王薇
材料导报
以聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)为表层材料,以对二氯苄为交联剂,聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,通过界面聚合反应(季铵化反应)制备了荷正电中空纤维复合纳滤膜.研究了基膜、PDMAEMA、交联剂、溶剂、催化剂等和制膜工艺对复合纳滤膜截留性能的影响,从中总结出以聚电解质为交联预聚体制备复合纳滤膜的基本规律.首先用本体聚合的方法制备了PDMAEMA,采用中空纤维超滤技术精制PDMAEMA水溶液.PDMAEMA水溶液具有浓度、外加盐和pH的响应性.其凝胶层也表现出相同的特点.研究了以聚砜(PSF)平板膜为基膜时,PDMAEMA复合纳滤膜的制备条件.研究结果如下:此界面聚合反应在有机相中进行;较优的制备条件为:PDMAEMA浓度为2wt%,对二氯苄浓度为1%～1.5%(wt),应加入少量的NaHCO3来维持溶液的微碱性,室温下反应即可进行,反应时间为5h.另外,用辐照交联的方法制备了PDMAEMA平板型复合纳滤膜,所制备的纳滤膜对2g/LMgSO4的截留率为50%左右.中空纤维外压复合纳滤膜的制备实验包括以下内容:进行了中空纤维外压纳滤膜的基膜选择,研究了基膜对聚合物溶液的吸附行为;确定PDMAEMA涂层液的最佳浓度为0.75wt%;在PDMAEMA水溶液中加入0.148mol/L NaHCO3能提高纳滤膜对二价盐的截留率,但对通量的提高不大;往PDMAEMA水溶液中加入5%(v/v)乙醇能得到高通量、高脱盐率的中空纤维纳滤膜,对MgSO4的截留率≥98%,水通量可达19.5L/(m2·h)(内压膜),水通量≥20L/(m2·h)(外压膜);加入催化剂碘化钾(KI)使反应时间缩短为3.5h.荷正电的PDMAEMA中空纤维纳滤膜对无机盐的截留率顺序为:MgSO4＞MgCl2＞NaCl＞KCl＞KI,对阳离子的截留顺序为:Mg2+＞Na+＞K+,对阴离子的截留顺序为:Cl-＞Br-＞I-.对蔗糖的截留率＞60%,对D-甘露糖的截留率为37.4%(外压膜)和32.2%(内压膜),并能有效软化自来水.对分子量大于300的小分子荷正电染料的截留率＞50%.纳滤操作条件影响纳滤膜对无机盐的截留性能.无机盐的浓度上升,纳滤膜的截留率和通量都略有下降;纳滤膜对无机盐的截留率和水通量随着操作压力的增大而增加.PDMAEMA复合纳滤膜表现出温度敏感性和pH敏感性.制备了PDMAEMA中空纤维内压纳滤膜,确定PDMAEMA溶液的浓度为0.75wt%,内压纳滤膜对无机盐的截留率和通量的变化与压力的关系符合高斯曲线.实验测试了PDMAEMA复合纳滤膜的耐溶剂性,所用溶剂为纯水,0.5mol/L HCl,0.5mol/L NaOH和30%H2O2(wt%).实验表明:PDMAEMA复合纳滤膜的杀菌性、耐碱性和耐氧化性较好,但不适于在酸性介质中保存和使用.
关键词:
聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯
,
荷正电膜
,
中空纤维纳滤膜
,
界面聚合
,
复合膜
,
聚砜
,
对二氯苄
,
季铵化
王磊
,
呼佳瑞
,
苗瑞
,
吕永涛
,
王旭东
膜科学与技术
以聚砜超滤膜为基膜,通过间苯二胺(PDA)与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜.系统地考察了界面聚合条件对所得复合膜性能的影响及膜对不同类型的无机盐的分离性能.详细表征了基膜与复合膜的表面形貌和接触角.结果表明:最佳聚合条件为:PDA质量分数1.5％,TMC质量分数0.1％,水相浸泡时间3 min,反应时间20 s,热处理温度80℃,热处理时间3 min.在0.6 MPa下,对2 000 mg/L的MgSO4的截留率和通量分别为95.6％和7 L/(m2·h).复合膜对四种不同类型无机盐的截留率的次序依次为Na2SO4＞MgSO4＞NaCl＞MgCl2.此外,表面形貌和接触角研究表明通过界面聚合在基膜表面形成了一层聚酰胺功能层.
关键词:
复合纳滤膜
,
间苯二胺
,
均苯三甲酰氯
,
界面聚合
陆少锋
,
邢建伟
,
张昭环
,
贾高鹏
高分子材料科学与工程
采用界面聚合法制备微胶囊相变材料,以硬脂酸丁酯为芯材,以单体2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二亚乙基三胺(DETA)反应生成的聚脲树脂为壳体,在4500 r/min～5000 r/min转速下制得的微胶囊平均粒径为1 μm～4 μm.研究了不同的芯材壁材比对微胶囊形态和包裹效率的影响,当芯材壁材比为2时包裹效率达到最大值93.2%.所制备的微胶囊表面光滑平整,具有良好的致密性,相变温度为22.98℃,相变焓为88 J/g.研究发现,当DETA分两次加入时比一次性加入时质量损失率减少12%.
关键词:
微胶囊
,
相变材料
,
聚脲
,
硬脂酸丁酯
,
界面聚合
王薇
,
杜启云
,
李国东
材料导报
以聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDM)作为交联预聚物,利用双苄基试剂在聚砜中空纤维超滤膜表面进行季铵化反应(界面聚合),制得荷正电复合中空纤维复合纳滤膜.研究了PDM浓度、外加碱、溶剂、交联剂和交联温度等制备条件的影响.所制备的中空纤维纳滤膜对2g/L MgSO4的截留率≥98%,通量19.5L/(m2·h),界面聚合时间为3.5h.
关键词:
聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDM)
,
荷正电纳滤膜
,
界面聚合
,
季铵化
,
中空纤维膜
张所波
,
张奇峰
,
李胜海
膜科学与技术
反渗透膜在海水淡化、超纯水制备、污水处理、制药及生物技术等领域得到了广泛应用.目前,最成功的反渗透膜是通过界面聚合方法制备的以交联聚酰胺为分离皮层的复合膜.交联聚酰胺皮层的结构和性质对最终反渗透膜的分离性能起关键作用.本文简要介绍了界面聚合复合膜的形成过程和结构、新型界面聚合功能单体、界面聚合反应添加剂、纳米杂化反渗透复合膜、高耐氯氧化性反渗透膜,以及反渗透复合膜表征方法创新等方面的研究进展和发展趋势.
关键词:
反渗透膜
,
复合膜
,
界面聚合
,
纳米杂化
,
耐氯氧化性
喻发全
,
常志
高分子材料科学与工程
以三光气(BTC)和四溴双酚A(TBBPA)为原料,经界面缩聚合成了高分子量四溴双酚A聚碳酸酯.以提高分子量及产率为目的,优化了反应温度、催化剂用量、原料摩尔比等反应条件.用红外光谱和核磁共振谱表征聚合物结构,用黏度法测定产物特性黏数,用凝胶渗透色谱法(GPC)分析了产物的分子量构成特性.结果表明:就分子量与产率而言,均有一最佳反应温度;BTC过量14%时得到的分子量最高;催化剂用量为四溴双酚A摩尔量的1.5%时分子量和产率最高.
关键词:
三光气
,
四溴双酚A
,
聚碳酸酯
,
界面聚合
,
高分子量
胡利杰
,
张守海
,
观姗姗
,
蹇锡高
膜科学与技术
以杂萘联苯聚芳醚腈酮超滤膜为基膜,间苯二胺作为水相单体、均苯三甲酰氯作为有机相单体,通过界面聚合法制备了新型耐高温聚芳香酰胺复合反渗透膜.研究了单体浓度、反应时间对膜性能的影响,用扫描电子显微镜和红外光谱仪表征了界面聚合反应前后膜表面形貌和化学结构的变化,并对膜的耐高温性能进行了考察.随着操作温度从20℃升高到95℃,膜的脱盐率保持在97.9％,通量从7.4 L/(m2·h)上升至31.4 L/(m2·h)；膜在沸水中煮沸至3h,其脱盐率基本不变而通量先增加后趋于稳定,表明杂萘联苯聚芳醚腈酮复合反渗透膜具有优良的耐高温性能.
关键词:
杂萘联苯聚芳醚腈酮
,
界面聚合
,
复合反渗透膜
,
热稳定性
王元
,
王磊
,
王旭东
,
呼佳瑞
,
吕永涛
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.03.001
以聚砜(PSf)为基膜,间苯二胺(MPD)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,通过界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜.考察了复合催化剂三乙胺(TEA)和樟脑磺酸(CSA)及反应条件对纳滤膜功能层结构和性能的影响.结果表明:在反应体系中,TEA和CSA的质量比为1/2时,随着复合催化剂中TEA的质量分数从0.5％增加到3％,纳滤膜功能层密度增大,表面粗糙度和水接触角下降,膜通量明显升高,但纳滤膜的截留率及其对盐的选择顺序基本不变.在TEA质量分数为2％、反应时间40 s、热处理温度80℃和热处理时间3 min的最优条件下,所得复合纳滤膜对2 g/L MgSO4溶液的截留率为93.2％,通量为16 L/(m2·h).在0.2～1.0 MPa的操作压力下,聚酰胺复合纳滤膜分离性能稳定.
关键词:
纳滤膜
,
界面聚合
,
复合催化剂
,
超薄功能层
武春瑞
,
张守海
,
杨大令
,
颜春
,
蹇锡高
材料科学与工艺
为了将反渗透技术在高温流体环境中使用,研究制备具有较高热稳定性的超滤膜以制备耐热性良好的复合膜,以杂萘联苯聚芳醚超滤膜为支撑层,通过间苯二胺与均苯三甲酰氯的界面聚合制备聚芳酰胺复合膜,研究了聚合反应中单体的浓度、反应温度和反应时间等与膜性能的关系.用原子力显微镜照片表征了膜表面形貌的变化,证明致密复合层的形成是膜性能变化的关键.考察了操作温度、压力对膜性能的影响.随着操作压力和温度的提高,膜的通量迅速增加,但对2000 mg·L-1的NaCl溶液的截留率则保持在99.0%左右,无明显变化.膜在1.6 MPa、80℃下重复测试30 d,性能无明显降低,说明其具有良好热稳定性.
关键词:
聚芳醚
,
界面聚合
,
复合膜
,
热稳定性
魏从杰
,
段芳
,
倪忠斌
,
李晓婷
,
陈明清
功能材料
以氧化石墨烯(GO)为基体,采用界面聚合法制备了聚苯胺纳米纤维/氧化石墨烯的复合物(PA-NI/GO),经水合肼还原和APS再氧化得到聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合物(PANI/GR).用FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM和TEM对复合物的结构和形貌进行表征,结果表明氧化石墨烯不仅为苯胺提供了聚合的基体,同时对聚苯胺有掺杂作用,聚苯胺纤维夹在片状石墨烯之间呈现“三明治”结构.通过循环伏安和恒流充放电测试发现,PANI/GR复合材料表现出双电层电容和法拉第赝电容双重特点,受协同效应的作用,在电流密度为400mA/g时,比容量高达460F/g,呈现出优异的电化学活性.
关键词:
石墨烯
,
界面聚合
,
聚苯胺纳米纤维
,
电化学性能
