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pan膜在低温热氧化过程的结构变化研究

高科技纤维与应用 2018年第1期43卷 49-54页

作者：柴晓燕何传新刘剑洪深圳大学化学与环境工程学院深圳518060 深圳大学深圳市功能高分子重点实验室深圳518060

采用溶剂挥发法制备得到聚丙烯腈(pan)膜,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、元素分析、差示扫描量热(DSC)法研究pan膜在120~180℃低温热氧化过程的结构和热稳定性的变化。结果表明,pan膜在低温热氧化过程主要发生环化和氧化反应。在120℃... 详细信息

采用溶剂挥发法制备得到聚丙烯腈(pan)膜,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、元素分析、差示扫描量热(DSC)法研究pan膜在120~180℃低温热氧化过程的结构和热稳定性的变化。结果表明,pan膜在低温热氧化过程主要发生环化和氧化反应。在120℃和140℃温度下,氧化反应先于环化反应发生,环化反应程度较小;在160℃和180℃温度下,环化反应显著加剧,环化反应占主导。形成的环化和氧化结构提高了膜的热稳定性。

关键词： pan膜热氧化化学结构热稳定性

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pan膜超滤通量变化及影响因素探讨

水利规划与设计 2010年第5期 47-49,71页

作者：高孟臣张馨予曲东旭中国市政工程东北设计研究院长春130021

膜污染曾是阻碍超滤技术被人们普遍接受并广泛推广的重要原因。目前,超滤膜污染问题仍是影响其可靠性的关键因素,通过分别以浑浊水、腐殖酸、浊度物质与腐殖酸混合水为原水,用pan超滤膜对其进行连续超滤以研究超滤过程中的通量变化。

关键词：超滤技术膜污染 pan膜超滤通量变化影响因素

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pan膜-大孔树脂分离纯化莲房原花青素

化学工程与装备 2017年第8期 4-6页

作者：张娣刘浩东张慧符艳真陈琦郑州大学化工与能源学院

本文采用膜分离和树脂吸附相结合的方法来纯化莲房原花青素,确立最适宜工艺条件:在0.5 MPa、1.8mg/mL浓度下超滤获得透过液,再用HZ-806树脂纯化透过液(进样浓度2.0 mg/mL、进样速率2.0mL/min、解吸液75%乙醇,和洗脱流速为1.5 mL/min),... 详细信息

本文采用膜分离和树脂吸附相结合的方法来纯化莲房原花青素,确立最适宜工艺条件:在0.5 MPa、1.8mg/mL浓度下超滤获得透过液,再用HZ-806树脂纯化透过液(进样浓度2.0 mg/mL、进样速率2.0mL/min、解吸液75%乙醇,和洗脱流速为1.5 mL/min),采取此法得到的原花青素纯度在81%以上,高于直接进行树脂分离的63%。

关键词： pan膜大孔树脂原花青素

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聚丙烯腈浓溶液的相分离机理及膜结构调控

聚丙烯腈浓溶液的相分离机理及膜结构调控

作者：王春奇长春工业大学

学位级别：硕士

由于聚丙烯腈(pan)易于共聚改性,分子结构可设计性强被广泛用于做超滤膜和碳纤维的基本材料。超滤膜主要依靠孔结构进行分离纯化,孔结构的不同可以分离纯化不同物质,掌握孔结构变化规律是膜材料的关键技术。非溶剂致相分离法(NIPS)为重... 详细信息

由于聚丙烯腈(pan)易于共聚改性,分子结构可设计性强被广泛用于做超滤膜和碳纤维的基本材料。超滤膜主要依靠孔结构进行分离纯化,孔结构的不同可以分离纯化不同物质,掌握孔结构变化规律是膜材料的关键技术。非溶剂致相分离法(NIPS)为重要的一种制膜方法。本文通过三元相图从热力学的角度分析了pan溶液在水和乙醇中的相分离机理。通过实验研究了温度对pan与溶剂二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAc)和二甲基甲酰胺(DMF)间的相互作用的影响,以及对pan与非溶剂水和乙醇间的相互作用的影响。系统的讨论了温度、pan溶液浓度、溶剂、非溶剂和pan分子组成对相分离后的pan膜结构和性能的影响。通过热力学研究可以发现以下结论:在三种溶剂中,DMSO与pan间的相互作用最强,溶液的特性粘数最大,相互作用参数最小,其次是DMAc,最后是DMF;pan展现出高临界共溶温度的特性,溶剂与其分子链间的相互作用随着温度的升高而先增强后减弱;水与pan间的相互作用强于乙醇与pan间的相互作用,并且随着温度的升高,非溶剂与pan间的相互作用参数减小,相互作用增强;通过相互作用参数得到的相图分析发现,同种非溶剂时,DMSO为溶剂得到的相图均相区最大,溶液体系状态最稳定,相分离过程最困难;其次是DMAc,最后是DMF;并且随着温度的升高,相图的均相区缩小,会促进相分离过程;在同种溶剂时,以乙醇为非溶剂时,相图的均相区最大,说明水会促进相分离过程;并且随着温度的升高,相图的均相区也会缩小。通过对不同条件的pan膜进行表征可以得出:随着溶液固含量的增加,制得的pan膜大的指状孔收缩,致密层变厚,孔密度增加,当固含量达到20 wt.%时,指状孔消失,膜内部为致密的孔结构;当凝固浴温度升高时,指状孔缩小,致密层变厚;在两种非溶剂中,乙醇为非溶剂时制得的膜指状孔较小,与水为非溶剂时制得的膜相比延迟分相。当pan的分子量增加时,溶液的最大固含量会降低,膜的厚度减小,指状孔收缩,孔密度增加,孔径尺寸减小,水通量减小,防污性能会变差。在加入亲水性共聚单体时,水通量会降低,防污性能会变好。

关键词： pan膜相分离机理热力学孔结构

共混添加剂对pan超滤膜性能及凝胶速度的影响

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化工新型材料 2016年第12期44卷 62-64页

作者：张品周军贠延滨北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 唐山市曹妃甸区环境保护局唐山063200

采用溶胶-凝胶相转化法制备聚丙烯腈(pan)超滤膜,通过对铸膜液黏度、凝胶前锋位移、水通量、截留率的测定以及膜断面的扫描电镜照片的观察,研究了添加剂高氯酸镁[Mg(ClO_4)_2]和嵌段式聚醚Pluronic F127共混时对凝胶速度和膜性能的影响... 详细信息

采用溶胶-凝胶相转化法制备聚丙烯腈(pan)超滤膜,通过对铸膜液黏度、凝胶前锋位移、水通量、截留率的测定以及膜断面的扫描电镜照片的观察,研究了添加剂高氯酸镁[Mg(ClO_4)_2]和嵌段式聚醚Pluronic F127共混时对凝胶速度和膜性能的影响。研究发现,在添加1.5%(wt,质量分数)的Pluronic F127和1.0%(wt,质量分数)Mg(ClO_4)_2条件下,pan超滤膜的水通量达到2518.1L/m2·h,截留率为82.3%;膜性能最好。

关键词： pan膜共混添加剂凝胶速度膜性能

低温等离子体接枝改性聚合物膜基础研究及其应用

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低温等离子体接枝改性聚合物膜基础研究及其应用

作者：陈剑清华大学

学位级别：硕士

等离子体改性技术能快速、高效地引发常规反应中不能或很难实现的物理或化学变化,赋予膜材料表面各种优异性能,而不改变基体材料本身的性质,是拓展高分子膜材料应用范围的一种重要方法。本文以聚丙烯腈(pan)超滤膜和聚偏氟乙烯(PVDF)... 详细信息

等离子体改性技术能快速、高效地引发常规反应中不能或很难实现的物理或化学变化,赋予膜材料表面各种优异性能,而不改变基体材料本身的性质,是拓展高分子膜材料应用范围的一种重要方法。本文以聚丙烯腈(pan)超滤膜和聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为基材,利用低温等离子体技术对其进行接枝改性,在膜表面引入不同的单体,使膜表面孔径大小可以进行控制和调节,达到提高分离性能的目的。采用气相接枝技术在 pan 膜表面引入疏水性单体苯乙烯,用液相接枝技术在 pan 膜表面引入亲水性单体 N-乙烯吡咯烷酮(NVP)。通过傅立叶红外光谱(FT-IR) 和 X 射线光电子能谱(XPS)分析膜的表面结构变化,用差示扫描量热仪(DSC)分析接枝前后膜表面孔径的变化。研究了等离子体照射功率、照射时间、接枝时间对膜分离性能的影响以及水通量的变化规律。考察了 pan 接枝苯乙烯改性膜对润滑油脱蜡溶剂(甲苯和丁酮)体系的分离性能及其酮苯溶剂浓度对分离性能的影响,结果表明,采用接枝的 pan 膜用来回收溶剂甲苯丁酮效果良好,可使苯酮溶剂的含量由 83.94wt%提高到 98.42wt%,对润滑油的截留率达到了90.2%。此外,考察了 pan 接枝 NVP 改性膜的脱盐率,结果表明,在 2MPa 操作压力下,对混合盐(MgSO、NaCl)/体系的脱盐率最高达到 83.54%。采用低温等离子体接枝技术改性聚偏氟乙烯膜(PVDF),在 PVDF 膜表面引入疏水性单体苯乙烯,通过改变反应条件,达到改变膜表面孔径大小的目的。采用傅立叶红外光谱仪(FTIR-ATR)和原子力显微镜(AFM)考察改性前后 PVDF 膜的官能团的变化;通过接触角的变化考察改性前后亲疏水性。采用示差扫描量热仪(DSC)分析 PVDF 改性前后膜的孔径分布,考察改性条件对膜孔径大小和分布的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)观测了 PVDF 膜改性前后表面形态的变化。结果表明,随着接枝时间的延长、接枝温度的提高,PVDF 改性膜的孔径分布变窄,纯水通量下降,接枝率提高。

关键词：低温等离子体 pan膜 PVDF膜苯乙烯 NVP