CN113164879A - 膜蒸馏脱盐技术用膜 - Google Patents
膜蒸馏脱盐技术用膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113164879A CN113164879A CN201980073206.8A CN201980073206A CN113164879A CN 113164879 A CN113164879 A CN 113164879A CN 201980073206 A CN201980073206 A CN 201980073206A CN 113164879 A CN113164879 A CN 113164879A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- membrane
- polyvinylidene fluoride
- film
- water
- walled carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 177
- 238000004821 distillation Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims abstract description 67
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims abstract description 67
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims abstract description 6
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 76
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 18
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N Norphytane Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 2
- 239000003361 porogen Substances 0.000 claims description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 19
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 18
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 18
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 3
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000030234 Palatal disease Diseases 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003254 palate Anatomy 0.000 description 1
- 239000005426 pharmaceutical component Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/14—Dynamic membranes
- B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
- B01D69/148—Organic/inorganic mixed matrix membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0016—Coagulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0016—Coagulation
- B01D67/00165—Composition of the coagulation baths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0079—Manufacture of membranes comprising organic and inorganic components
- B01D67/00793—Dispersing a component, e.g. as particles or powder, in another component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/14—Dynamic membranes
- B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
- B01D69/1411—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes containing dispersed material in a continuous matrix
- B01D69/14111—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes containing dispersed material in a continuous matrix with nanoscale dispersed material, e.g. nanoparticles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/021—Carbon
- B01D71/0212—Carbon nanotubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/447—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by membrane distillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/08—Specific temperatures applied
- B01D2323/082—Cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/12—Specific ratios of components used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/14—Ageing features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/15—Use of additives
- B01D2323/18—Pore-control agents or pore formers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/219—Specific solvent system
- B01D2323/22—Specific non-solvents or non-solvent system
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/0283—Pore size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/04—Characteristic thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/38—Hydrophobic membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/48—Antimicrobial properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/021—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种使用非溶剂致相分离(NIPS)法制备用于盐水膜蒸馏(MD)处理的多壁碳纳米管共混聚偏二氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜的方法,所述方法包括将具有不同溶解度参数的两种溶剂混合以及使用双凝固浴系统来控制膜孔结构的形成并增强膜表面疏水性,从而制备用于MD工艺的共混聚偏二氟乙烯膜。
Description
技术领域
本发明涉及用于膜蒸馏脱盐技术的膜。尤其涉及高疏水性多壁碳纳米管共混聚偏二氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜。本发明还涉及MWCNTs/PVDF膜的制备方法及其在工业中的应用。本发明的膜具有高度疏水的表面和海绵状的内部结构,所述内部结构具有相互连接的结晶结节。
背景技术
膜蒸馏(MD)是一种涉及通过微孔疏水膜输送水蒸气的分离技术,其中,驱动力是膜两侧温差产生的蒸汽分压梯度。压力梯度使来自较热进料溶液的水蒸气通过疏水膜孔迁移到较冷的渗透侧,留下不挥发的溶解性溶质。
膜蒸馏在解决目前传统脱盐技术(如反渗透(RO)、多级闪蒸(MSF)和多效蒸馏(MED))所面临的挑战方面显示出许多引人注目的特征。然而,迄今为止,用于脱盐的膜蒸馏技术还不能用于大型商业应用。主要原因之一是缺乏专门用于膜蒸馏的膜。目前,膜蒸馏的研究工作正在进行,试点工厂使用超滤和微滤分离技术中采用的膜,这种膜产生的水通量低,容易积垢/结垢。科学界一致认为,需要设计和定制新型膜,以用于膜蒸馏工艺。
将膜科学和纳米技术相结合的膜开发方法作为解决膜蒸馏之谜的可行方向,已经引起了科学家们的关注。在不同的纳米材料中,当碳纳米管与膜聚合物基质混合后,对于生产特有的膜具有更大的潜力。
碳纳米管(CNT)是碳的同素异形体,由圆柱形石墨片组成。它们的外形就像一根卷起的铁丝网。碳纳米管有两种类型,单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs)。单壁碳纳米管是由一层石墨烯片组成的圆柱形。相反,多壁碳纳米管由多层圆柱形石墨烯片组成。图1显示了单壁和多壁碳纳米管之间的区别(来源:https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-single-walled-and-multi-walled-carbon-nanotubes,2017年10月5日访问)。
尽管在过去的几十年中已经对碳纳米管进行了广泛的研究,但它在膜水处理,特别是脱盐方面的应用仍然是一个设想。碳纳米管有多种固有特性,这使得它们在水处理,特别是膜技术中很有吸引力。空心管内外光滑疏水的表面,允许水分子以高流速无摩擦运动。碳纳米管由于其固有的微生物活性而具有防止微生物在膜表面生长的能力,因此可以显著防止膜脱盐过程中的生物污染。据报道,碳纳米管还可以提高与其共混的膜的机械强度。
尽管碳纳米管在膜脱盐应用中应用前景广阔,但在膜的薄表面层上正确排列碳纳米管仍然是一个挑战。在其他膜技术的文献中(如反渗透、超滤(UF),纳滤(NF)和微滤(MF)),对在水处理膜中加入碳纳米管做了大量的研究。关于碳纳米管在膜蒸馏中的应用的信息较少。Dumée等在J.Memb.Sci.351(2010)36-43中制备了用于直接接触膜蒸馏(DCMD)脱盐的碳纳米管膨松纸膜,所述碳纳米管膨松纸膜的具有高达113°的表面接触角、高孔隙率和相对较低的热导率(2.7千瓦/平方米·小时)。然而,据报道,当用于DCMD脱盐时,膨松纸膜会发生分层和破裂。也有报道使用聚偏氟乙烯(PVDF)溶液作为粘合材料将碳纳米管固定到聚丙烯中空纤维膜的孔中(Gethard等,ACS Appl.Mater.Interfaces 3,(2011)110-114)。据报道,与同类产品相比,这些膜在膜蒸馏应用中具有优异的性能。然而,聚偏氟乙烯作为胶粘溶液的使用会导致膜孔径的减小以及碳纳米管固化膜孔隙率的降低。Silva等,Desalination,357,(2015)233-245,通过相转化法制备多壁碳纳米管共混聚偏氟乙烯膜,用于膜蒸馏应用。他们发现加入0.2%原始多壁碳纳米管的聚偏氟乙烯膜比加入功能化多壁碳纳米管的聚偏氟乙烯膜或市售膜在DCMD脱盐方面表现更好。尽管在DCMD观察到了较高的膜性能,但多壁碳纳米管共混膜的表面疏水性(接触角<95°)低于已报道的市售膜(119°)。为了揭示碳纳米管在膜材料领域的应用潜力,还需要更多的工作。
发明内容
在本发明中,利用引入混合溶剂和双凝固浴所带来的优点以及由碳纳米管带来的潜在益处来制备复合聚偏氟乙烯膜,所述复合聚偏氟乙烯膜具有适于膜蒸馏工艺的独特性能,弥补了当前制造的碳纳米管复合膜的缺陷。
根据本发明,使用非溶剂致相分离(NIPS)方法制备用于盐水膜蒸馏处理的多壁碳纳米管共混聚偏二氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜。合成过程包括将两种具有不同溶解度参数的溶剂混合,并使用双凝固浴系统来控制膜孔结构的形成并增强膜表面疏水性。在多壁碳纳米管的存在下通过结合两种合成方法,生产出用于膜蒸馏工艺的共混聚偏氟乙烯膜。
所述方法可包括将原始多壁碳纳米管(0.2wt%)分散在质量比为1:1的磷酸三乙酯(TEP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的优化混合物中,从而产生81wt%最终涂膜溶液。
可以通过对溶液进行不少于1小时的超声处理来将MWCNT分散。
可以向混合物中加入4wt%的乙二醇(EG,成孔剂),然后加入15wt%的聚偏氟乙烯。
混合物可在60~70℃下机械搅拌24小时。
涂膜溶液可以在室温下冷却24小时。
可以使用流延刀将制备的涂膜溶液流延到玻璃板上的薄膜上,成100μm至600μm,通常为300μm的厚度。
首先将顶部具有新生膜的玻璃板浸入含有40%水和60%TEP与DMAC混合物(2:3)的凝固浴中,不超过30秒。
随后可以将具有膜的玻璃板浸入含有纯水的第二凝固浴中,以完成凝固过程。
凝固的膜可以浸泡在去离子水中24小时,以完全去除溶剂。
然后可以将膜于室温下在空气中干燥,以备表征和应用。
具体实施方式
总体上如上所述,对本发明的膜进行了表征,并测试了其在DCMD脱盐中的性能。发现本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜具有以下固有特性:在形态学上,本发明的膜是微孔的,具有粗糙的膜表面,所述膜表面由球形腭状结节组成,这些结节通过纤维网状结构相互连接(图2A)。图2B表明,本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜是对称的,其内部横截面结构由海绵状结构组成。这些特性是独特的,对应用于膜蒸馏工艺有益。本发明膜的表面高度疏水,平均水滴接触角为135±1.1°。膜的平均孔径为1.16±0.01μm,平均孔隙率为66.0±1.5μm。发现膜的液体进入压力为250kPa。
图2(A和B)示出了本发明膜的扫描电镜(SEM)图像,其中图2A为表面图像,图2B为横截面图像。
使用自行设计和制造的实验室DCMD装置测试本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的脱盐性能,其结果与市售的聚偏氟乙烯膜和未合成多壁碳纳米管的聚偏氟乙烯膜以相似方法得到的结果进行比较。结果表明,本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的平均水通量最高(34.0±2.6L/m2h),其次是未合成多壁碳纳米管的聚偏氟乙烯膜(27.9±0.3L/m2h)。在相同的DCMD操作条件下,市售聚偏氟乙烯膜的平均渗透通量最小(26.6±0.2L/m2h)。所有膜对盐水的脱盐率都很高(99.99%以上)。多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜获得的高水通量是由于多壁碳纳米管的存在,多壁碳纳米管通过提供额外的通道以及减少管壁摩擦力来增强水蒸气通过膜的流动性。
经证实,与没有碳纳米管的聚偏氟乙烯膜相比,本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜在MD应用中的水通量方面更有效。相对于市售的膜,合成多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的改进方法制备得到了性能更好的膜。
本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的特性在于膜的组成、形态及合成方法。本发明的膜由聚偏氟乙烯聚合物与原始多壁碳纳米管共混而成。在聚偏氟乙烯膜基质中,多壁碳纳米管的存在为水分子提供了额外的通道,但由于多壁碳纳米管的管壁为水分子提供了无摩擦流动,因而也带来了更小的流动阻力(更小的摩擦力)。
本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的形态特性是特有的,并且适于膜的应用。本发明的膜的表面形态由与纤维网状结构相互连接球状腭组成,使得表面看起来粗糙(图2A)。膜表面的粗糙度导致膜表面和这些膜接触的水滴之间的大接触角(平均135°)。另一方面,整个膜横截面由海绵状结构组成。膜的海绵状结构是导致中等孔隙率的原因,并在MD应用中提供更好的抗湿性。
本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的合成方法也是特有的,因为其将几种合成方法结合在一起。所述膜应用常规的非溶剂诱导相分离技术制备,但应用溶剂(磷酸三乙酯(TEP))与N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)(1∶1)的混合物替代单纯的溶剂。此外,使用双凝固浴系统,通过将新生膜浸入含有TEP、DMAC和水的混合浴中来控制膜的沉淀速率。随后,通过将预处理的新生膜浸入含有纯水的凝固浴中(所述纯水作为非溶剂)实现了完全的膜沉淀。这种关于含多壁碳纳米管的聚偏氟乙烯膜的合成步骤的组合之前未见报道,因此本发明是新颖的。
已表明本发明的膜适于膜蒸馏脱盐及其相关工业,与目前市售的聚偏氟乙烯膜相比,它们提供更高的水通量。此外,已证实本发明的膜更耐积垢/结垢,因此它们可用于处理高浓度溶解性溶质的盐溶液。因此,应用本发明的膜比应用市售的聚偏氟乙烯膜能够获得更高的水回收率。同时,即使在源水/进料水中溶解的溶质浓度非常高的情况下,应用本发明的膜的脱盐率也很高。
本发明的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的应用前景在于利用膜蒸馏技术处理含盐水源以获得纯净的饮用水。这种膜也可用于药物中浓缩非挥发性药物成分。多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜在果汁和乳品工业中具有制备浓缩产品的应用前景。
在实验中,测试了多壁碳纳米管-聚偏氟乙烯膜通过膜蒸馏脱盐的性能。下文所述的DCMD装置用于对合成膜的脱盐性能进行膜蒸馏研究。
膜的制备
采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备嵌入多壁碳纳米管的聚偏氟乙烯膜,所述方法使用1:1的DMAC和TEP溶剂混合物。使用最佳负载的多壁碳纳米管,其中0.2wt%的原始多壁碳纳米管分散在适量的DMAC中,并超声处理1小时。然后将适量的TEP加入到分散的多壁碳纳米管中,并超声处理30分钟。将15wt%的聚偏氟乙烯聚合物和4wt%的成孔剂(乙二醇)溶解在上述混合物中,并机械搅拌24小时以确保完全溶解。涂膜溶液在室温下冷却24小时以除去气泡。使用流延刀(Elcometer 3580/7)将涂膜溶液流延到玻璃板上的薄膜上成300μm的厚度。首先将具有新生膜的玻璃板浸入含有40%水和60%TEP与DMAC混合物(2:3)的凝固浴中,不超过30秒。随后,将初生膜转移到含有纯水的第二凝固浴中,以完成凝固过程。将完全凝固的膜浸泡在去离子水中24小时,以确保完全去除溶剂。然后将膜于室温下在空气中干燥,表征并测试膜的脱盐性能。为了对比,还合成了另一组含有聚偏氟乙烯但不含多壁碳纳米管的膜(纯聚偏氟乙烯)。
膜特性的测定
使用一系列表征技术分析干燥的合成膜,以确定其理化性质。用分析扫描电镜(SEM),JOEL JSM-6010PLUS/LA,分析膜的表面和横截面形态。应用金属溅射法涂覆膜样品,并在适当的加速电压和放大倍数下进行扫描。
膜表面和水之间的接触角(CA)使用配备有视频捕获系统的Kruss DSA 30E仪器来测量。应用固滴法,其中使用自动注射器将2μL去离子水滴在膜样品的表面,并且使用计算机中控制仪器的高级软件计算水滴和膜表面之间的接触角。分析每个膜样品上至少10个不同部位,取平均值作为种膜的接触角。所有测量均在室温下进行的。
在Anton Paar SAXSpace仪器上分析膜的机械强度,所述仪器配有600N称重传感器的TS600拉伸台。以2.0mm/分钟的速度分析每种膜的三个样品,以平均值作为膜的强度。
使用Quantachrome Instruments Porometer 3Gz,通过毛细管流孔法测定膜孔径和孔径分布。将膜样品切成所需尺寸,并放入样品室。然后使用Porofil润湿液润湿样品,样品室密闭。氮气增压,并穿过膜,润湿液被迫在膜的另一侧挤出,同时将膜孔打开以供气体流动。大膜孔先被打开,小孔后被打开。通过仪器软件(3GWinV2 Porometer软件)检测并记录跨膜气压和流速记录,以用于确定膜样品的孔径分布。
液体挤入压力(LEPw)同样应用配备了液体渗透性配件的QuantachromeInstruments Porometer 3Gz测定。将膜样品放入样品室中,并用去离子水加压。使用单点压力模式,设定目标压力并保持10分钟。目标压力以10kPa的间隔增加,直至检测到有水穿过膜。观察到的水流的压力为膜的液体挤入压力(LEPw)。
DCMD脱盐装置的描述
图3示出了设计与制得的DCMD模块的示意图。所述模块由膜单元、1L带加热元件的进料溶液储液器、0.55L与冷却器相连的馏出液储液器、双头蠕动泵、温度传感器、电导率仪、水流量计和连接管组成。
膜单元为矩形,由丙烯酸塑料(有机玻璃)制成,以减少向环境的散热。流动通道刻在两个丙烯酸块中,以制成两个半单元,即进料流动通道半单元和馏出物流动通道半电池。这两个模块通过螺钉连接和紧固,同时在其中间留有一个平板膜,使进料和渗透液分别流入单元中。每个通道深1.5毫米,宽50毫米,长70毫米,使膜的总有效表面积为0.0035平方米(图4-内部带有聚酯网状隔片的DCMD膜单元图片)。在每个膜的半单元上安装一个聚酯网状隔片,以促进湍流并确保均匀的流量分布。用蠕动泵将进料溶液从1L的储液器中循环通过膜单元并返回储液器。进料溶液储液器置于加热元件上。作为冷却剂的去离子水通过蠕动泵从馏出液储液器循环到膜单元,然后返回储液器。馏出液储液器由带两个独立水循环通道的双壁(夹套)圆筒组成。外部循环与冷却器相连,以达到冷却效果。内部容器实质上为馏出液储液器,与溢流通道连接,以允许过量的馏出液溢流到收集容器中。聚丙烯管用于连接进料和渗透液循环通道。所有的管道均应用绝缘泡沫覆盖,以防止热量散失到周围环境中。温度传感器安装在每个通向膜单元的循环通道的入口和出口处。在泵和膜单元入口之间的每个进料和渗透循环回路中均安装水流量计。使用电导率仪离线测定溶液的电导率。但是,当兼容性导电电极可用时,在每个循环回路上进行在线电导率测定。
DCMD模块运行
DCMD模块由两个独立的水循环回路组成,原水(进料)回路和处理水(渗透液)回路。在膜单元内,两个循环回路由微孔疏水膜隔开,微孔疏水膜防止液态水从一侧穿过膜到达另一侧,但允许水蒸气穿过。在制造的DCMD模块中,首先在膜单元中安装疏水膜,并且所述单元连接到各自的循环回路。膜的安装方式为,当循环进入单元中时,膜活性面面向原水。原水被填充到进料储液器中,并被加热到所需的高温。去离子水(净水)填充在与冷却装置相连的处理罐中。渗透罐中的去离子水被冷却到较低的温度,从原水中提取出来后,水蒸气就会冷凝。当进料罐和渗透罐达到目标温度,循环泵就会启动并调节泵送速度到所需的流速。安装在每个循环回路中的水流量计有助于确定在膜单元中跨膜循环的水的流速。注意确保膜单元中没有气泡。水循环开始后,渗透罐中的水位下降到溢流臂以下。将额外的去离子水添加到渗透罐中,以达到水开始流过溢流臂的水平。系统稳定后,渗透罐中去离子水的溢流将停止。然后,根据所用的进水温度,使该过程平衡约20~60分钟。温度越高,由于MD驱动力增加,系统平衡越快。在此期间,将在渗透罐的溢流通道中观察到由蒸馏产生的第一滴渗透液。渗透液随后被收集在与溢流通道分开的容器中。分析人员在开始收集渗透液时记录时间,以确定给定时间段的DCMD渗透率(渗透通量)。通量渗透受操作和膜特性的多个因素影响。由于膜性能的不同,不同的膜在相似的操作条件下会产生不同的渗透率。同样,不同的操作条件,如进料入口温度、进料溶液浓度、流速和整个膜的温度变化,将导致相同膜的渗透通量不同。
DCMD脱盐过程中的排盐效率是通过在蒸馏过程开始之前测量原水的电导率来确定的。此外,在过程开始前测量去离子水的电导率,在实验后测量收集的渗透液的电导率。
DCMD脱盐过程中膜性能的测定
通过使用所述的制造的DCMD装置,在不同进料温度下进行DCMD实验,评价了膜蒸馏过程中合成的多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜的性能。进料入口温度在40℃至70℃之间变化,并以24L/h的进料流速循环。在整个实验过程中,渗透液入口温度保持在20℃,流速为24L/h。每个实验至少进行6小时,同时每2小时进行一次水蒸气通量和脱盐率测定。设置完每个实验后,可以在开始记录数据之前对其进行运行和平衡。进料和渗透液的初始和最终电导率(EC)使用YSI Professional Plus现场测定,而收集的渗透液的体积通过量筒测量。水蒸气通量和脱盐量随后使用式1和式2计算,其中Cf为进料浓度,Cp为渗透液浓度。对纯-聚偏氟乙烯合成膜和市售聚偏氟乙烯膜(HVHP29325)进行了类似的MD性能实验,并对结果进行了比较。
式1
式2
膜的物理性质
膜表征实验的接触角、平均孔径、孔隙率、厚度和液体挤入压力结果如表1所示。对于添加和未添加多壁碳纳米管的合成膜,膜表面和水滴之间的平均接触角为135°。由于去除了膜表面的表皮层,因而这些膜具有较高的抗润湿性,应用的双凝固浴系统起到了这一作用。
表1研究中使用的膜的特性
膜性能
MD性能实验结果如图5A所示。发现多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜在几乎所有的进料口温度下都具有最高的渗透通量。例如,在进料入口温度为70℃时,多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的渗透通量分别比纯-聚偏氟乙烯膜和市售聚偏氟乙烯膜高22%和27.8%。多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯相对于纯-聚偏氟乙烯和市售聚偏氟乙烯膜的高渗透通量是由于多壁碳纳米管的存在,其通过提供额外的通道和/或降低碳纳米管表面的流动阻力来促进水蒸气的传输(Gethard和Mitra,Analyst 136,(2011)2643-8)。发现将进料入口温度从40℃提高到70℃会导致所用三种类型的膜的渗透通量显著增加。当进料入口温度从40℃提高到70℃时,多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯膜的最大通量增加4.86倍。在70℃时记录的最大渗透通量为34.0L/m2h。渗透通量随温度增加是由于水蒸气驱动力的增加。当进料入口温度增加时,作为MD驱动力的水蒸气压力增加。这是因为,在较高的温度下,水分子的动能提高,导致液膜界面的蒸发速率加快。
另一方面,在整个进料入口温度范围内,观察到所有膜的非挥发性溶解性溶质的脱盐率均高于99.98%(图5B)。这表明进料温度的变化对膜的抗润湿性影响不显著。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种制备用于盐水膜蒸馏(MD)处理的多壁碳纳米管共混聚偏二氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜的方法,所述方法应用非溶剂致相分离法(NIPS),所述方法包括将具有不同溶解度参数的两种溶剂混合以及使用双凝固浴系统来控制膜孔结构的形成并增强膜表面疏水性,以制备用于膜蒸馏处理的共混聚偏二氟乙烯膜;所述系统包括含有TEP、DMAC和水的混合物的第一凝固浴,还包括以纯水作为非溶剂的第二凝固浴。
2.根据权利要求1所述的方法,包括将0.2wt%的原始多壁碳纳米管分散在质量比为1:1的磷酸三乙酯(TEP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的混合物中,从而产生81wt%最终涂膜溶液。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过对溶液进行不少于1小时的超声处理将多壁碳纳米管分散。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,向混合物中加入成孔剂,然后加入15wt%的聚偏氟乙烯。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述成孔剂为乙二醇(EG)。
6.根据权利要求5所述的方法,其中乙二醇的使用浓度为4wt%。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中混合物在60~70℃下机械搅拌24小时。
8.根据权利要求7所述的方法,其中将所述涂膜溶液在室温下冷却24小时。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的方法,其中所述涂膜溶液制备后,应用流延刀流延到玻璃板上的薄膜上成100μm至600μm的厚度。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述厚度为300μm。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,首先将顶部具有新生膜的玻璃板浸入含有40%水和60%TEP和二甲基甲酰胺(2∶3)混合物的凝固浴中,不超过30秒。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,随后将具有膜的玻璃板浸入含有纯水的第二凝固浴中,以完成凝固过程。
13.根据权利要求12所述的方法,其中将凝固的膜浸泡在去离子水中24小时,以完全去除溶剂。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述膜于室温下在空气中干燥,以备表征和应用。
15.应用前述权利要求中任一项所述的方法制备的用于盐水膜蒸馏(MD)处理的多壁碳纳米管共混聚偏二氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜;其中膜表面与水滴之间的接触角为135°±1.1,平均孔径(μm)为1.16±0.01,孔隙率(%)为66.0±1.5,厚度(μm)为60.0±2.7。
Claims (15)
1.一种制备用于盐水膜蒸馏(MD)处理的多壁碳纳米管共混聚偏二氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜的方法,所述方法应用非溶剂致相分离法(NIPS),所述方法包括将具有不同溶解度参数的两种溶剂混合以及使用双凝固浴系统来控制膜孔结构的形成并增强膜表面疏水性,以制备用于膜蒸馏处理的共混聚偏二氟乙烯膜。
2.根据权利要求1所述的方法,包括将0.2wt%的原始多壁碳纳米管分散在质量比为1:1的磷酸三乙酯(TEP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的混合物中,从而产生81wt%最终涂膜溶液。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过对溶液进行不少于1小时的超声处理将多壁碳纳米管分散。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,向混合物中加入成孔剂,然后加入15wt%的聚偏氟乙烯。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述成孔剂为乙二醇(EG)。
6.根据权利要求5所述的方法,其中乙二醇的使用浓度为4wt%。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中混合物在60~70℃下机械搅拌24小时。
8.根据权利要求7所述的方法,其中将所述涂膜溶液在室温下冷却24小时。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的方法,其中所述涂膜溶液制备后,应用流延刀流延到玻璃板上的薄膜上成100μm至600μm的厚度。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述厚度为300μm。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,首先将顶部具有新生膜的玻璃板浸入含有40%水和60%TEP和二甲基甲酰胺(2∶3)混合物的凝固浴中,不超过30秒。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,随后将具有膜的玻璃板浸入含有纯水的第二凝固浴中,以完成凝固过程。
13.根据权利要求12所述的方法,其中将凝固的膜浸泡在去离子水中24小时,以完全去除溶剂。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述膜于室温下在空气中干燥,以备表征和应用。
15.应用前述权利要求中任一项所述的方法制备的用于盐水膜蒸馏(MD)处理的多壁碳纳米管共混聚偏二氟乙烯(MWCNTs/PVDF)膜。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA2018/06582 | 2018-10-04 | ||
ZA201806582 | 2018-10-04 | ||
PCT/ZA2019/050063 WO2020073064A1 (en) | 2018-10-04 | 2019-10-04 | Membranes for membrane distillation desalination technology |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113164879A true CN113164879A (zh) | 2021-07-23 |
Family
ID=68807381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980073206.8A Pending CN113164879A (zh) | 2018-10-04 | 2019-10-04 | 膜蒸馏脱盐技术用膜 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210354093A1 (zh) |
EP (1) | EP3860747B1 (zh) |
JP (1) | JP2022502248A (zh) |
CN (1) | CN113164879A (zh) |
WO (1) | WO2020073064A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113318615B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-09-13 | 青岛大学 | 一种改性ptfe中空纤维膜以及制备方法和装置 |
CN116272376A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-06-23 | 中南大学 | 用于膜蒸馏的超疏水薄膜、制备、应用及装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1748847A (zh) * | 2005-10-24 | 2006-03-22 | 浙江大学 | 结构对称聚醚砜亲水性微孔膜的制备方法 |
CN101850217A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-06 | 浙江大学 | 一种无皮层均一结构聚偏氟乙烯转印膜的制备方法 |
CN102580575A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-18 | 中南大学 | 一种膜蒸馏用聚偏氟乙烯膜的制备方法 |
CN103623714A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-12 | 厦门理工学院 | 非极性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法 |
CN107243260A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-10-13 | 天津工业大学 | 一种新型超疏水聚偏氟乙烯油水分离膜及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106914149A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-07-04 | 天津工业大学 | 一种新的疏水改性体系对羧基化mwcnt/pvdf共混膜表面等离子体刻蚀的方法 |
CN106914148A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-07-04 | 天津工业大学 | 一种新的疏水改性体系对羧基化mwcnt/pvdf共混膜表面修饰的方法 |
CN108097223A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-06-01 | 天津工业大学 | 一种超声辅助相转化法制备多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯多孔膜材料方法 |
-
2019
- 2019-10-04 CN CN201980073206.8A patent/CN113164879A/zh active Pending
- 2019-10-04 WO PCT/ZA2019/050063 patent/WO2020073064A1/en unknown
- 2019-10-04 US US17/282,593 patent/US20210354093A1/en active Pending
- 2019-10-04 EP EP19816484.0A patent/EP3860747B1/en active Active
- 2019-10-04 JP JP2021517961A patent/JP2022502248A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1748847A (zh) * | 2005-10-24 | 2006-03-22 | 浙江大学 | 结构对称聚醚砜亲水性微孔膜的制备方法 |
CN101850217A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-06 | 浙江大学 | 一种无皮层均一结构聚偏氟乙烯转印膜的制备方法 |
CN102580575A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-18 | 中南大学 | 一种膜蒸馏用聚偏氟乙烯膜的制备方法 |
CN103623714A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-12 | 厦门理工学院 | 非极性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法 |
CN107243260A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-10-13 | 天津工业大学 | 一种新型超疏水聚偏氟乙烯油水分离膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
B. S. OOI ET AL.: "Preparation of Polyvinylidene Fluoride Membrane via Dual Coagulation Bath System and Its Wettability Study", 《JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE》 * |
EDGAR C. MAPUNDA ET AL.: "Carbon nanotube embedded PVDF membranes: Effect of solvent composition on the structural morphology for membrane distillation", 《PHYSICS AND CHEMISTRY OF THE EARTH》 * |
QIAN LI ET AL.: "Preparation and characterization of PVDF microporous membrane with highly hydrophobic surface", 《POLYM. ADV. TECHNOL.》 * |
李倩等: "凝固浴组成和温度对PVDF 疏水微孔膜结构与性能的影响", 《高校化学工程学报》 * |
李薇等: "高溶剂含量第 1 凝固浴停留时间对PVDF膜结构和性能的影响", 《水处理技术》 * |
王志英等: "双凝固浴法制备高度疏水PVDF杂化微孔膜", 《天津工业大学学报》 * |
王磊等: "凝固浴组分对双凝固浴法制备PVDF膜结构和性能的影响", 《膜科学与技术》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020073064A1 (en) | 2020-04-09 |
WO2020073064A4 (en) | 2020-06-18 |
EP3860747A1 (en) | 2021-08-11 |
US20210354093A1 (en) | 2021-11-18 |
JP2022502248A (ja) | 2022-01-11 |
EP3860747B1 (en) | 2023-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zare et al. | Membrane properties in membrane distillation | |
Zhu et al. | Preparation and characteristics of graphene oxide-blending PVDF nanohybrid membranes and their applications for hazardous dye adsorption and rejection | |
Bhadra et al. | Flux enhancement in direct contact membrane distillation by implementing carbon nanotube immobilized PTFE membrane | |
Liang et al. | Forward osmosis membranes with unprecedented water flux | |
Ghanbari et al. | Minimizing structural parameter of thin film composite forward osmosis membranes using polysulfone/halloysite nanotubes as membrane substrates | |
Roy et al. | Enhanced desalination via functionalized carbon nanotube immobilized membrane in direct contact membrane distillation | |
Wang et al. | Recent advances in membrane distillation processes: Membrane development, configuration design and application exploring | |
Daer et al. | Recent applications of nanomaterials in water desalination: a critical review and future opportunities | |
Emadzadeh et al. | Synthesis of thin film nanocomposite forward osmosis membrane with enhancement in water flux without sacrificing salt rejection | |
Zhou et al. | Janus membrane with unparalleled forward osmosis performance | |
Shao et al. | Zeolite NaA membranes supported on alumina hollow fibers: Effect of support resistances on pervaporation performance | |
Shi et al. | Preparation of graphene oxide–cellulose acetate nanocomposite membrane for high-flux desalination | |
Darwish et al. | Effect of lithium chloride additive on forward osmosis membranes performance | |
Singha et al. | Structures, properties, and performances—Relationships of polymeric membranes for pervaporative desalination | |
CN113164879A (zh) | 膜蒸馏脱盐技术用膜 | |
Chen et al. | Structure design on reinforced cellulose triacetate composite membrane for reverse osmosis desalination process | |
Rahmaniyan et al. | Development of high flux PVDF/modified TNTs membrane with improved properties for desalination by vacuum membrane distillation | |
Koriem et al. | Cellulose acetate/polyvinylidene fluoride based mixed matrix membranes impregnated with UiO-66 nano-MOF for reverse osmosis desalination | |
Mapunda et al. | Carbon nanotube embedded PVDF membranes: Effect of solvent composition on the structural morphology for membrane distillation | |
Francis et al. | Fabrication and characterization of functionally graded poly (vinylidine fluoride)-silver nanocomposite hollow fibers for sustainable water recovery | |
Kadhom et al. | Evaluation of thin film composite forward osmosis membranes: effect of polyamide preparation conditions | |
Mohd Ramli et al. | Advanced application and fouling control in hollow fibre direct contact membrane distillation (HF-DCMD) | |
Li et al. | Construction of facilitated mass transfer composite membranes with triple-layer water nanochannel architecture for forward osmosis process using cGO-coated polysulfone separation membrane as the substrate | |
Vasanth et al. | Preparation, characterization, and performance evaluation of LTA zeolite–ceramic composite membrane by separation of BSA from aqueous solution | |
Mutlu Salmanli et al. | Effect of PVP concentration on prepared PEI membranes for potential use on water treatment: Effect of additive on membranes prepared for water treatment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |