绿色热致相熔融纺丝工艺制备PVDF中空纤维膜成膜机理研究

基本信息
批准号:51273147
项目类别:面上项目
资助金额:76.00
负责人:刘振
学科分类:
依托单位:天津工业大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王薇,环国兰,郭振友,崔爱华,张姗,黄永福,白杨
关键词:
离子液体熔融纺丝聚偏氟乙烯中空纤维膜热致相分离
结项摘要

Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membranes production process requires a large amount of organic solvent, environmental pollution and the waste of raw materials is very serious. PVDF hollow fiber membranes will be prepared by thermally induced phase melt spinning technology which takes PVDF as membrane material and uses ionic liquids to replace organic solvent as diluents in this study. The membrane formation mechanism of thermal induced phase melt spinning process for preparation of PVDF hollow fiber membrane will be researched, and the membrane microporous structure design, construction, reorganization and optimization mechanism will be explored in the membrane making process. Ionic liquids are expensive,so it will be recycled and reused with hollow fiber nanofiltration membrane. The influence of hollow fiber nanofiltration membrane microstructure, ionic liquid concentration and composition in the spinning waste water, liquid flow status and other factors on the mass transfer performance will be studied. The mass transfer model for the description of ionic liquids through the hollow fiber nanofiltration membrane will be established on the basis of experimental research, and the mass transfer mechanism of recycling ionic liquid in the spinning waste water by hollow fiber nanofiltration membrane will be explored. The membrane formation mechanism of green thermally induced phase melt spinning membrane technology with ionic liquids as diluents for preparation of PVDF hollow fiber membrane will be studied in order to provide theoretical basis and technical supporte for preparation of high performance polymer membrane.

聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜工业化生产中需要大量有机溶剂,环境污染和原材料浪费十分严重。本项目以PVDF为膜材料,使用离子液体替代有机溶剂作为稀释剂,采用热致相熔融纺丝工艺研制新型高性能PVDF中空纤维膜,并对热致相熔融纺丝工艺制备PVDF中空纤维膜成膜机理进行研究,探索制膜过程中膜微孔结构的设计、构建、重组及优化机制。离子液体价格昂贵,采用中空纤维纳滤膜对离子液体进行回收再利用,研究中空纤维纳滤膜微观结构、纺丝废水中离子液体浓度和组成、流体的流动状况等因素对传质性能的影响,在实验研究的基础上,建立描述离子液体通过中空纤维纳滤膜的传质模型,并探索中空纤维纳滤膜回收纺丝废水中离子液体传质机理。对以离子液体作为稀释剂的绿色热致相熔融纺丝工艺制备PVDF中空纤维膜成膜机理进行研究,可以为高性能高分子分离膜制备提供理论基础和技术支持。

项目摘要

本项目使用离子液体替代有机溶剂作为稀释剂,采用热致相分离法制备PVDF膜,并对热致相分离法制备PVDF膜成膜机理进行研究,探索制膜过程中膜微孔结构的设计、构建、重组及优化机制。离子液体价格昂贵,本项目采用中空纤维纳滤膜有效回收离子液体,提高其使用效率。.通过热重和电镜测试分析,从7种离子液体中选取1-丁基-1甲基吡咯烷四氟硼酸盐[BMPr][BF4]作为本次研究的主要离子液体。然后,以[BMPr][BF4]为绿色环保稀释剂通过热致相分离(TIPS)熔融工艺制备PVDF中空纤维膜。绘制了PVDF/[BMPr]BF4混合物的相图,并研究了影响PVDF膜形态及性能的因素。对聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物在稀释剂[BMPr][BF4]中的结晶演化过程进行了研究,结果发现,膜孔隙率、纯水通量和断裂伸长率随着聚合物浓度的增加而减小,而膜的断裂强度则相应增加,空气浴中纯水通量在PVDF质量分数为30%最高达1892.8L/m2h。同样的,凝固浴对膜性能影响也很大。通过差示扫描量热(DSC)和红外光谱分析(FTIR)等研究了在不同PVDF浓度下的结晶行为,实验发现,在该体系中,离子液体对其没有影响。中空纤维纳滤膜可以对纺丝废水中的离子液体进行有效截留,回收的离子液体性质稳定,回收效果良好。.对以离子液体为稀释剂的绿色热致相熔融工艺制备PVDF膜成膜机理进行研究,为高性能高聚物分离膜的制备提供理论基础和技术支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
3

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

DOI:10.3724/ SP.J.1123.2019.04013
发表时间:2019
4

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020
5

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016

刘振的其他基金

批准号:11005091
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31301013
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81801860
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11772252
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:71702085
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31871270
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11302164
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61405104
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61603384
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31500565
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61404031
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61401481
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21206196
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51377145
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61803217
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500346
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602635
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51403023
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51405109
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21304033
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61672339
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81703014
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

熔融纺丝法压力响应功能中空纤维膜研究

批准号:20874073
批准年份:2008
负责人:肖长发
学科分类:B0505
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
2

原位成纤增强PVDF中空纤维膜的成纤及其增强机制研究

批准号:51803039
批准年份:2018
负责人:谢高艺
学科分类:E0310
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

热致相分离法制备新型亲水性中空纤维膜及膜性能研究

批准号:20776161
批准年份:2007
负责人:邱运仁
学科分类:B0804
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
4

热致相分离法制备聚丙烯腈中空纤维膜及膜孔结构与成形机理研究

批准号:21206123
批准年份:2012
负责人:韩娜
学科分类:B0804
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目