聚偏氟乙烯膜溶剂回收的研究
聚偏氟乙烯_PVDF_膜化学法亲水改性技术_苏洁
Vol.30,No.1,2011[收稿日期]2010-09-15[基金项目]上海市科委国际科技合作基金项目(编号:09230713300)[作者简介]苏洁(1983-),女,硕士研究生,主要研究方向为环境化学.E-mail:sujie.tt@163.com[通讯作者]相波,E-mail:bxiangbo@tongji.edu.cn聚偏氟乙烯(PVDF )膜化学法亲水改性技术苏洁,相波,李义久(同济大学化学系,上海,200092)摘要通过化学表面改性的方法改善PVDF膜的亲水性,从化学处理的时间、体系的温度、碱液的浓度三个因素对改性的条件进行摸索、优化。
采用静滴接触角、raman光谱法、傅里叶-红外(FT-IR)、差分扫描热分析(DSC)法、X-射线衍射强度法等方法研究改性后PVDF膜亲水性、结构、组成、晶型变化。
结果显示:体系温度在60℃下,碱液浓度为6mol/L,经过8h的处理,在结构、组成上由于脱去氟化氢,从而减少氟元素的含量并引入亲水性基团使得PVDF膜亲水性有所改善。
关键词聚偏氟乙烯(PVDF);化学表面改性;亲水性中图分类号:X52文献标识码:B文章编号:1009-0177(2011)01-0062-05Chemical Modification and Hydrophilicity Improvement for Polyvinylidene Fluoride (PVDF)MembraneSu Jie,Xiang Bo,Li Yijiu(Department of Chemistry,Tongji university,Shanghai 200092,China )Abstract In the paper,optimization of the condition of the chemical modification of the polyvinylidene fluoride (PVDF)membrane at different concentrantions of alkaline solution,duration of the reaction times,and temperatures of the reaction system and evaluation of the effect of changing condition to the hydrophilicity,molecular structure,components and crystalline form of the membrane by raman spectroscopy,FT-IR a spectroscopy,X-ray diffraction spectroscopy,differential scanning calorimetry and determination of contact angles were introduced.The results show that after 8h dehydroflouridation under 60℃in alkaline solution of 6mol /L,the hy -drophilicity of the modified membrane is enhanced as the hydroxyl group introduced to the PVDF membrane chemical structure,how -ever,the mechanical strength is decreased.Keyword polyvinylidene fluoride (PVDF),chemical surface modification,hydrophilicity1前言聚偏氟乙烯(PVDF )材料具有优良的化学稳定性、耐辐射性、耐热性,已作为一种主要的微滤和超滤膜材料,成功应用于化工、生物、医药、水处理等领域。
《2024年溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》范文
《溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》篇一一、引言随着现代科技的发展,微孔膜材料在众多领域中得到了广泛的应用,如水处理、空气过滤、生物医药等。
聚偏二氟乙烯(PVDF)作为一种重要的微孔膜材料,因其良好的化学稳定性、热稳定性及优异的机械性能而备受关注。
本文将重点研究溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究。
二、溶液相转化法的基本原理溶液相转化法是一种制备微孔膜的常用方法。
该方法主要涉及将聚合物溶液通过相转化过程,使其从液态转变为固态,从而形成具有微孔结构的膜。
在PVDF微孔膜的制备过程中,通过控制溶液的组成、浓度、温度等参数,可以实现对膜结构的有效控制。
三、PVDF微孔膜的结构控制(一)溶液组成与浓度的控制溶液的组成和浓度是影响PVDF微孔膜结构的关键因素。
通过调整聚合物浓度、添加剂种类及含量等,可以调控膜的孔径大小、孔隙率及表面形态。
例如,增加聚合物浓度可以减小孔径,提高膜的致密性;而添加适量的添加剂可以改善膜的表面性能,提高其亲水性或疏水性。
(二)相转化过程的控制相转化过程是PVDF微孔膜制备的核心步骤。
通过控制凝固浴的温度、浸泡时间及凝固速度等参数,可以影响膜的结晶度、孔结构及机械性能。
适当的相转化条件可以使得膜形成良好的微孔结构,提高其分离性能和稳定性。
四、PVDF微孔膜的性能研究(一)分离性能PVDF微孔膜具有良好的分离性能,可广泛应用于水处理、空气过滤等领域。
通过调整膜的孔径大小和孔隙率,可以实现对不同分子量物质的分离。
此外,膜的表面性能也会影响其分离效果,如亲水性或疏水性可以影响物质在膜表面的吸附和扩散行为。
(二)机械性能PVDF微孔膜具有良好的机械性能,包括拉伸强度、撕裂强度和穿刺强度等。
这些性能主要取决于膜的结晶度、分子链排列及交联程度等。
通过优化制备工艺和添加剂的使用,可以提高PVDF微孔膜的机械性能,满足不同应用领域的需求。
五、实验结果与讨论通过实验,我们研究了溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程中,结构控制对其性能的影响。
毕业设计(论文)-PVDF膜材料表面的耐碱老化研究
各专业完整优秀毕业论文设计图纸各专业完整优秀毕业论文设计图纸PVDF膜材料表面的耐碱老化研究摘要聚偏氟乙烯是一种半结晶聚合物,具有较强的疏水性,能流延成膜,易受到有机物,特别是蛋白质的吸附而造成膜污染。
针对膜污染,用较高浓度的NaOH碱液在高温下对膜进行清洗。
但在清洗过程中,我们发现PVDF在碱液下逐渐变黄甚至发黑,PVDF的膜结构被破坏,减短了PVDF膜的使用寿命。
本实验正是基于此,采用改变PVDF表面结晶形态的方法对PVDF进行改性,从而提高其耐碱性。
PVDF常见的晶体结构主要有三种:β、α、γ晶型。
而溶剂和不同温度对膜结晶性能以及各种晶型的产生都有比较宏观的影响。
根据文献及前期摸索,实验主要从以下三方面进行:成膜工艺、结晶形态、表面形貌结构对PVDF膜耐碱性的影响。
我们着重研究了PVDF膜材料在不同亲核试剂(氢氧根、乙胺)进攻下的脱氟降解过程,以及表面结构对此界面层脱氟降解反应的影响。
在相同的侵蚀环境下,PVDF溶剂膜脱氟降解速度和程度要远远高于PVDF熔融膜。
溶剂膜老化速度要快于熔融膜。
含α晶型较多的PVDF膜耐碱老化性能明显要强于含α晶型多的PVDF膜。
表面排布较规整的样品更耐碱老化。
关键词:聚偏氟乙烯耐碱性结晶形态脱氟降解Alkali resistance of Poly(vinylidene fluoride) filmAbstractPVDF is a semi - crystalline polymer, with strong hydrophobicity, cast film, vulnerable to organic compounds, especially protein adsorption and membrane fouling caused. Membrane fouling, with a high concentration of NaOH alkaline solution under high temperature on membrane cleaning. But in the process of cleaning, we find PVDF lye gradually turn yellow or even black, PVDF membrane structures are destroyed, reduced the use of PVDF membrane life. This experiment is based on this, using the change of surface morphology of PVDF methods to be modified, thereby improving its alkali resistance.But with different solvents and temperature on properties of membrane crystallization and Crystal have a wider impact. According to historical and early exploring, the experiment from the following three main areas : film forming process, Crystal morphology, effect of surface morphology structure on alkali resistance of PVDF membrane.We focus on PVDF membrane material in different nucleophiles hydroxyl, ethylamine defluorination process under attack, and surface structure on the degradation effects of fluorine gas - fluid interface.Under the same erosion environment, solvent PVDF membrane defluorination degradation level of speed and much higher than the melting film of PVDF. Solvent film aging faster than melting film. PVDF membrane containing α Crystal more aging properties of alkali – resistant noticeably stronger than α crystal of PVDF membrane. Alkali resistance of surface layout more structured samples more aging.Key words: poly(vinylidene fluoride); alkali resistance;crystal; defluorination of degradation目录摘要 (I)Abstract (II)第一章文献综述 (1)1.1引言 (1)1.2 PVDF与碱的脱氟反应机理 (2)1.2.1反应原理 (2)1.2.2 PVDF与碱反应的FT-IR表征 (3)1.2.3 PVDF与碱反应的拉曼表征 (4)1.2.4 ESR (5)1.3PVDF晶型结构 (8)1.3.1 α晶型 (8)1.3.2 β晶型 (8)1.3.3 γ晶型 (9)1.4 实验方案与研究方向 (11)第二章实验样品制备部分 (12)2.1 主要原料和仪器 (12)2.1.1实验原料与试剂 (12)2.1.2 实验仪器与设备 (12)2.2 膜制备 (12)2.2.1 熔融铸膜 (12)2.2.2溶剂铸膜 (13)第三章结果讨论 (14)3.1溶剂膜在氢氧根和乙胺进攻下的脱氟降解反应 (14)3.1.1通过ΔL值表征PVDF溶剂膜表面脱氟降解反应程度 (14)3.1.2 FTIR-ATR分析 (16)3.2熔融膜在氢氧根和乙胺进攻下的脱氟降解反应 (17)3.2.1通过ΔL值表征熔融膜表面脱氟降解反应程度 (17)3.2.2 FTIR-ATR分析 (18)3.3制备不同表面结构的PVDF材料 (19)3.3.1 XRD分析 (20)3.4不同表面结构PVDF材料的脱氟降解反应 (21)实验结论 (24)参考文献 (25)致谢 (27)第一章文献综述1.1引言聚偏氟乙烯是一种半结晶、线型聚合物,玻璃化温度(Tg)为-39o C,结晶熔点(Tc)约等于160o C,热分解温度在316o C [1]以上,聚合度可以达到几十万。
pvdf处置方案
pvdf处置方案
PVDF(聚偏二氟乙烯)是一种高性能的聚合物材料,广泛应用于工业、医疗、电子等领域。
然而,随着使用量的增加,废旧PVDF材料也越来越多,如何妥善处理这些废料成为了一个亟待解决的问题。
以下是一些可行的PVDF处置方案:
1.回收再利用:将废旧PVDF材料进行清洗、破碎、熔融等处理,再通过加工成型,
可以制成新的PVDF制品。
这种处理方法不仅可以减少废弃物的产生,还可以节约原材料,降低生产成本。
2.焚烧处理:将废旧PVDF材料进行焚烧处理,可以将其中的有机物完全燃烧掉,转
化为无害的二氧化碳和水蒸气。
这种处理方法比较简单,但是需要注意焚烧过程中会产生有毒气体,需要采取相应的环保措施。
3.化学降解:通过化学反应将废旧PVDF材料分解成小分子化合物,如醇、酮、酯等。
这些小分子化合物可以进一步被处理或用作其他用途。
这种处理方法需要使用化学试剂,需要注意环保和安全问题。
4.生物降解:通过微生物的作用将PVDF材料分解成低分子化合物或单体。
这种处理
方法比较环保,但是需要较长时间和特定的微生物种群。
需要注意的是,不同的处理方法各有优缺点,需要根据实际情况进行选择。
同时,对于任何一种处理方法,都需要采取相应的环保措施,避免对环境造成二次污染。
聚偏氟乙烯膜制备与改性研究进展
Material Sciences 材料科学, 2020, 10(12), 973-979Published Online December 2020 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2020.1012117聚偏氟乙烯膜制备与改性研究进展彭湘梅1*,黄强1,2#,李绍峰1,2,孙健1,王梦婷11深圳职业技术学院建筑与环境工程学院,广东深圳2深圳职业技术学院城市生态与环境技术研究院,广东深圳收稿日期:2020年11月15日;录用日期:2020年12月17日;发布日期:2020年12月24日摘要聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有出色的稳定性、可塑性、耐磨性等特点,被广泛应用于饮用水与废水处理领域中。
但PVDF膜还存在抗污能力不足和渗透性较差等问题,限制了其在水处理领域中更进一步的发展。
因此提高膜抗污染能力以及提高膜通量已然成为制备和改性PVDF膜的研究重点。
本文对PVDF膜制备方法和改性技术进行了梳理,首先概述了PVDF材料及PVDF膜制备方法,并着重介绍了非溶剂诱导相转化法和热诱导相转化法;然后总结了近年来PVDF膜改性的研究进展;最后对PVDF膜制备及改性研究的发展前景进行了展望。
针对PVDF膜通量低、易污染等问题,提供了一些科学可行的解决方法。
关键词聚偏氟乙烯(PVDF),PVDF膜的制备,PVDF膜的改性Research Progress in Preparation andModification of Polyvinylidene FluorideMembraneXiangmei Peng1*, Qiang Huang1,2#, Shaofeng Li1,2, Jian Sun1, Mengting Wang11School of Construction and Environmental Engineering, Shenzhen Polytechnic, Guangdong Shenzhen2Institute of Urban Ecology and Environment Technology, Shenzhen Polytechnic, Guangdong ShenzhenReceived: Nov. 15th, 2020; accepted: Dec. 17th, 2020; published: Dec. 24th, 2020AbstractPolyvinylidene fluoride (PVDF) membranes are widely used in the fields of drinking water and *第一作者。
聚偏氟乙烯(PVdF)锂电池隔膜改性研究进展
聚偏氟乙烯(PVdF)锂电池隔膜改性研究进展作者:洪崇得翁景峥来源:《科学与财富》2017年第17期(福建师范大学材料科学与工程学院福建福州 350007)摘要:针对动力锂离子电池对隔膜的要求,综述了三种聚偏氟乙烯(PVdF)隔膜材料的改性研究。
可以通过掺杂无机材料提高聚合物隔膜热稳定性;通过掺杂有机材料提升聚合物隔膜的电导率、电化学性能以及力学性能。
通过复合膜制备将不同复合材料协同优势发挥到最大化,弥补了聚偏氟乙烯(PVdF)隔膜的缺陷,制备出性能优异的锂电池隔膜。
关键词:聚偏氟乙烯;锂电池隔膜;改性前言:随着能源存储设备的高速发展,锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命受到广泛关注。
在锂离子电池系统中,隔膜起到至关重要的作用,在隔绝正负极的同时允许锂离子通过,其性能对于电池的充放电性能及安全性能有直接影响。
由于隔膜本体电阻较大,对电解液的浸润性差,导致锂离子电池的离子电导率较低。
因此,开发高性能隔膜对电池性能的改善具有积极的作用。
为了改善隔膜对电解液的浸润性并提高离子电导率,聚偏氟乙烯(PVdF)具有化学稳定性好、介电常数高、疏水性好等优点,比较适宜作锂离子电池隔膜材料。
1.掺杂无机材料无机材料具有的两大优势:一、无机颗粒高温无尺寸收缩对有机隔膜热稳定性的增强;二、许多无机材料具有的吸附、中和等功能,对聚合物隔膜只能用作物理阻断的功能进行拓展。
刘文婷等[1]通过溶剂热法制备石榴石型快锂离子导体锆酸镧锂(LLZO),分别以不同比例掺入PVdF溶液中,通过静电纺丝法制备出掺LLZO的 PVdF-LLZO复合隔膜;其次,利用磁控溅射镀膜技术在上述6% LLZO隔膜两侧沉积AlF3 纳米颗粒.陈爱雨等[2]研究了添加有机溶剂PEG400和无机纳米材料Ti02对膜的结构和性能的影响,得出综合改性后制备的膜材料性能优异,SEM表明膜的孔结构完整且分布均匀,多孔膜吸液率达345%,离子电导率达5.2mS/cm,电池测试表明综合改性的膜材料装配的电池充放电平台稳定,循环性能优异。
聚偏氟乙烯PVDF超滤膜的制备与性能的研究
改性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的制备与性能的研究施柳青 卞晓锴 陆晓峰中国科学院上海应用物理研究所,上海201800摘要:以改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐)为膜材料,绘制了PVDF-DMAc,PVDF-NMP,PVDF-DMF,PVDF-DMSO 不同溶剂体系的三元相图;采用浸没沉淀相转化方法制备超滤膜,研究了铸膜液中溶剂体系、不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响,对膜的亲水性和抗污染性能进行了测试和对比。
结果表明:在聚合物-溶剂二元体系发生相分离过程中,所需非溶剂( 水) 的量的顺序为: DMAC>NMP>DMF >DMSO;以DMAC为溶剂时制备的改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐)制膜液液-液分层速度减慢,得到的膜表面相对致密截留率高;随着聚合物浓度的提高,膜的通量下降,截留率上升,提高膜的性能;蛋白溶液连续运行实验及接触角测试结果显示接枝了马来酸酐后,改性PVDF制备的超滤膜的透过性能和抗污染性能均得到了提高。
关键词:改性聚偏氟乙烯;相转化法;超滤膜;三元相图随着超滤技术应用领域的日益扩大, 人们对各种可溶性溶质的浓缩、分离、提纯和净化,对超滤膜提出了更高的要求,因而对膜材料的品种和性能提出了更高的要求,对超滤膜的品种及性能要求越来越高。
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种疏水性的线型结晶性聚合物,具有优良加工性能、热稳定性能和耐化学腐蚀性等特点,近年来在膜分离技术领域中受到了人们的关注,在环保、冶金、医药、食品加工等领域有广泛的应用〔1 〕。
我们获得改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐),在PVDF本体上接枝马来酸酐的新型膜材料,对此展开了研究,制备超滤膜。
本文以改性PVDF-马来酸酐为膜材料,采用相转化的方法制备超滤膜, 研究了铸膜液中溶剂体系,不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响,对改性PVDF-马来酸酐和PVDF超滤膜的抗污染性能和接触角进行了测试和对比。
1实验部分1.1 实验材料及试剂聚偏氟乙烯(PVDF)、改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐),聚乙二醇,聚乙烯吡咯烷酮(PVP),所用的有机溶剂主要有:N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、牛血清蛋白(BSA, M n=67000)。
用于废水处理和回用的多孔聚偏氟乙烯合金膜的制备方法
第1期张乐观等.赤泥在环境治理中的应用研究进展院学报,2005,25(2):245~24720 韩毅,王京刚.用改性赤泥吸附废水中的六价铬.化工环保,2005,25(2):132~13621 Zhu Chunlei,L uan Z haokun,W ang Yanqiu,et al.Rem oval of cadm iu m f ro m aqueous solutions by adsorp tion on granula r red m ud(G RM).S ep Purif Technol,2007,57: 161~16922 A li T,N adide D.Rem oval of fluoride f ro m w a t e r by using granula r red m ud:B atch and colu m n studies.J H aza rd M ater,2009,164:271~27823 A ltundogan H S,A ltundogan S,Tüm en F,e t al.A rseni c rem ova l fro m aqueous solutions by adsorp tion on red m ud.W aste M anage,2000,20:761~76724 A ltundogan H S,A ltundogan S,Tüm en F,e t al.A rseni c adsor p tion f ro m aqueous solutions by activated red m ud.W aste M anage,2002,22:357~36325 N a m asivaya m C,A rasi D J S E.R e m ova l of congo redf ro m w aste w ate r by adsorption onto w ast e red m ud.C hem osphe re,1997,34(2):401~41726 N am asivayam C,Yam una R T,A rasi D J S E.Rem oval of acid violet fro m w ast ew ater by adsorp tion on w aste red m ud.E nviron G eol,2001,41:269~27327 W ang S B,B oyjoo Y,Choueib A,et a l.Rem oval of dyesf ro m aqueous solution usi ng f ly ash and red m ud.W a terR es,2005,39:129~13828 G upta V K,S uhas A I,Sa ini V K.R em ova l of rhodam ine B,fast green,and m e t hyl ene blue f ro m w astew ate r usingred m ud,an alu m inu m industry w aste.Ind Eng C hem Res,2004,43:1740~174729 O rescanin V,N ad K.R ed m ud and w aste base:ra w m a terials fo r coagulant production.J Trace M ic roprobe, 2001,19:419~42830 罗道成,易平贵.用氧化铝厂赤泥制备高效混凝剂聚硅酸铁铝.环境污染治理技术与设备,2002,3(8):33~35 31 王海峰,毛小浩,赵平源.工业废酸与高铁赤泥制取聚合氯化铝铁的实验研究.贵州大学学报(自然科学版), 2006,23(3):323~32532 于绍忠,满瑞林.赤泥用于热电厂烟气脱硫研究.矿冶工程,2005,25(6):63~6533 W ang X ueqi an,N ing P i ng.The m anufac t ure of H2S sorbent by using of the w aste m e tallurgy.Proceedings V Interna2 tional Conference on Clean T echnologis for the M ining Industry.Santiage:C hile,2000.9~1334 Jones G,Joshi G,C lark M,e t a l.Ca rbon cap ture and thea lu m i nu m industry:preli m ina ry studies.Env iron Che m,2006,(3):297~30335 高卫国,黄益宗,雷鸣.添加堆肥和赤泥对土壤生物有效性Cd和Zn的影响.环境工程学报,2008,6(2):78~82 36 L o m bi E,Zhao F J,W ieshamm er G,e t a1.In situ fixa tion of m eta l s i n soils using bauxit e residue:biological efects.E nviron Pollut,2002,118:445~45237 梁玉英,黄益宗,朱永官等.赤泥对土壤磷素释放的影响.农业环境科学学报,2007,26(1):286~289(编辑 祖国红)专利文摘用于废水处理和回用的多孔聚偏氟乙烯合金膜的制备方法该发明涉及一种用于废水处理和回用的多孔聚偏氟乙烯合金膜的制备方法,属于膜分离技术及废水处理及资源化技术领域。
聚醚胺D230_对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能
聚醚胺D230对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能李培军1,董林芳2,王明霞3,严峰2(1.天津中石化悦泰科技有限公司,天津300384;2.天津工业大学化学学院,天津300387;3.天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387)摘要:针对聚偏氟乙烯(PVDF )油水分离膜普遍存在分离效果差、易受油污染等问题,受破乳剂多支链聚醚的化学结构和水下超疏油生物表面启发,将具有聚氧丙烯链段的聚醚胺D230引入到PVDF 膜表面,构建聚醚胺功能化聚偏氟乙烯(PVDF )超滤膜。
首先将PVDF 与聚苯乙烯马来酸酐(SMA )共混,采用非溶剂致相转化法制备表面富含酸酐基团的SMA/PVDF 膜,然后将膜浸泡于聚醚胺D230溶液中,聚醚胺的端胺基与膜表面的酸酐基团进行表面原位接枝,从而将亲水性聚醚链段固载于膜表面,改善膜表面润湿性和抗污染性。
探究聚醚胺D230对膜表面的亲水改性效果及改性膜对含油污水的分离性能。
结果表明:随着反应时间延长,膜表面D230的接枝率上升,在最优反应时间9h 下,达到接枝率387.8mg/g ;SMA/PVDF 膜表面接枝D230后,膜表面的亲水性显著增强,纯水接触角降低至48.5毅,水通量从接枝前的30L/(m 2·h )提高至87L/(m 2·h );D230接枝SMA/PVDF 膜表现出水下超疏油特性,其对煤油的水下油接触角达到152毅,且对油无黏附性,表现出良好的抗油污性能;D230接枝SMA/PVDF 膜对十二烷基硫酸钠(SDS )稳定的煤油/水乳状液具有分离效果,截油率达到99.0%,远高于SMA/PVDF 对照膜的60.8%,在油水分离领域具有潜在应用价值。
关键词:聚苯乙烯马来酸酐(SMA );聚醚胺;聚偏氟乙烯(PVDF )膜;表面接枝;亲水改性;油水分离中图分类号:TQ028.8文献标志码:A 文章编号:员远苑员原园圆源载(圆园24)园2原园园29原07收稿日期:2023-03-22基金项目:天津市自然科学基金面上资助项目(18JCYBJC89300)第一作者:李培军(1968—),男,高级经济师,主要研究方向为环境保护。
聚偏氟乙烯(PVDF)杂化膜除磷性能研究
聚偏氟乙烯(PVDF)杂化膜除磷性能研究唐志敏【摘要】将氧化镧与PVDF杂化,制备出具有吸附效果的基础复合材料,并采用静态吸附的方法考察了材料对磷酸盐的吸附效果.主要研究了氧化镧颗粒的添加量、基础材料的投加量、溶液pH对材料除磷效果的影响.实验结果表明,基础材料对磷酸盐的吸附能力受氧化镧掺杂量的影响很大,吸附效果受pH的影响很大,pH在3左右时,吸附效果最好.去除效果受温度的影响较小,但温度可以提高吸附反应的速率,缩短吸附平衡时间.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】3页(P148-150)【关键词】氧化镧;聚偏氟乙烯;吸附【作者】唐志敏【作者单位】江西省环境保护产业协会,江西南昌330029【正文语种】中文1 引言吸附法除磷是利用具有多孔性或大比表面积的固体吸附剂与磷发生物理吸附、表面沉淀或离子交换,使磷从低浓度溶液中去除的高效低耗的方法[1,2]。
常用于吸附除磷的吸附剂有活性炭、天然材料及废渣、活性氧化铝和人工合成的材料[3,4]。
氧化镧作为一种对磷酸盐具有高吸附容量的稀土材料,受到越来越多环境工作者的关注。
然而氧化镧自身粉末状的结构并不利于其在污水处理中的回收利用,因此需要一种介质将氧化镧固载,解决回收难的问题。
聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种具有较好机械性能、化学稳定性、可塑性等特点的高分子材料而成为理想的载体。
虽然氧化镧颗粒对磷酸盐具有很高的吸附量,但将氧化镧固载在PVDF材料内部以后,会影响氧化镧颗粒的分散度以及与磷酸根接触的概率,因而会影响氧化镧颗粒对磷酸盐的吸附效果。
本文采用静态吸附实验的方式对杂化膜进行详细的吸附除磷研究,并对杂化膜材料的结构进行了相应的表征,得到了一些结论。
2 实验方法2.1 杂化膜的制备首先,取若干磨口具塞锥形瓶,将一定含量的聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺加入其中,在50-60℃的烘箱中熟化,期间用漩涡混合器搅拌几次使其反应均匀和加速熟化。
pvdf处置方案 -回复
pvdf处置方案-回复PVDF(聚偏氟乙烯)是一种具有良好热稳定性、化学稳定性和电气性能的高性能聚合物材料。
它在工业领域中有着广泛的应用,特别是在化工、能源、电子和医药等领域。
PVDF处置方案是指对废弃的PVDF材料进行合理的处理和利用,以降低对环境的影响并实现资源循环利用。
下面将一步一步回答有关PVDF处置方案的问题,以帮助读者更好地了解和处理此类废弃物。
第一步:PVDF废弃物的分类和源头控制PVDF废弃物可以分为两类:一类是生产过程中的废料,例如加工过程中产生的切削屑料、废液等;另一类是使用过的PVDF制品,例如废弃的PVDF管道、薄膜等。
在PVDF废弃物的产生过程中,应采取源头控制措施,尽量减少废弃物的产生和排放。
这包括优化生产工艺,减少材料损耗,提高回收利用率等。
第二步:PVDF废弃物的回收和再利用对于生产过程中产生的切削屑料、废液等,可以通过物理方法或化学方法进行回收和再利用。
物理方法包括筛分、分离、离心等,可将切削屑料分离出来并进行再加工;化学方法包括溶解、共混、萃取等,可将废液中的有用成分提取出来,并加以利用。
对于使用过的PVDF制品,可以考虑进行再生利用。
PVDF是可以回收利用的材料,其再生利用可以分为物理法和化学法两种方式。
物理法包括磨碎、洗涤、筛分等步骤,将废弃制品加工成颗粒或颗粒状粉末;化学法则是通过溶解、共混、再聚合等过程,将废弃制品中的PVDF重新聚合成新的材料。
再生利用PVDF制品不仅可以节约资源,降低成本,还能减少对环境的污染。
第三步:废弃PVDF的处理和处置在某些情况下,废弃的PVDF材料可能无法回收利用,或者再生利用成本较高。
这时就需要考虑对废弃物进行处理和处置。
处理废弃PVDF材料的方法主要包括焚烧、氧化、化学降解等。
焚烧是将废弃物通过高温氧化分解的方式处理,其能量可以回收利用,但会产生二氧化碳等有害气体;氧化则是利用化学氧化剂将PVDF进行氧化分解,产生少量废气和废水;化学降解是通过化学反应将废弃PVDF转化为低分子化合物,从而降低对环境的影响。
聚偏氟乙烯微滤膜的制备及其结构演变机理的研究
聚偏氟乙烯微滤膜的制备及其结构演变机理的研究聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜是一种新型的膜材料,具有优良的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于水处理、环境保护、生物医药等领域。
本文主要研究了聚偏氟乙烯微滤膜的制备方法以及其结构演变机理。
一、聚偏氟乙烯微滤膜的制备方法目前,制备聚偏氟乙烯微滤膜的方法主要有干法和湿法两种。
干法制备主要是通过将聚偏氟乙烯高分子材料进行纺丝或压延成薄膜,然后进行热处理。
湿法制备则是通过将PVDF溶解在有机溶剂中,加入表面活性剂和水进行乳化,形成乳液后进行膜化。
在干法制备中,纺丝工艺是常用的方法之一。
首先将PVDF高分子材料进行熔融,然后通过纺丝装置将熔融的聚偏氟乙烯挤出,形成微细纤维。
接下来,通过热处理使纤维结晶,形成微孔结构,并获得一定厚度的膜。
这种方法制备的膜具有较高的孔隙率和通量,但膜厚较薄,易损坏。
湿法制备中,乳液膜化是常用的方法。
PVDF溶解在有机溶剂中,然后加入表面活性剂和水进行乳化,形成乳液。
乳液中的PVDF颗粒经过凝聚和浓缩,形成一层薄膜。
接下来,通过干燥和热处理使薄膜结晶,形成微孔结构。
这种方法制备的膜良好的孔隙结构和稳定性,适用于大面积制备。
二、聚偏氟乙烯微滤膜的结构演变机理聚偏氟乙烯微滤膜的结构演变涉及到凝聚、结晶和孔隙化过程。
在乳液膜化制备中,PVDF颗粒在乳液中通过自聚凝聚,逐渐形成一层连续的膜。
此时,PVDF颗粒的分散态转变为集聚态。
在热处理过程中,PVDF膜内的聚集态颗粒发生结晶,形成全晶结构。
PVDF分子的取向和排列逐渐有序,形成晶状结构和无定形结构的共存。
随着结晶度的增加,膜内的无定形结构逐渐减少。
随着热处理时间的增加,PVDF膜内的晶状结构逐渐连续,孔隙结构逐渐形成。
这是因为热处理过程中,PVDF分子的凝聚作用和聚集作用增强,颗粒之间的相互排斥作用增加,导致孔隙生成。
研究发现,制备过程中的工艺参数对结构演变机理有明显影响。
例如,热处理温度和时间越高,结晶度越高,孔隙结构越稳定。
聚偏氟乙烯_PVDF_膜的制备及在水处理中应用的研究_周军
2)选择一种高沸点、低相对分子质量的稀释剂, 在高温下,与聚合物混合,制备聚合物—稀释剂均相溶 液。 :)将此高温溶液预制成所需形状,如薄膜、块状、 中空纤维等。 @)以一定的速度冷却,诱导相分离。 !)用溶剂萃取或减压的方法,脱除稀释剂,干燥 后即得到微孔膜材料。 工业上,上述几个步骤可以连续进行单元操作,其
并对其在给水净化、含油废水、印染废水、重金属废水及城市污水处理和中水回用等领域中的应用进行了展 望,最后分析了目前 !"#$ 膜的应用前景和发展趋势。
【关键词】 !"#$ 水处理 中水回用
一、前言
膜分离技术作为一种集浓缩和分离于一体的高效无 污染净化技术,具有操作简便,维护方便,能耗低,适 应性强等特点,已广泛应用于化工、电子、食品、医疗
[%, 2"] 步骤 。
图
EF&G 制微孔膜工艺流程图
!" #$%& 超滤膜的制备 一般超滤膜的制备,可以用溶液浇注法制作非对称 的平板膜和管状膜,用纺丝法制中空纤维膜。目前较常 用的方法是 <— G 相转化法,通过改变铸膜液的配方, 凝固条件等影响相转化过程,可以制得各种截留分子量 和透水量的超滤膜。其具体过程为:先将高分子材料溶 于溶剂中,加入添加剂,配成铸膜液,然后通过流涎法 制成所需形状,如平板型、圆管型或中空纤维型,之后 将膜中溶剂部分蒸发,将膜浸在非溶剂的液体中(如 水) ,液相的膜便在液体中凝胶固化,最后对固化的膜
新技术新产品 !"# $"%&’()(*+ , !"# -./"01.)
技术与应用
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聚偏氟乙烯( !"#$) 膜的
2024年聚偏氟乙烯市场分析现状
2024年聚偏氟乙烯市场分析现状引言聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,简称PVDF)是一种重要的聚合物材料,在工业和科技领域有着广泛的应用。
本文将对聚偏氟乙烯市场的现状进行分析,包括市场规模、市场需求和竞争状况等方面。
市场规模聚偏氟乙烯市场在过去几年一直保持着稳定的增长态势。
根据市场调研机构的数据显示,2019年全球聚偏氟乙烯市场规模达到X亿美元,预计到2025年将达到X 亿美元。
这主要得益于聚偏氟乙烯在电子、化工、建筑等领域的广泛应用。
市场需求1.电子行业需求:随着电子产品的普及和技术的不断进步,聚偏氟乙烯在电子行业的需求量不断增加。
聚偏氟乙烯可用于制造电池隔膜、保护膜和电子元件等,具有良好的耐温性、耐腐蚀性和绝缘性能,因此在电子行业具有广阔的市场前景。
2.化工行业需求:聚偏氟乙烯在化工行业有着广泛的应用。
它可用于制造塑料、涂料和粘合剂等,具有耐化学品腐蚀、高温稳定性和良好的电绝缘性能,被广泛应用于化工设备和管道等领域。
3.建筑行业需求:聚偏氟乙烯在建筑行业也有一定的应用需求,主要用于制造防水材料、涂料、隔热材料等。
随着人们对住宅和商业建筑节能环保要求的增加,聚偏氟乙烯在建筑行业的需求量也在逐渐增加。
竞争状况聚偏氟乙烯市场竞争激烈,主要厂商包括公司A、公司B和公司C等。
公司A作为市场领导者,通过不断的技术创新和产品质量的提升,巩固了其市场地位。
公司B 和公司C通过降低产品价格、拓宽销售渠道等方式提高了竞争力。
此外,聚偏氟乙烯市场还存在一些挑战和机遇。
一方面,由于聚偏氟乙烯的生产成本较高,降低成本是厂商需要面对的主要挑战之一。
另一方面,随着新能源领域的发展和技术的创新,聚偏氟乙烯在新能源材料方面的应用潜力巨大,这为市场带来了新的机遇。
结论总体而言,聚偏氟乙烯市场在市场规模、市场需求和竞争状况等方面均表现出良好的发展势头。
随着各行业的发展和技术的进步,聚偏氟乙烯的应用领域将会进一步拓展,市场前景广阔。
聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法的研究进展
聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法的研究进展摘要:聚偏氟乙烯(PVDF)有价格低廉、化学和热稳定性好、机械强度高等优点,但PVDF分子链上氟原子对称分布导致了材料表面的表面能低、疏水性强,在含油废水分离过程中污染严重,从而制约了PVDF分离膜的应用,因此需要对膜材料表面进行亲水化改性处理。
对于聚偏氟乙烯膜的改性主要有物理和化学两种方法,然后可用接触角、膜的纯水通量等测试对其亲疏水性表征。
关键词:聚偏氟乙烯,亲水性,接触角1、聚偏氟乙烯简介[1]PVDF由偏氟乙烯单体CH2=CF2经悬浮聚合或乳液聚合得到,它是一种成膜性能较好的聚合物材料,使用诸如二甲基甲酞胺(DMF)、二甲基乙酞胺(DMA C)和N-甲基毗咯烷酮(NMP)等极性溶剂溶解。
从PVDF分子结构分析,整体符合一般聚烯烃分子碳链的锯齿构型,氟原子替代氢原子,因为氟原子电负性大,原子半径很小,C-F键长短,其键能达到50kJ.mol-1,整个分子链呈柔性使聚合物具有一定的结晶性,表现为突出的热稳定性,熔点为170℃,热分解温度在316℃以上,连续在150℃高温以下暴露2年内不会分解。
由于氟原子对称分布,整个分子显示非极性,聚合物表面能很低,仅为25J.m-3。
通常太阳能中可见光---紫外光部分对有机物起破坏作用,光子波长在200--700nm之间,而C-F键能接近220nm光子在总数中所占比例极少,所以氟材料耐环境气候性好。
由于性质稳定的氟原子包围在碳链四周,使PVDF具有很好的化学稳定性,在室温条件下不易被酸、碱和强氧化剂及卤素腐蚀。
因PVDF能溶于一些强极性溶剂中,且具有很好的可纺制性能,它可以被用来纺丝制备中空纤维膜。
聚偏氟乙烯在1961年首先在建筑领域被商品化,迄今数十年的使用中PVDF树脂的优良性能得到广泛的证明,在X射线平板印刷术、光纤、涂料等方面己被广为应用。
近些年来含氟聚合物又作为一种性能优异的膜材料,在膜分离工程领域的研究应用成为人们热点关注对象。
聚合物包覆膜在金属分离回收中的研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 8 期聚合物包覆膜在金属分离回收中的研究进展王报英,王皝莹,闫军营,汪耀明,徐铜文(中国科学技术大学应用化学系,安徽 合肥 230026)摘要:聚合物包覆膜是在支撑液膜的基础上发展来的一种新型液膜,主要由载体、基体聚合物和增塑剂组成。
聚合物包覆膜由于具有选择性高、使用寿命长、稳定性高、设计灵活和成本较低等诸多优点,在金属分离回收领域逐渐引起极大关注。
本文综述了聚合物包覆膜的组成和制备方法以及近年来国内外利用不同类型的载体、增塑剂和基体聚合物制备的聚合物包覆膜在金属分离回收中的研究进展,探讨了聚合物包覆膜内载体迁移和固定点跳跃的两种传输机理,阐述了聚合物包覆膜的分离强化方法,详细介绍了聚合物包覆膜耦合电渗析强化金属离子分离过程的主要优势。
最后,总结了聚合物包覆膜在金属分离回收领域的未来发展亟需解决的问题,主要包括高性能、低成本载体的研发、膜微观结构与分离机理的深入探索以及如何推进聚合物包覆膜-电渗析技术的广泛应用等,对加快聚合物包覆膜的产业化进程具有指导意义。
关键词:膜;金属;回收;选择性;基体聚合物;载体中图分类号:TQ028 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)08-3990-15Research progress of polymer inclusion membrane in metalseparation and recoveryWANG Baoying ,WANG Huangying ,YAN Junying ,WANG Yaoming ,XU Tongwen(Department of Applied Chemistry, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, Anhui, China)Abstract: Polymer inclusion membranes (PIMs) are new type of liquid membranes developed on thebasis of supported liquid membranes, which are mainly composed of carrier, base polymer and plasticizer. Due to the advantages of high selectivity, long service life, high stability, flexible design and low cost, PIMs have gradually attracted great attention in the field of metal separation and recovery. In this paper, the composition and preparation methods of PIMs and the research progress of PIMs made of different types of carriers, base polymers and plasticizers in metal separation and recovery in recent years were reviewed, the two transport mechanisms of carrier diffusion and fixed-site jumping in PIMs were discussed, the separation reinforcement methods of PIMs were elaborated, and the main advantages of PIMs coupled with electrodialysis to enhance metal ion separation process were introduced in detail. Finally, several critical issues in the future development of PIMs for metal separation and recovery were summarized, mainly including the research and development of high-performance and low-cost carriers, the deep exploration of membrane microstructure and separation mechanism, and the promotion of the wide application特约评述DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0152收稿日期:2023-02-27;修改稿日期:2023-04-17。
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3.结果和讨论
• 结果如表2
萃取剂 三氯甲烷 9
萃取剂用量/mL
回收率% 86.7 90.0 93.8 95.8 96.7 96.7
3.1最佳萃取剂:
10 15 18 21 24
乙醚
15
21 30 36 42
43.3
60.0 66.7 63.3 70.0 46.7 61.7 66.7 75.8 76.7 80.0 90.0 90.0 94.2 99.2 99.2
• 2.5回收溶剂的纯度的检测 用GC-1000色谱仪对萃取蒸馏实验的回收液进行纯度检测,每次注入0.5 微升的待测液。
• 2.6.能耗比较
以定量的原液为研究对象,采用普通蒸馏法和回收效果最佳的二氯甲烷法 为比较对象。计算两者在蒸馏过程中能量消耗,进行比较。确定能耗较低的 回收方法。
表2 不同萃取剂用量时的回收率
• 2.3萃取次数对溶剂回收效果的影响 以CH2Cl2为研究对象,量取指定量溶液,萃取次数分别为1,2,3 ,4次,摇匀时间定为3min,静置时间为5min。通过实验找出萃取次 数对溶剂回收效果的影响和变化趋势。
• 2.4 稳定性实验 分别对等量的溶液和指定量二氯甲烷萃取液进行蒸馏实验,分别进 行三组进行稳定性检验。通过稳定性实验来考察两者回收溶剂的效果的 稳定性。
乙酸乙酯
9 10 14 21 30 36
二氯甲烷
9 12 15 21 24
• 3.2摇匀时间对溶剂回收效果的影响
如图1所示,随着摇匀时间的增加,二氯甲烷对溶剂的回收率逐渐增加,以 5min的回收效果最佳。
图1 摇匀时间对回收效果影响曲线图
• 3.3萃取次数对回收效果影响
如图2所示,随着萃取次数的增加,溶剂的回收率逐渐增大,以四次最佳。回收率 随萃取次数的增加开始增加较快,萃取次数由1次增加为3次,回收率90%增加到 98%以上,萃取次数超过3次后,回收率随萃取次数的增加幅度变缓。 设用体积为nV(A)的萃取剂一 次萃取,则溶剂在溶液中剩余的质量 分数为: (1) 如果每次用体积为V(A)的溶剂萃取n 次,则有效物质剩余的质量分数为 ,
• 2.实验过程
实验方案: 在室温为16℃下进行实验,每次处理的溶液量为定值(溶剂的体积分数为20%)。 萃取蒸馏法: (1)通过改变每种萃取剂的用量,再通过蒸馏将萃取液中的沸点低的萃取剂蒸出 去,计算溶剂的回收率。比较在相同萃取剂用量时的回收率,找出回收率较高时 用量最少的萃取剂。 (2)根据选择的萃取剂再进行摇匀时间和萃取次数对萃取效果的影响。 (3)稳定性检验。 (4)纯度检测。 (5)能耗计算。 直接蒸馏法: 将处理液直接蒸馏,计算回收率,并进行稳定性检验和能耗计算。
图3 普通蒸馏稳定性实验
图4 15mL二氯甲烷萃取液稳定性实验
• 3.5纯度检测 如图5所示色谱图,由色谱数据知回收溶剂的纯度为96.7%。
图5 回收溶剂的色谱图
•
3.6能耗比较 利用计算式Q=CP*m*△t+ΔHV*n CP为定压下比热容,m为物质的质量,△t为温差,ΔHV为摩尔蒸发热,n为物质的量。 对于二氯甲烷(16℃ -39.8℃ ) Q1=6.91KJ。 溶剂:Q2=0.32KJ 所以总热量为Q1总=Q1+Q2=6.91+0.32=7.23KJ 对于水(16℃ -100℃ ) Q3=61.21KJ。 溶剂:Q4=1.13KJ 所以总热量为Q2总= Q3+ Q4=61.21+1.13=62.34KJ。 Q2总/Q1总=62.34/7.23=8.6
聚偏氟乙烯膜溶剂回收的研究
Study on the Recovery of Solvent of PVDF Membrane
主要内容:
• • • • • 1研究背景 2实验过程 3结果和讨论 4结论 5致谢
1.研究背景
• 在工业化生产过程中溶剂回收是制约产品工业化的重要因素之一。有 机溶剂回收常用的方法有蒸馏法、精馏法、减压蒸馏法、萃取蒸馏法 、吸收法、冷冻冷凝法、膜分离法等。 • 溶剂回收方法的选择既要保证高的溶剂回收率,还要保证较高的溶剂 纯度。 • 最近我们开发出了一种水溶性的溶剂制备聚偏氟乙烯膜,本文将对该 溶剂的回收利用方法进行研究,以找到合适的回收方法,即能够使溶 剂有较高的回收率和纯度,同时使溶剂回收的能耗较低。 • 目前尚未发现有关于此溶剂回收的公开研究,本研究采用普通蒸馏法 和萃取蒸馏法对溶剂进行回收比较研究。
由以上计算结果可知普通蒸馏的能耗是萃取蒸馏能耗的8.6倍,所以萃取蒸馏能 耗低。
4.结论
由实验可知 • 二氯甲烷对溶剂的回收效果最佳,回收率高,用量少。 • 随着摇匀时间的增加,溶剂的回收率增加,以5min最佳。 • 随着萃取次数的增加,溶剂的回收率增加,以四次最佳。 • 普通蒸馏和萃取蒸馏对溶剂的回收率比较稳定,分别保持在80.6%和 93.7%左右。 • 萃取蒸馏回收溶剂的纯度为96.7%。 • 普通蒸馏的能耗是萃取蒸馏的8.6倍,所以萃取蒸馏能耗低,成本低, 可取。
将(1) 式和(2) 式变化比 较后为:
m(A, n) KV m(A) KV V (A)
n
(2)
图2 萃取次数对溶剂回收影响曲线图
V (A) nV (A) 1 1 KV KV
n
(3)
• 3.4稳定性实验 实验结果如图3和图4,普通蒸馏和萃取蒸馏的回收效果都比较稳定,普通蒸 馏的回收率基本保持在在80.6%,而萃取蒸馏的回收率基本保持在93.7%。
2.1最佳萃取剂的确定 本研究所选萃取剂4种:乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷。 溶剂与这四种萃取剂的沸点如下表1。
表1 溶剂及萃取剂沸点(℃)
溶剂
三氯甲烷
乙醚
乙酸乙酯
二氯甲烷
210~220
61.3
34.6773Fra bibliotek.8• 2.2摇匀时间对溶剂回收效果的影响 以CH2Cl2为研究对象,量取指定量溶液, 初步摇匀取时间 定为2min、3min、4min和5min, 进行四组平行实验,静 置时间为5min。通过实验来确定摇匀时间对溶剂回收效果 的影响。