复合膜制备技术发展
PVAUiO-66复合薄膜的制备及性能表征
行合成的 UiO ̄66ꎬ 填充制备了 PVA 复合膜ꎬ 利用红
子显微镜 ( SEM) 、 接触角、 溶胀、 拉伸强度和透光
性能等手段ꎬ 分析了这些膜的各种物性ꎮ
1 实验部分
搅拌 6 h 以保证混合均匀ꎬ 其中 PVA 的溶液浓度为
溶液倒在洁净玻璃板上ꎬ 用刮膜器均质流平ꎬ 室温风
干 24 hꎮ 此后将膜剥离ꎬ 在 160 ℃ 的马弗炉中交联
/ 雾度测定仪: WGT-Sꎬ 上海物理光学仪器厂ꎻ 红外
度测定ꎬ 先称量薄膜样品的质量 ( m1 ) ꎬ 将其放入盛
衍射仪 ( XRD) : Rigaku D / max 2500v / PCꎬ 日本理
用滤纸将样品表面的水渍擦去ꎬ 称量溶胀样品的质量
XLꎬ 荷兰 Phenom 公司ꎮ
按照公式计算出溶胀度:
to increase gradually.
Keywords: Poly ( Vinyl Alcohol) ꎻ Metal Organic Framework Material UiO ̄66ꎻ Degree of Swellingꎻ Contact Angleꎻ Tensile
Strengthꎻ Light Transmittance
和蒸馏水分别加入三口瓶中ꎬ 随后将其置入 95 ℃ 的
水浴锅中ꎮ 搅拌 1 h 后ꎬ 添加 6 g PVA 和 0 5 g 富马
DS =
m2 -m1
×100%
m1
(1)
拉伸强度测试: 根据 GB / T 1040 3—2006 方 法
进行拉伸测定ꎮ 每种薄膜裁切 10 个样品ꎬ 每个样品
上随机取点 10 处测定薄膜厚度ꎬ 然后用 25 mm / min
improved after crosslinking with fumaric acid. With the increase of UiO ̄66 loadingꎬ the degree of swellingꎬ tensile strength and light
壳聚糖基多糖复合膜在食品包装中的研究进展
壳聚糖基多糖复合膜在食品包装中的研究进展目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究意义 (5)2. 壳聚糖基多糖复合膜的制备方法 (6)2.1 壳聚糖的提取与纯化 (7)2.2 壳聚糖基多糖的合成方法 (8)2.3 壳聚糖基多糖复合膜的制备方法 (9)3. 壳聚糖基多糖复合膜的结构与性能 (11)3.1 结构表征 (12)3.2 机械性能 (13)3.3 热性能 (14)3.4 水蒸气透过性能 (15)4. 壳聚糖基多糖复合膜的应用领域 (17)4.1 食品包装 (18)4.1.1 抗菌性能 (20)4.1.2 防雾性能 (21)4.1.3 保鲜性能 (22)4.2 其他应用领域 (23)4.2.1 医疗器械 (24)4.2.2 药物传递系统 (25)4.2.3 环境修复材料 (26)5. 壳聚糖基多糖复合膜的研究发展趋势与挑战 (28)5.1 研究方向 (29)5.2 技术发展 (30)5.3 面临的挑战与对策 (32)6. 结论与展望 (33)6.1 主要研究成果总结 (34)6.2 进一步研究方向建议 (36)6.3 对未来发展的展望 (37)1. 内容简述随着全球经济的快速发展和人们生活水平的提高,食品包装行业正面临着巨大的市场需求。
为了满足消费者对食品安全、环保和可持续发展的要求,食品包装材料的研发和应用越来越受到关注。
壳聚糖基多糖复合膜作为一种新型的食品包装材料,因其具有良好的生物相容性、生物降解性、抗菌性和阻水性等特点,近年来在食品包装领域取得了显著的研究进展。
壳聚糖基多糖复合膜是由壳聚糖和多糖基团通过化学键连接而成的一种具有生物活性的薄膜材料。
它具有良好的生物相容性,能够与食品中的蛋白质、脂肪等有机物质形成稳定的共价键,从而保护食品的营养成分和口感。
壳聚糖基多糖复合膜还具有优异的生物降解性,能够在一定条件下被微生物分解为无害物质,实现环境友好型食品包装。
无机—有机复合膜的制备技术进展
维普资讯
62 4
无
机
材
料
学
报
变 换 原 料 或 反 应 体 系 , s l e 法 也 被 用 于 无 机 一有 机 复 合 膜 的 制 备 ,并 且 成 为 目前 一 o— l g
种 主 要 的 方 法 .原 因 有 很 多 : ( ) o —e 法 操 作 简 单 ,现 在 工 艺 已 比 较 成 熟 ; 1 s lg l ( ) 作 温 度 比 较 低 ,能 够 不 破 坏 膜 中 的 有 机 成 分 ,这 对 原 料 中 含 生 物 活 性 物 种 的 膜 的 2操
2 溶 胶 一 胶 法 (o g1 凝 S1 e . )
溶 胶 一 胶 法 原 来 主 要 被 用 于 无 机 膜 的 制 备 ,即 醇 盐 或 无 机 金 属 盐 等 原 料 溶 于 水 或 有 凝 机 溶 剂 中 ,发 生 水 解 或 醇 解 反 应 ,生 成 物 聚 集 成 几 个 纳 米 左 右 的 粒 子 并 组 成 溶 胶 I 在 支 撑 引. 体 上 浸 渍 溶 胶 ,干 燥 或 在 毛 细 吸 力 下 溶 胶 变 成 凝 胶 ,热 处 理 后 得 无 机 膜 .以 硅 的 醇 盐 为 例 : 水 解 反 应 : -SOR+H2 + i i O-  ̄SOH+ROH
相 关 论 文 ,对 其 制 备 技 术 进 行 了 综 述 .
关 键 词 : 无 机 .有 机 复 合 膜 ;制 备 ;进 展 ;溶 胶 一 胶 ;等 离 子 体 凝
中图 分 类号 : TB 4 3
文 献 标 识 码 :A
1 引 言
膜 科 学 技 术 自五 十 年 代 以 来 发 展 迅 速 ,现 已在 水 处 理 、化 工 、生 物 、医 药 、食 品 等 领 域 获 得 广 泛 应 用 ,形 成 相 当 的 产 业 规 模 .就 膜 材 料 而 言 ,发 展 最 早 的 是 有 机 膜 , 因 其 柔 韧 性
药用复合膜 生产工艺
药用复合膜生产工艺1. 引言药用复合膜是一种具有药物释放功能的材料,广泛应用于医疗领域。
它能够控制药物的释放速率和时间,提高药物的疗效,并减少副作用。
本文将详细介绍药用复合膜的生产工艺,包括原料选择、制备方法、工艺流程等。
2. 原料选择2.1 聚合物药用复合膜的主要成分是聚合物,常见的聚合物有聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等。
选择聚合物时需要考虑其生物相容性、机械性能和降解性能。
2.2 药物药用复合膜中添加的药物可以根据具体需求选择,常见的有抗生素、抗炎药、生长因子等。
需要注意药物与聚合物之间的相容性以及药物的稳定性。
2.3 辅助材料辅助材料包括增塑剂、溶剂等。
增塑剂可以改善聚合物的柔韧性和拉伸性能,溶剂用于制备聚合物的溶液。
3. 制备方法3.1 溶液浇铸法溶液浇铸法是最常用的制备药用复合膜的方法。
具体步骤如下:1.将聚合物加入适量的溶剂中,并充分搅拌,直至聚合物完全溶解。
2.将药物加入溶液中,继续搅拌,使药物均匀分布在聚合物溶液中。
3.将混合溶液倒入模具中,控制膜的厚度和形状。
4.将模具放置在恒温恒湿箱中,使其慢慢干燥。
5.取出干燥后的膜,并进行后续处理(如切割、包装)。
3.2 溶液旋转法溶液旋转法适用于制备较薄且均匀的药用复合膜。
具体步骤如下:1.将聚合物加入适量的溶剂中,并充分搅拌,直至聚合物完全溶解。
2.将药物加入溶液中,继续搅拌,使药物均匀分布在聚合物溶液中。
3.将混合溶液倒入旋转涂布机中,启动机器,控制旋转速度和时间。
4.涂布机会将溶液均匀地旋转在基底上,形成一层薄膜。
5.将薄膜取下,并进行后续处理(如切割、包装)。
3.3 热压法热压法适用于制备较厚的药用复合膜。
具体步骤如下:1.将聚合物加入适量的溶剂中,并充分搅拌,直至聚合物完全溶解。
2.将药物加入溶液中,继续搅拌,使药物均匀分布在聚合物溶液中。
3.将混合溶液倒入模具中,控制膜的厚度和形状。
4.将模具放置在热压机中,施加一定的温度和压力,使聚合物固化。
全氟磺酸--聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备及其应用基础研究
全氟磺酸--聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备及其应用基础研究1. 引言1.1 概述本篇文章旨在研究全氟磺酸-聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法及其应用基础。
全氟磺酸作为一种高性能离子液体,具有很大的应用潜力。
而聚四氟乙烯作为一种极具化学稳定性和耐高温性能的材料,已经被广泛应用于各个领域。
本研究旨在探索将这两种材料结合起来,制备出更加优异性能的中空纤维复合膜。
1.2 文章结构本篇文章分为引言、正文、实验方法、结果与分析以及结论与展望五个部分。
1.3 目的通过对全氟磺酸-聚四氟乙烯中空纤维复合膜制备过程的深入分析,我们希望能够揭示其内在机理,并评估该复合膜在不同应用领域的潜力。
此外,我们还将探讨不同实验方法对复合膜性能的影响,并提出未来的发展方向与展望。
通过这些研究,我们希望能够为该领域的进一步研究提供基础理论和实践指导,以推动全氟磺酸-聚四氟乙烯中空纤维复合膜在各个领域的应用。
2. 正文本研究旨在探索全氟磺酸--聚四氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法及其应用基础。
针对该主题,我们将文章正文部分分为以下几个方面进行讨论。
2.1 聚四氟乙烯中空纤维的制备方法在这一部分,我们将介绍聚四氟乙烯中空纤维制备的原理和方法。
首先,我们会简要介绍聚四氟乙烯材料的特性及其在膜技术领域的应用。
然后,我们会详细介绍中空纤维技术,包括相内非溶剂法、吸附法、相扩散法等常用的中空纤维制备方法,并比较它们的优缺点。
2.2 全氟磺酸对聚四氟乙烯中空纤维膜性能的影响这一部分将重点探讨全氟磺酸添加剂对聚四氟乙烯中空纤维膜性能的影响。
我们会阐述不同添加剂含量对膜孔径、渗透性能以及化学稳定性的影响,并进行相关实验数据的分析和解读。
此外,我们还将讨论全氟磺酸对膜表面亲水性的改善作用以及其对阻垢效果的影响。
2.3 聚四氟乙烯中空纤维复合膜在水处理领域的应用在这一部分,我们将探讨聚四氟乙烯中空纤维复合膜在水处理领域的应用潜力。
具体包括该复合膜在反渗透、超滤、微滤等水处理过程中的性能及应用前景。
复合膜的制备方法
复合膜的制备方法随着现代科技的发展,复合膜的应用越来越广泛,具有重要的应用价值。
复合膜是一种复合材料,具有多种组成,包括金属、陶瓷、复合陶瓷和复合塑料等,可以根据需要选择合适的成分,进行研制造出具有特殊性能的复合膜,为工业及科研提供了便利。
复合膜的制备方法有很多种,其中最常用的方法有多种,主要有物理复合法、化学复合法和物理化学复合法。
物理复合法是指在复合膜的制备过程中,采用特殊的机械压力,以及一定的温度和时间,将组分均匀地压缩、层压和热结合在一起,从而形成膜体的制备方法。
化学复合法是指利用特殊的化学成分和高温烧结来制备复合膜,它可以利用化学反应来形成复合膜,并具有特殊的功能。
物理化学复合法是指将单组分物质进行组合,利用物理或化学方式实现,从而可以形成复合膜,可以赋予它不同的特性,但是比较复杂。
复合膜的制备需要考虑的因素很多,需要认真仔细地进行研究,在材料的组成、成分、温度、压力、时间等方面都要做出合理的设计,以获得满足需求的效果。
需要注意的是,操作过程中要采取精准的操作来保证复合膜的性能,影响复合膜性能的因素很多,比如成分、结构、制备工艺等,需要根据需要,采用合适的方法和工艺,才能更好地获得更好的性能。
复合膜的制备工艺一般是先将原料经过一定的加工,然后再经过合成、压缩、热塑成型等工序,最终制得所需要的复合膜。
在这个过程中,还需要考虑裁断、检测和检测的外型性能,以及要根据不同的材料特性、需求和特殊应用,采取相应的设备和工艺进行操作。
复合膜的制备可以采用各种制备技术,以满足不同的应用需求,但是,还需要注意一些因素,比如原料的质量、制备技术的选择、制备操作的把握等,才能确保制备出质量好、性能优良的复合膜。
因此,复合膜的制备方法是一项技术活动,需要把握好原料性能、制备工艺、把握好操作细节,以获得高品质的复合膜。
只有综合运用物理、化学和物理化学的综合制备工艺,才能制备出符合要求的复合膜,为未来工业和科研提供更多的便利。
PEG-MoS2PVA复合膜的制备及性能研究
2020,32(6)MODERN PLASTICSPROCESSING AND APPLICATIONSPEG-MoSMPVA复合膜的制备及性能研究赵星宇(合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009)摘要:采用传统水热法和超声剥离制备聚乙二醇(PEG)修饰的二硫化钮(PEG-M o S2)纳米片,并利用流延法制备PEG-M0S2/PVA复合膜,测试了复合膜的力学性能、阻隔性能和抑菌性能&研究表明,添加一定量的PEG-M0S2纳米片,提高了复合膜的力学性能和阻隔性能&同时,复合膜对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有抑菌效果,经过近红外(NIR)光照射,复合膜的抑菌效果更好。
关键词:聚乙烯醇聚乙二醇二硫化钳力学性能阻隔性能抑菌性能DOI:10.19690/j.issn1004-3055.20200049* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a* a APreparation and Performances of PEG-MoS2/PVA Composite FilmZhaoXingyu(School of Chemistry and Chemical Engineering,Hefei University ofTechnology,Hefei,Anhui230009)Abstract:Hydrothermal method and ultrasonic exfoliation were used to prepare: PEG-M o S2nanoflake,then casting method was used to prepare PEG-M0S2/PVA composite film.The mechanical property,barrier property and antibacterial activity of the composite film were studied.The result showed that the mechanical property and barrier property of the composite film were improved after adding a certain amount of PEG-M o S2.Meanwhile,the composite film showed inhibitory effect on Gram-positive and Gram-negative bacteria,and the effect would be better with the assistance of near infrared(NIR)ray.Key words:polyvinyl alcohol%polyethylene glycol%molybdenum disulfide%! mechanical property%barrier property%antibacterial activity近年来,食品包装材料的除菌问题成为社会关注的重要问题,包后的除不当!包装不严密均包装内物品变质&目前的包以聚乙烯醇(1)、聚糖⑵为基质!包有突出的阻隔性能同时,也需备的&(2D)纳米材料锋利的边缘和较大的比表性,可以细菌细负载抗有的抗,常见的有还原氧化石墨烯(GO)和二硫化钮(M0S2)。
药用复合膜 生产
药用复合膜生产
药用复合膜是一种用于医药领域的材料,主要用于制备药物缓释系统,包括药物包装、贮存和运输等。
其制备过程包括以下步骤:
1. 材料准备:选择合适的聚合物作为基材,如聚乙烯、聚丙烯等。
此外,所需的药物也需要准备好。
2. 溶解聚合物:将聚合物溶解在适当的溶剂中,通常选择有机溶剂如二甲基亚砜、氯仿等。
3. 药物添加:将所需药物加入溶解的聚合物溶液中,通过搅拌等方法使药物均匀分散在溶液中。
4. 膜制备:将混合物倒入模具中,通过加热、冷却等工艺使溶液凝固,并形成薄膜状的复合材料。
5. 加工处理:根据所需的制品形式,可能需要进行切割、塑性加工等步骤。
6. 包装和贮存:将制备好的药用复合膜进行包装,然后存放在干燥、阴凉的地方,以保持良好的品质和稳定性。
药用复合膜的生产需要严格的操作控制和质量监控,以确保制品的稳定性和安全性。
厂家通常需要遵守相关药品生产的法规和标准,以确保产品符合相关的质量要求。
薄膜复合(tfc)聚酰胺脱盐膜的上限
薄膜复合(tfc)聚酰胺脱盐膜的上限薄膜复合(TFC)聚酰胺脱盐膜是一种应用广泛的膜技术,用于海水淡化、废水处理和其他水处理过程中去除盐分和污染物。
TFC聚酰胺膜的上限是指其性能和适用范围的极限。
本文将探讨TFC膜的上限,包括其制备及性能、应用领域、挑战和未来发展方向等方面。
TFC聚酰胺膜是一种复合膜,由聚酰亚胺薄膜层和聚酰胺非溶剂逆渗透层组成。
聚酰亚胺薄膜通过有机溶剂法制备,可形成具有孔隙结构的支撑层,提供膜的机械强度和稳定性。
而聚酰胺非溶剂逆渗透层是通过溶液浸渍和交叉聚合制备而成,具有高排盐性能和低污染传质的特点。
TFC膜制备过程中需要控制各层的厚度和相互作用,以保证膜的性能和适用范围。
TFC聚酰胺膜具有许多优点,使其成为膜技术的重要发展方向。
首先,TFC膜具有高盐分去除率和高水通量,可以实现高效的海水淡化和废水处理。
其次,TFC膜具有良好的化学和机械稳定性,能够耐受各种环境和操作条件。
此外,TFC膜制备工艺相对简单,适用于批量生产和大规模应用。
TFC聚酰胺膜在水处理领域有广泛的应用。
海水淡化是其中最主要的应用之一。
目前,全球许多地区面临水资源短缺问题,而海水淡化被认为是解决淡水资源短缺问题的有效途径。
TFC膜具有高排盐率和低能耗特点,成为海水淡化中最常用的膜技术之一。
此外,TFC膜还广泛应用于废水处理、工业回用水处理和纯水生产等领域。
然而,TFC聚酰胺膜仍然面临一些挑战。
首先,TFC膜制备的成本较高,包括原料成本和制备工艺成本。
其次,TFC膜容易受到污染物的积聚和结垢,降低其性能和使用寿命。
此外,TFC膜在高盐度条件下的性能和稳定性仍有待提高。
为了克服这些挑战,TFC聚酰胺膜的研究和开发正在不断进行。
研究人员正在寻找更好的制备方法和材料,以提高TFC膜的性能和适用范围。
例如,改进制备工艺和控制膜的结构可以增强其阻隔性能和抗污染能力。
此外,引入新的功能材料和表面修饰可以改善TFC膜的选择性和稳定性。
共价有机框架材料复合膜的制备
共价有机框架材料复合膜的制备
共价有机框架材料(COF)是一种由有机分子通过共价键连接形成的无机-有机杂化材料,具有高度的结构可控性、孔隙性和热稳定性,因此在分离、催化、传感等领域具有广泛的应用前景。
复合膜是COF材料在薄膜形式下的重要应用形态之一,可以通过COF材料与其他功能材料的复合形成具有特定功能的复合膜。
本文将介绍一种基于COF材料的复合膜制备方法以及在气体分离领域的应用。
制备方法:
首先制备COF材料。
例如,可使用Tfpb(1,3,5-Tris(4-氟苯基)苯)和TBT(4,4',4''-三苯基三苯酰三胺)为原料,在有机溶剂中通过酸催化反应制备得到COF-5材料。
然后,将COF-5材料与聚合物材料进行溶液混合,例如,在氯化物离子液体中将COF-5与聚合物聚醚酯(PCL)混合。
最后,将混合溶液沉淀到有孔的薄膜支撑体上,通过压膜、热处理等工艺形成复合膜。
应用实例:
COF材料的复合膜在气体分离领域具有广泛应用。
例如,将COF-5材料制备得到的复合膜用于氮气与丙烷分离。
复合膜的分离性能受到COF-5材料比表面积和孔径大小的影响。
当COF-5材料比表面积较大、孔径较小时,复合膜的丙烷选择性较高。
复合膜还可以通过碳化处理提高其稳定性和选择性。
例如,将上述复合膜在氮气氛围中高温(800℃)碳化,得到的碳化复合膜具有更高的分离性能和化学稳定性。
综上所述,COF材料的复合膜制备方法简单、易控制,具有良好的应用前景。
随着COF材料的研究深入,COF材料的复合膜也将在更广泛的领域得到应用。
PAPSF中空纤维纳滤复合膜的研制及膜技术集成化应用研究中期报告
PAPSF中空纤维纳滤复合膜的研制及膜技术集成化
应用研究中期报告
中期报告主要包括项目背景、研究进展、问题和展望。
一、项目背景
中空纤维纳滤复合膜是一种新型的膜材料,具有高效过滤、抗污染能力强、操作维护方便等优点,已成为水处理、食品饮料、生物技术等领域的重要工具。
为应对市场需求,我院开展了PAPSF中空纤维纳滤复合膜的研制及膜技术集成化应用研究项目。
二、研究进展
1. 分析了中空纤维纳滤复合膜的结构与制备工艺,并优化了聚酰胺多孔层制备过程,提高了孔径分布和抗污染能力。
2. 探究了中空纤维纳滤复合膜的分子筛选性能和水通量、截留率的影响因素,建立了模型,优化了膜的性能。
3. 开发了PAPSF中空纤维纳滤复合膜的应用案例,包括废水处理、生物技术中生物制品的提纯和食品饮料中色泽、味道等方面的改善。
三、问题和展望
1. 尚需进一步完善膜的抗污染性能和长期稳定性,提高其在高浓度废水处理领域的适用性。
2. 对于在生物技术领域的应用,需解决由于生物体积大而易造成膜运行故障问题。
3. 在实践应用中不断调整和改进,优化中空纤维纳滤复合膜的性能和技术,推动其在相关行业中得到广泛应用。
总之,PAPSF中空纤维纳滤复合膜的研制及膜技术集成化应用研究将为推动我国膜技术的创新和应用发展做出积极的贡献。
复合膜工艺
复合膜工艺复合膜工艺是一种将不同材料通过物理或化学方法相互粘合在一起的工艺。
它可以用于制备各种复合材料,广泛应用于包装、汽车、建筑、电子等领域。
复合膜的特点是具有双重或多重功能,能够兼顾不同材料的优点,提高产品的性能和使用寿命。
复合膜工艺有很多种,常见的包括热压复合、湿法复合、溶剂法复合等。
下面将分别介绍这几种常见的复合膜工艺。
热压复合是一种将两层或多层材料通过加热和压力使其粘合在一起的工艺。
它常用于制备塑料膜、纸塑复合膜等。
首先,将需要复合的材料放置在热压机中,然后加热到一定温度,利用机器的压力将两层或多层材料压合在一起。
热压复合能够充分利用材料的热塑性质,使复合后的膜具有较好的强度和粘合性。
湿法复合是一种将膜材料浸泡在特定的溶液中,通过溶液中的成分与膜材料发生作用,使其互相粘合在一起的工艺。
湿法复合可以应用于不同材料的复合,如聚合物与纤维素的复合。
首先,将需要复合的膜材料放置在特定的溶液中,使其完全浸泡,然后通过干燥或者其他方法使其固化。
湿法复合可以在常温下进行,操作简单,可以实现不同材料的复合。
溶剂法复合是一种将两种或多种溶剂中的材料相互混合并形成复合膜的工艺。
这种工艺广泛应用于薄膜材料的制备。
首先,将需要复合的材料分别溶解在不同的溶剂中,然后将两种或多种溶液混合在一起。
在溶剂的挥发过程中,材料分子会互相接触并形成复合膜。
溶剂法复合可以调控复合材料的成分和结构,实现不同材料间的复合。
复合膜工艺的优点是多样的材料可以进行混合和复合,使产品具有更好的性能。
比如,塑料膜和铝箔膜的复合可以实现包装材料的阻隔性能,保证食品和药品的质量和安全。
复合膜还可以通过改变复合材料的组成和结构来调控产品的透明度、柔软性和耐热性。
另外,复合膜工艺相对简单,生产成本较低,生产效率较高。
然而,复合膜工艺也存在一些问题和挑战。
首先,复合膜的加工过程需要考虑材料的粘合性、耐受热的能力和变形率,需要进行试验和调整以保证复合膜的质量。
高通量反渗透复合膜制备研究
天津大学硕士学位论文高通量反渗透复合膜制备研究姓名:张晨申请学位级别:硕士专业:化学工程指导教师:王志2009060114复合膜的结构与成膜机理14.1复合膜的结构复合膜的出现是膜技术发展史上的一个重要突破。
复台膜表面的致密超薄皮层由一个或多个多孔亚层支撑。
复合膜的皮层和亚层由不同的材抖制成,在结构和性质上相互独立。
复合膜的堆大优点在于可以通过埘皮层和亚层分别进行优化,使复合膜的性能达到悬佳…】。
以美国陶氏化学公司的FT-30型商业反渗透复台膜为例,复合膜由聚酯无纺布层(120微米)、聚矾支撑层(40微米)和聚酰胺超薄分离层(100~250纳米)复合而成,如图I_4所示。
复合膜表面的超薄分离层由界面聚合法合成,是复合膜的功能层。
高度交联的聚酰胺薄膜十分致密,起到了对盐离子的截留作J;}j.同时厚度叉很低,对水的阻力很小。
因此,复合膜在有着根高截留率的同时还可以保持较高的水通量。
然而,超薄分离层的机械强度很低,无法单独制备或使用,吲此必须将其合成在某种多孔材科之上。
■■■■●—一聚配簌踊分离屡一裹砜多孔支港层图14檗酰胺反潘透复合膜的结掏示意罔Fi91-4SchematicdiagramofpolyamideTFCmVerseosmosismembrane聚砜(Polysulfone,PF)超滤膜是包括FT-30膜在内的大部分商业反渗透膜所采用的多孔支撑层。
作为超薄功能层的支撑材料.聚砜超滤膜具有表面粗糙度低、表面孔径小、孔径分布窄、抗酸碱、机械强度高、耐高温等优点。
其它可以做为复合膜支撑层的材料包括聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)等。
需注意的是,不是所有的多孔材料都可以用作复台膜的支撑层。
反渗透和纳滤复合膜的活性皮层很薄,困此要求与其直接接触的支撑层表面比较光滑,即粗糙度较低ll“。
此外,复合膜的制各过程中需要将支撑膜与含有多胺单体的碱性水溶液相接触.并且成膜后还需要将复台膜在接近100'C下进行热处理,因此要求支撑材料能够耐强碱、耐高温。
eptfe-tpu复合膜及其制备方法
eptfe-tpu复合膜及其制备方法
EPTFE-TPU复合膜是一种由聚四氟乙烯纤维(EPTFE)和聚
氨酯(TPU)复合而成的薄膜材料。
EPTFE是一种具有良好
耐高温、耐化学腐蚀性能的材料,而TPU具有优异的弹性和
柔韧性。
制备EPTFE-TPU复合膜的方法通常包括以下步骤:
1.准备EPTFE薄膜:通过拉伸或挤出的方法制备EPTFE薄膜,获得所需的厚度和尺寸。
2.预处理EPTFE薄膜:将EPTFE薄膜进行表面处理,以增强
其与TPU的附着力。
3.涂覆TPU:将预处理的EPTFE薄膜浸渍到TPU溶液中,使
其充分吸收TPU。
4.固化TPU:将浸渍的EPTFE薄膜在适当的温度下加热,使TPU固化形成复合膜。
5.后处理:对固化的EPTFE-TPU复合膜进行去除残渣、剪边
和打孔等后处理步骤。
制备EPTFE-TPU复合膜的关键是控制溶液的浸渍和固化过程,以确保TPU在EPTFE表面形成均匀的涂层,并且与EPTFE
良好结合。
EPTFE-TPU复合膜具有表面光滑、耐温性好、耐化学腐蚀性能强的特点,广泛应用于过滤、隔离、防水和防污等领域。
PEG-MoS 2PVA复合膜的制备及性能研究
PEG-MoS_2PVA摘要:在本研究中,我们成功制备了PEG-MoS_2PVA 复合膜,并对其性能进行了分析研究。
我们采用了溶液混合法制备复合膜,并对其结构、力学性能、热稳定性和水分敏感性进行了测试。
结果显示,PEG-MoS_2PVA 复合膜具有较好的力学性能和热稳定性,并且在高湿环境下表现出较低的水分敏感性。
这些结果表明,PEG-MoS_2PVA 复合膜具有广泛的应用潜力,可以用于制备高性能的电池隔膜、柔性电子器件等。
关键词:PEG-MoS_2PVA 复合膜,力学性能,热稳定性,水分敏感性,柔性电子器件引言:随着科技和社会的发展,人们对电子产品的需求越来越高,因此柔性电子产品的研究也越来越受到关注。
作为柔性电子产品中的关键组成部分之一,薄膜的研究和制备变得尤为重要。
传统的薄膜材料,如聚丙烯、聚酰亚胺等,虽然具有良好的力学性能和热稳定性,但长期的使用往往容易导致水分敏感性的问题。
为此,近年来研究者们开始探索新型复合材料的开发,以提高薄膜的性能。
钼二硫化物(MoS_2)是一种具有结构特殊的材料,其具有较好的电化学性能和机械性能,在电池隔膜、催化剂等方面具有很大的应用潜力。
同时,PEG (聚乙二醇)和PVA (聚乙烯醇)是水溶性较好的高分子材料,具有良好的生物相容性和低毒性,在医学和食品包装等方面也有着广泛的应用。
因此,本研究将PEG、MoS_2 和PVA 三种材料复合制备成薄膜,并对其进行了性能测试。
实验部分:实验材料:PEG、MoS_2、PVA实验仪器:电子天平,电子显微镜,红外光谱仪,X 射线衍射仪,万能试验机,热重分析仪,水分吸附仪实验步骤:1. 制备MoS_2 溶液:将MoS_2 加入去离子水中,使用超声波处理30min 以上以获得均匀分散的MoS_2 溶液。
2. 制备PEG-MoS_2 溶液:将PEG 加入MoS_2 溶液中,使用磁力搅拌器均匀混合。
3. 制备PVA 溶液:将PVA 加入去离子水中,加热至60℃,搅拌至完全溶解。
纳米无机磁性聚合物复合膜的制备技术
米粒 子 大小和 形状容 易控 制 、粒 子排 列 更加有序 ,产品 具有特 殊 的优异 性 能。
关键词 :纳米粒 子 ;磁 性 复合膜 ;模 板合 成 法
中图分 类号 :T 5 . Q13】
.
文献标 识码 :A
纳米 无 机磁 性 聚合 物复 合膜 ,一般 由非磁 性绝 缘 体和 分散 在 它 内部 的磁性 纳 米颗 粒或 纳米 纤维 组
1制备 技 术 总 览
用 于制 备纳米 无 机磁性 聚合 物复 合膜 的方 法 主要有溶 胶 一凝胶 法 、 位生 成法 、同时形 成法 、 子 原 离 注 入法 、分 子组装 法 、沉积 法 、仿 生 合成法 等 。 溶 胶一 凝胶法 H是 在 聚合 物或 单体 溶液 中水 解金 属盐 ( 水溶 性盐 或 油溶 性 醇盐 ) ,水解 或水 解 聚合 反 应及溶 胶 化后 ,生成 的纳米粒 子 与聚合 物形 成半 互穿 或全互 穿 网络 , 干燥 得 到凝 胶 , 经溶 剂挥 发 经 再 或 加热等 方法 处理 而制 成样 品 。也 可将金 属化 合物 制成 溶胶后 ,将 聚合 物基体 浸入 溶胶 ,以一定 的速度
收稿 日期 :20 .41 0 70 .9
作者简介:熊中平 (9 6 ) .重庆梁平人 ,助教,主要从事复合材料方面的研究。 17 一,女
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第 2 卷 第6 0 期
熊 中平等 备技 术
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化表面上发生异相成核生长 , 从而形成薄膜。 ukr B ne 等 用仿生法在磺化聚苯乙烯表面制备 出了氢氧化 铁 、针 铁矿 ( e OH)、赤 铁矿 ( e03 FO F 2 )和磁 铁 矿 ( e0 ) 。 F3 4 膜 分 子 自组装 [ 1 以 阴阳离 子 的静 电作用 或 分 子问 的化 学 吸附为 驱 动力 而 制备单 层 和多层 有 序膜 的 8是 0
复合膜的制备方法
复合膜的制备方法复合膜的制备方法既复杂又多样,其中,在不同领域中得到了广泛的应用。
为了更好地理解和使用复合膜,我们按照复合膜的材料形态,首先来介绍和分析复合膜的制备方法和其应用。
一、复合膜材料复合膜材料是由两种或多种不同材料组成的综合结构体,它们可以是塑料、纤维、金属、合成材料等。
(1)塑料复合膜塑料是复合膜材料中使用最广泛的一种材料,它具有耐腐蚀、耐腐蚀、耐热、耐冷等优点。
根据不同应用要求,塑料可以是聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚叔丁醇,也可以是其他塑料材料。
(2)纤维复合膜纤维复合膜是指复合膜的主要组成部分是纤维,它们可以是纤维素、涤纶、玻璃纤维等。
(3)金属复合膜金属复合膜是指该复合膜的主要组成部分是金属,可以是铝、铁、钢等,具有良好的塑性和韧性,能够提供强度和刚性。
(4)合成复合膜合成复合膜是指由聚合物、碳纤维、矿物纤维等综合组成的复合膜,它们具有较高的抗拉力和较高的耐热性能。
二、复合膜的制备方法(1)喷涂法喷涂法是指将胶粉分散在液体中,并用催化剂加热,使胶粉形成一层流动的涂层,以便与复合膜基板结合。
此外,如果在喷涂过程中添加不同的填料,可以达到复合膜结构调整的目的。
(2)沾湿法沾湿法是指将胶粉悬浮液用布片沾润以形成膜层,然后将沾湿膜放在其他支撑物上,再将此膜热压在复合膜基板上,形成紧密且均匀的复合膜结构。
(3)湿滴法湿滴法是指将胶粉悬浮液用喷雾器喷洒在复合膜基板上,形成湿滴,然后用高温和压力将湿滴烘焙至成膜,从而形成紧密的复合膜结构。
(4)蒸镀法蒸镀法是指将胶粉悬浮液用蒸镀法在复合膜基板上蒸发,形成一层厚膜层,以便调整复合膜的形状和性能。
三、复合膜的应用(1)包装复合膜广泛用于食品、医药、农产品等产品的包装,可以有效防止外界环境伤害,保证产品的安全性和长效性。
(2)建筑复合膜可以用于建筑围护结构,可以提高建筑结构的耐热性、耐紫外线性、绝缘性和装饰性等性能。
(3)机械设备复合膜可以用于机械设备,如滚筒涂层,可以有效防止内部机械部件的磨损,延长机械设备的使用寿命。
界面聚合法制备复合膜
amine
- log 3 (poct)
A·105 (LΠm2 hPa)
rejection MgSO4 Na2SO4
( %)
( %)
ζ at pH = 6 (mV)
PIP
1150 616
93
95
- 70
DAP 2184 818
72
89
- ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
DAPP 1143 312
75
35
+ 15
EAP 1157 311
(No. 2005CB623800) 、教育部博士点基金项目 (2005CB623800) 和中国博士后科学基金项目 (20060400617) 资助 3 3 通讯联系人 e2mail :peiyiwu @fudan. edu. cn
第9期
汤蓓蓓等 界面聚合法制备复合膜
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应 ,从而在多孔支撑体上形成一很薄的致密层[11] 。 如图 1 所示 ,将支撑体 (通常是微滤或超滤膜)
polyimidecompositemembranefromterephthaloylchloride43diamine苯二胺界面聚合得到一种带有亲水交联结构的表面活性聚酰胺层这种带有亲水交联结构的复合膜对有机水溶液显示出了良好的分离效果arthur38等以金刚烷2262二酮21反渗透膜该膜对含盐的溶液具有很高的渗透性和分离性能312多元酚与多元酰氯的界面聚合进行界面聚合的水相单体除多元胺外多元酚也是常见的水相单体4647和均苯三甲酰氯为活性单体在聚砜多孔支撑体上界面聚合制备了聚酯复合纳滤膜所形成的膜表面较光滑并且不均匀地分布着尺寸不规则的颗粒聚集体有的甚至颗粒体消失对应的膜通量较高截留率较低因此与tmc的反应能力降低生成的聚合物分子量复合膜表面活性层致密度下降从而使得最终复合膜的通量增加而截留率降低ohso2oh313新型多元胺与多元酰氯的界面聚合为了改善膜的性能以适应各种工业的特殊需近年来研究者们尝试制备出新的多元胺和多元酰氯来用于复合膜的制备
水热法无机复合膜的制备工艺研究的开题报告
水热法无机复合膜的制备工艺研究的开题报告一、选题背景和意义在现代社会发展过程中,新能源、新材料的需求与日俱增。
无机复合膜作为一种新型材料,在能源、环境等领域具有广泛的应用。
目前,制备复合膜的方式繁多,其中水热法被广泛用于制备复合材料膜的过程中。
水热法制备薄膜具有成本低、生产效率高等优点,也能较好地控制薄膜的厚度、形貌和性能。
因此,对水热法制备无机复合膜的研究具有重要的意义。
本研究的目的在于探究水热法制备无机复合膜的制备工艺,为实现薄膜材料的精准制备提供一个有效的途径。
本研究可以为新型材料的制备提供技术支持,为能源、环境等领域的发展做出一定的贡献。
二、研究内容和目标研究内容主要包括以下三个方面:1.水热法制备无机复合膜的工艺条件研究:通过控制温度、压力、反应时间等条件,研究这些条件对无机复合膜制备的影响。
2.无机复合膜薄膜结构调控研究:通过表征复合膜的力学性能、形貌和结构等方面,探究制备条件对膜的结构调控的影响。
3.复合膜应用研究:将制备的复合膜用于能源、环境等领域进行测试,验证其应用价值。
研究目标:通过探究水热法制备无机复合膜的制备工艺,实现膜材料的精准制备,提高复合膜的性能,为其在能源、环境等领域的应用提供技术支持。
三、研究方法和技术路线研究采用以下方法和技术路线:1.实验方法:根据文献综述和对实验所需材料的尝试,确定制备方法和实验条件。
2.样品表征:采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)等手段对制备的复合膜进行表征。
3.分析方法:分析实验结果,探究水热法制备无机复合膜的制备工艺,薄膜结构调控和复合膜在应用领域的性能表现。
四、研究预期结果本研究将通过对无机复合膜的制备工艺、表征和应用进行综合研究,探究水热法对复合膜形貌以及性质的调控作用,并期望实现如下目标:1.确定一种适合制备无机复合膜的水热工艺流程,探究不同实验条件对制备膜的影响,为薄膜制备提供一种有效的技术途径。
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反渗透膜的制备技术发展反渗透是利用反渗透膜只透过溶剂而截留离子或小分子物质的选择透过性,以膜两侧的静压差为推动力,实现对混合物分离的膜过程。
在一定温度下,用一个只能使溶剂透过而不能使溶质透过的半透膜把稀溶液与浓溶液隔开,由于浓溶液中水的化学势小于稀溶液中水的化学势,水就会自发地通过半透膜从稀溶液进入到浓溶液中,使浓溶液液面上升,直到浓溶液液面升到一定高度后达到平衡状态。
这种现象称为渗透(osmosis)或正渗透。
如图1所示,半透膜两侧液面高度差所产生的压差称为浓溶液和稀溶液的渗透压差Δπ,如果稀溶液的浓度为零,渗透压差即为(浓)溶液的渗透压π;如果在浓溶液上方施加压力ΔP,如果ΔP大于Δπ,则浓溶液中的水便会透过半透膜向稀溶液方向流动,这一与渗透相反的过程称为反渗透(reverse osmosis,RO)[1]。
由于反渗透膜的截留尺寸为0.1-1nm左右,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率达97~98%),系统具有水质好、能耗低、无污染、工艺简单、操作方便等优点,其已广泛应用在苦咸水脱盐、海水淡化、废水处理、纯水制备、食品和医药等方面,被称为“2l世纪的水净化技术”。
[2]1.1 反渗透复合膜发展概括人类发现渗透现象至今已有260多年历史。
1748年,法国的Abble Nollet发现水能自发地扩散进入装有酒精溶液的猪膀胱,并首创osmosis一词用来描述水通过半透膜的现象,成为第一例有记载的描述膜分离的试验。
在接下来的100多年里,渗透作用引起了科学家们极大的兴趣。
最初实验用膜都是动物或植物膜,直到1864年,Traube才成功研制了人类历史上第一人造膜—亚铁氰化铜膜。
该膜对稀电解质溶液表现出显著的选择通过性,尤其渗透压现象引起了极大的关注。
Preffer用这种膜以蔗糖和其他溶液进行实验,把渗透压和温度及溶液浓度联系起来,给出了计算渗透压的关联式。
1887年Van't Hoot依据Preffer的结论。
Sollner进行了反渗透的初步研究,当时人们称之为“反常渗透”。
1949年,美国加利福尼亚州立大学洛杉矶分校(UCLA)的Gerald Hassler教授开始了“将海水作为饮用水的水源’’的研究,描述了“阻挡盐分渗透的膜”和“选择性渗透膜层",最早提出了膜法脱盐的概念。
尽管Hassler 教授的研究未取得理想的结果,但这为后来的反渗透研究工作奠定了基础。
1953年,美国的C.E Reid教授首先发现醋酸纤维素类具有良好的半透性;同年,反渗透在Reid教授的建议下被列入美国国家计划。
1960年UCLA 的Samuel Yuster,Sidney Loeb和Srinivasa Sourirajan等在对膜材料进行了大量的筛选工作后,以醋酸纤维素(E-398-3,乙酰含量39.8%)为原料,采用高氯酸镁水溶液为添加剂,经反复研究和试验,终于首次制成了世界上具有历史意义的高脱盐(98.6%)、高通量(10.1MPa下水透过速度为O.3×10-3cm3/s,合259L/d*m2)的不对称反渗透膜。
该膜由一层很薄的致密层(厚度约15~25nm)和一个多孔支撑层(>100um)组成。
不对称膜的制备成功成为膜发展史上的第一个里程碑,极促进了反渗透膜技术的发展。
膜科学技术的发展并没有因为第一实用反渗透膜的发明而停止。
1963年Manjikion对CA膜进行了改性,1968年Saltonstall研制了CA-CTA(三醋酸纤维素)共混膜。
醋酸纤维素类膜制作较容易,价格便宜,耐游离氯,膜面平滑不易结垢,但应用pH围窄,耐热性差,易发生化学及生物降解且对操作压力要求高。
针对这些缺点,美国Du Pont公司开发出一种α-PA(芳香族聚酰胺)反渗透膜。
与醋酸纤维素类膜相比,芳香族聚酰胺类膜具有脱盐率高、通量大、应用pH围宽、耐生物降解、操作压力要求低等优点。
70年代初该公司成功推出一种由α-PA中空纤维反渗透膜制成的“Permasep B-9”渗透器(获1971年美国Kirkpatrick化学工程最高奖),使反渗透的性能有了大幅度的提高。
同期,德国、中国和前联也相继开发出了自己的聚酰亚胺R0膜和聚砜酰胺RO膜。
复合膜的研究始于20世纪60年代中期。
70年代问世的NS-100复合膜(聚乙烯亚胺与甲苯二异氰酸酯在聚苯乙烯基膜上复合而成)是膜技术发展史上的又一个里程碑。
1980年Filmtec公司推出了性能优异、实用的FT-30复合膜(间苯二胺和均苯三甲酰氯界面聚合而得),实现了反渗透复合膜技术的商品化,从而使反渗透复合膜技术取得划时代的进步。
80年代末高脱盐率的全芳香族聚酰胺复合膜工业化;90年代中期超低压和高脱盐全芳香族聚酰胺复合膜开始进入市场;2000年初耐污染、高脱硼、极低压和高压聚酰胺复合膜相继出现……从而为反渗透技术的进一步发展开辟了广阔的前景1.2反渗透膜的结构反渗透膜按结构来分主要有两种:不对称反渗透膜和反渗透复合膜[5],其示意图如图2所示。
非对称反渗透膜一般由相转化法一步制备,具有以下两个特点:一是致密皮层与支撑层为同一种膜材料;二是致密皮层与支撑层是同时制备、形成的。
由于其对溶质起分离作用的致密皮层较厚(约0.5μm),因此水通量较小[6]。
复合反渗透膜是由致密的超薄分离层(约0.2μm)、多孔支撑层(40~70μm)和织物增强层(约110μm)组成。
一般先在织物增强层上制备多孔支撑层,再在其上制备致密皮层,分两步完成。
通用的复合膜大多是在多孔聚砜支撑膜表面采用界面聚合法制得致密的交联芳香聚酰胺超薄分离层,这种膜的水通量较高。
复合反渗透膜与不对称反渗透膜比较,具有如下优点[7]:(1)反渗透复合膜是在支撑膜上复合一层致密分离层而制得,可以分别选用不同的膜材料制备致密皮层和多孔支撑层,并能控制多孔支撑层的孔隙率、孔结构等,通过调节,可以满足不同的分离要求。
而不对称反渗透膜的致密皮层与多孔支撑层通常为同一材料,没有明显的界面,结构难以控制;(2)复合反渗透膜中的超薄分离层可由线性聚合物和交联聚合物组成,可用的聚合物种类较多。
而非对称反渗透膜则要求可溶性聚合物,还需具有脱盐功能和合适的水通量,所以可用的聚合物十分有限,主要是醋酸纤维素和可溶性的聚酰胺;(3)反渗透复合膜中的致密皮层可以在多孔支撑层上直接反应得到高亲水性的交联聚合物,使分离层既具有高亲水性,又有好的耐溶胀性,在高脱盐的情况下能保持高的水通量。
而非对称反渗透膜一般通过相转化法一步完成,分离层较厚,水通量相对较小,分离性能差。
这些特点在目前已工业化的膜产品中得到了充分体现,也是复合反渗透膜得到广泛应用的重要原因。
1.3反渗透膜的渗透机理反渗透膜是通过膜两侧静压差为推动力来实现对液体混合物进行分离的选择性分离膜。
反渗透膜的操作压力一般为1.0~10.5MPa,溶剂(通常是水)能够通过反渗透膜,而离子或小分子物质则被膜截留。
反渗透过程必须满足两个条件:一是有一种高选择性和高透过率;二是操作压力要高于溶液的渗透压。
在实际反渗透过程中膜两边静压差还须克服透过膜的阻力。
反渗透膜透过机理主要有氢键理论、优先吸附-毛细孔流理论以及溶解扩散理论[8]。
1.3.1氢键理论氢键理论,基于离子和分子能通过膜的氢键的结合而发生联系,从而以这种联系发生线形排列型扩散来进行传递。
在一定压力的作用下,溶液中的水分子和醋酸纤维素活化点-碳基上氧原子形成氢键,原来的水分子形成的氢键则被断开,水分子解离出来并且随之转移到下一活化点,形成新的氢键。
通过这一连串氢键的形成和断开,使水分子离开膜表面的致密活化层,由于多孔层含有大量的毛细管,水分子才能畅通流出膜外。
1.3.2优先吸附-毛细孔流理论索里拉金等人提出了优先吸附-毛细孔流理论。
以氯化钠水溶液为例,膜的表面能选择性的吸水,所以水被优先吸附在膜表面,而对氯化钠产生排斥。
在压力作用下,被优先吸附的水通过膜,形成脱盐过程。
这种模型还给出了混合物分离、渗透的一种临界孔径的新概念。
临界孔径为选择性吸附界面水层的两倍。
基于这种模型在膜的表面必然会存在相应大小的毛细孔。
根据这一理论,奠定了实用反渗透膜发展的基础。
1.3.3溶解-扩散模型Lonsdale等提出溶解-扩散模型,假设溶质还有溶剂都具有溶解于均质的非多孔膜表面。
在化学势推动下扩散通过膜,再从膜下游解吸。
因膜的选择性透过,使得气体或者液体混合物分离;而物质的渗透能力,不仅取决于扩散系数,同时与其在膜中的溶解度有关。
所以溶解-扩散模型适用于均相的、高选择性的膜,如反渗透膜。
1.4 反渗透膜应用中存在的问题反渗透膜分离技术的先进性以及经济、环保和社会效益已被大量反渗透工程实际运行结果所证实。
反渗透膜法分离技术的核心是高性能的反渗透膜。
但常规反渗透膜还存在抗污染和抗氧化性能较差,截留率和通量偏低等缺点[9](1)膜污染膜污染是物料中的颗粒、胶体粒子或溶质分子在膜表面或膜孔吸附、沉积,而使通量下降的现象。
反渗透膜污染的主要影响因素有反渗透膜的性质和结构、料液的性质以及操作条件等。
目前,适于反渗透膜制备的材料比较有限,膜的亲水性不理想,反渗透膜的耐污染性较差,在使用过程中清洗频率较高。
膜污染和频繁清洗,将直接导致膜产水量下降、产水水质变差、膜使用寿命变短以及操作运行费用增加等。
抗污染性是衡量复合反渗透膜性能的重要指标。
(2)膜氧化膜氧化主要是由膜材料与氧化剂发生相互作用而被氧化。
膜材料的氧化,将直接导致膜性能衰竭,严重影响膜的使用寿命。
目前,商品复合反渗透膜的分离层一般为交联芳香聚酰胺,交联芳香聚酰胺易被水中活性氯(活性氯是指溶液中具有氧化性的氯元素)氧化而导致反渗透膜性能急剧下降。
在实际应用中,反渗透膜的进水需要经过脱氯处理,以确保进水料液中余氯低于0.1ppm。
(3)截留率现有用于海水淡化的复合反渗透膜的盐截留率偏低(一般在99.2-99.4%之间),对硼的脱除效果不理想(一般去除率低于90%)。
反渗透膜的截留性能仍需进一步提高,以提高反渗透膜的分离效率,降低造水成本;(4)水通量与高盐截留率相对应,提高膜的通量也将提高反渗透膜的分离效率,降低造水成本。
1.5 反渗透膜的制备方法1.5.1 非对称反渗透膜的制备方法非对称反渗透膜一般通过相转化法制备。
其工艺过程主要包括:a. 将聚合物和添加剂溶于适当的溶剂或混合溶剂中制成铸膜液;b. 用刮刀直接将铸膜液刮在支撑物(如无纺布、涤纶布等)上;c. 在较高温度下进行短时间溶剂蒸发;d. 浸入非溶剂浴中,进行溶剂与非溶剂交换,使聚合物凝胶成固态;e. 经热处理成膜。
图3为平板式非对称反渗透膜制备流程示意图。
对于中空纤维式膜的制备,类似于平板式膜,但由于它是自支撑式的,制法中不需要步骤b[10]。