PVC/硅酸钙共混超滤膜的制备及性能研究
发布时间：2021-02-13 05:08
采用溶胶-凝胶相转化法,将廉价且耐酸碱的聚氯乙烯（PVC）和耐高温、高强度的硅酸钙共混制备出超滤膜。研究了硅酸钙加入量对膜分离性能的影响;利用扫描电镜分析了膜表面和断面的形貌;考察了共混膜的机械性能、热稳定性能及耐酸、耐碱性能。结果表明:在硅酸钙含量为5%（质量分数）时,共混膜具有良好的机械强度、热稳定性及耐碱腐蚀性能。在0.4MPa过膜压力下持续运行5h,对牛血清蛋白（BSA）的截留率保持在98%96%;在0.2MPa,50℃下持续运行5h时,其对BSA的截留率保持在92%以上。将共混膜在pH=12的强碱溶液中浸泡12h,膜面无明显损伤,截留率基本无下降;在pH=2的强酸中浸泡12h,膜面损伤明显,截留率明显下降。
【文章来源】：化工新型材料. 2017,45(06)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
图２纯ＰＶＣ膜和共混膜ＳＥＭ表面及截面图［（ａ）纯ＰＶＣ膜表面；（ｂ）ＰＶＣ／硅酸钙共混膜表面；（ｃ）纯ＰＶＣ膜截面；（ｄ）ＰＶＣ／硅酸钙共混膜截面］
记录截留率的变化。从图４可知，料液温度为４０和４５℃时，随着时间推移共混膜对ＢＳＡ的截留率基本无下降，稳定在９６％以上。当料液温度为５０和５５℃时，随着时间推移截留率略有下降，仍稳定在９２％以上。当料液温度为６０℃时，其对ＢＳＡ的截留率出现了明显下降。说明加入适量的硅酸钙后，ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜有一定的热稳定性能。图４在不同料液温度下长时间运行，ＰＶＣ／硅酸钙共混膜的截留率变化图２．３ＰＶＣ／硅酸钙共混膜耐酸碱性能研究从图５中可以看出，将共混膜在ｐＨ＝１２的氢氧化钠溶液中浸泡１２ｈ后，与原膜比较，膜表面无明显变化。而在ｐＨ＝２的盐酸溶液中浸泡２４ｈ后，膜表面更加粗糙，可以观察到有明显损伤。再用浸泡过的膜在０．１～０．４ＭＰａ过膜压力下分离ＢＳＡ溶液，可以得到图６结果。由图６可知，在碱中浸泡过的图５酸碱浸泡后共混膜表面ＳＥＭ图［（ａ）ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜；（ｂ）碱浸泡后膜表面图；（ｃ）酸浸泡后膜表面图］图６经过酸碱浸泡后共混膜的截留率变化图共混膜的截留率保持在９６％以上，无明显变化，而在酸中浸泡过的共混膜的截留率出现了明显下降。这是因为虽然ＰＶＣ有很好的耐酸碱性能，但是硅酸钙会与强酸发生反应，所以导致膜在强酸溶液中出现损伤。说明ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜具有较好的耐碱腐蚀能力，但对酸腐蚀的承受力较差，还需进一步研究来提升膜的耐酸性。３结论以耐酸碱材料ＰＶＣ与高强度、耐高温的硅酸钙共混制成膜，通过ＳＥＭ观察发现硅酸钙的加入使膜表面变得粗糙，使膜的截面结构更加厚实、缜密。并且
的截留率出现了明显下降。说明加入适量的硅酸钙后，ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜有一定的热稳定性能。图４在不同料液温度下长时间运行，ＰＶＣ／硅酸钙共混膜的截留率变化图２．３ＰＶＣ／硅酸钙共混膜耐酸碱性能研究从图５中可以看出，将共混膜在ｐＨ＝１２的氢氧化钠溶液中浸泡１２ｈ后，与原膜比较，膜表面无明显变化。而在ｐＨ＝２的盐酸溶液中浸泡２４ｈ后，膜表面更加粗糙，可以观察到有明显损伤。再用浸泡过的膜在０．１～０．４ＭＰａ过膜压力下分离ＢＳＡ溶液，可以得到图６结果。由图６可知，在碱中浸泡过的图５酸碱浸泡后共混膜表面ＳＥＭ图［（ａ）ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜；（ｂ）碱浸泡后膜表面图；（ｃ）酸浸泡后膜表面图］图６经过酸碱浸泡后共混膜的截留率变化图共混膜的截留率保持在９６％以上，无明显变化，而在酸中浸泡过的共混膜的截留率出现了明显下降。这是因为虽然ＰＶＣ有很好的耐酸碱性能，但是硅酸钙会与强酸发生反应，所以导致膜在强酸溶液中出现损伤。说明ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜具有较好的耐碱腐蚀能力，但对酸腐蚀的承受力较差，还需进一步研究来提升膜的耐酸性。３结论以耐酸碱材料ＰＶＣ与高强度、耐高温的硅酸钙共混制成膜，通过ＳＥＭ观察发现硅酸钙的加入使膜表面变得粗糙，使膜的截面结构更加厚实、缜密。并且随着铸膜液中硅酸钙含量的增加，其亲水性减弱，水通量降低，截留率略有提升。当加入３％和５％硅酸钙时，共混膜表现出高的截留率和较好的水通量。当共混膜中硅酸钙含量为５％时，将其在高压下持续运行５ｈ，截留率稳定在９６％以上，表现出很好的稳定性。分别在０
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机超滤膜的制备及在工业废水处理中的应用进展[J]. 李永建,王鸿儒. 水处理技术. 2009(10)
[2]新型耐高温聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能研究[J]. 武春瑞,杨法杰,颜春,张守海,蹇锡高. 功能材料. 2007(12)
[3]超滤膜在水处理中的应用[J]. 颜翠平,王成端,张明星. 贵州化工. 2006(02)
[4]膜分离与分离膜[J]. 郑领英. 高分子通报. 1999(03)
硕士论文
[1]利用固体废弃物制备硅酸钙绝热材料及性能研究[D]. 郭武明.南京理工大学 2013
本文编号：3032020
【文章来源】：化工新型材料. 2017,45(06)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
图２纯ＰＶＣ膜和共混膜ＳＥＭ表面及截面图［（ａ）纯ＰＶＣ膜表面；（ｂ）ＰＶＣ／硅酸钙共混膜表面；（ｃ）纯ＰＶＣ膜截面；（ｄ）ＰＶＣ／硅酸钙共混膜截面］
记录截留率的变化。从图４可知，料液温度为４０和４５℃时，随着时间推移共混膜对ＢＳＡ的截留率基本无下降，稳定在９６％以上。当料液温度为５０和５５℃时，随着时间推移截留率略有下降，仍稳定在９２％以上。当料液温度为６０℃时，其对ＢＳＡ的截留率出现了明显下降。说明加入适量的硅酸钙后，ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜有一定的热稳定性能。图４在不同料液温度下长时间运行，ＰＶＣ／硅酸钙共混膜的截留率变化图２．３ＰＶＣ／硅酸钙共混膜耐酸碱性能研究从图５中可以看出，将共混膜在ｐＨ＝１２的氢氧化钠溶液中浸泡１２ｈ后，与原膜比较，膜表面无明显变化。而在ｐＨ＝２的盐酸溶液中浸泡２４ｈ后，膜表面更加粗糙，可以观察到有明显损伤。再用浸泡过的膜在０．１～０．４ＭＰａ过膜压力下分离ＢＳＡ溶液，可以得到图６结果。由图６可知，在碱中浸泡过的图５酸碱浸泡后共混膜表面ＳＥＭ图［（ａ）ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜；（ｂ）碱浸泡后膜表面图；（ｃ）酸浸泡后膜表面图］图６经过酸碱浸泡后共混膜的截留率变化图共混膜的截留率保持在９６％以上，无明显变化，而在酸中浸泡过的共混膜的截留率出现了明显下降。这是因为虽然ＰＶＣ有很好的耐酸碱性能，但是硅酸钙会与强酸发生反应，所以导致膜在强酸溶液中出现损伤。说明ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜具有较好的耐碱腐蚀能力，但对酸腐蚀的承受力较差，还需进一步研究来提升膜的耐酸性。３结论以耐酸碱材料ＰＶＣ与高强度、耐高温的硅酸钙共混制成膜，通过ＳＥＭ观察发现硅酸钙的加入使膜表面变得粗糙，使膜的截面结构更加厚实、缜密。并且
的截留率出现了明显下降。说明加入适量的硅酸钙后，ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜有一定的热稳定性能。图４在不同料液温度下长时间运行，ＰＶＣ／硅酸钙共混膜的截留率变化图２．３ＰＶＣ／硅酸钙共混膜耐酸碱性能研究从图５中可以看出，将共混膜在ｐＨ＝１２的氢氧化钠溶液中浸泡１２ｈ后，与原膜比较，膜表面无明显变化。而在ｐＨ＝２的盐酸溶液中浸泡２４ｈ后，膜表面更加粗糙，可以观察到有明显损伤。再用浸泡过的膜在０．１～０．４ＭＰａ过膜压力下分离ＢＳＡ溶液，可以得到图６结果。由图６可知，在碱中浸泡过的图５酸碱浸泡后共混膜表面ＳＥＭ图［（ａ）ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜；（ｂ）碱浸泡后膜表面图；（ｃ）酸浸泡后膜表面图］图６经过酸碱浸泡后共混膜的截留率变化图共混膜的截留率保持在９６％以上，无明显变化，而在酸中浸泡过的共混膜的截留率出现了明显下降。这是因为虽然ＰＶＣ有很好的耐酸碱性能，但是硅酸钙会与强酸发生反应，所以导致膜在强酸溶液中出现损伤。说明ＰＶＣ／硅酸钙共混超滤膜具有较好的耐碱腐蚀能力，但对酸腐蚀的承受力较差，还需进一步研究来提升膜的耐酸性。３结论以耐酸碱材料ＰＶＣ与高强度、耐高温的硅酸钙共混制成膜，通过ＳＥＭ观察发现硅酸钙的加入使膜表面变得粗糙，使膜的截面结构更加厚实、缜密。并且随着铸膜液中硅酸钙含量的增加，其亲水性减弱，水通量降低，截留率略有提升。当加入３％和５％硅酸钙时，共混膜表现出高的截留率和较好的水通量。当共混膜中硅酸钙含量为５％时，将其在高压下持续运行５ｈ，截留率稳定在９６％以上，表现出很好的稳定性。分别在０
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机超滤膜的制备及在工业废水处理中的应用进展[J]. 李永建,王鸿儒. 水处理技术. 2009(10)
[2]新型耐高温聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能研究[J]. 武春瑞,杨法杰,颜春,张守海,蹇锡高. 功能材料. 2007(12)
[3]超滤膜在水处理中的应用[J]. 颜翠平,王成端,张明星. 贵州化工. 2006(02)
[4]膜分离与分离膜[J]. 郑领英. 高分子通报. 1999(03)
硕士论文
[1]利用固体废弃物制备硅酸钙绝热材料及性能研究[D]. 郭武明.南京理工大学 2013
本文编号：3032020
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