔剂,去离子水为凝固浴,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备了一种新型的SPSF/TB共混超滤膜,考察了共混比对膜结构、水接触角、孔隙率、水通量、BSA截留率和抗污染性能的影响.结果表明,共混之后原有的中性胺及磺酸反应生成了相应的铵盐及磺酸根,表面接触角得以降低,亲水性增强,水通量增加,显著改善了膜的抗污染能力;此外,SPSF/TB膜结构上变成了梯度海绵孔结构,特别是较大共混比时因有机高分子盐的形成,聚合物交联呈现了独特的网状结构.与纯TB膜相比,SPSF/TB 3-15膜水通量JWC达到274.92-343.21L/(m^2·h)(操作压力为0.1MPa),通量恢复率值(FRR)达到61.11%-67.45%,分别提升了42.88%-78.37%和67.4%-84.8%.在最优条件下,SPSF/TB 5对废水中的乳化油截留率可达到98.52%以上,循环3次后水通量和FRR分别趋于199.1L/(m^2·h)和61.6%.

气体分离复合膜涂层因子模型

本文利用电路原理,针对多孔支撑气体分离复合膜的特点,引入涂层因子,推导出分离系数、渗透速率与该因子的关系式.并讨论了底膜透量、涂层厚度对复合膜性能的影响。文中采用乙基纤维素/聚砜复合膜进行氧氮分离实验,发现上述模型能较好地拟合实验结果。