聚偏氟乙烯中空纤维亲和膜分离γ—球蛋白的研究（I）——聚偏氟乙烯中空纤维亲和膜的制备及其吸附性能

对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面亲水化处理，再经活化、偶联制得了带有苯丙氨酸(Phe)的PVDF中空纤维亲和膜。制备过程中以光电子能谱(XPS)及红外光谱分析膜表面基团的变化，经亲水化处理及活化偶联后，膜表面的O和N含量分别从5．6％和0.6％增加到16．5％和3．0％，而F含量由38．3％降低为23．0％。将该亲和膜用于室温下血浆中γ—球蛋白的分离实验，在pH＝7．4，离子强度I＝0.18的缓冲液体系及进料质量浓度为1．0mg／mL条件下，该亲和膜对γ—球蛋白的吸附量可达到5．85mg／g膜；与市售γ-球蛋白相比，血浆中提取纯度可达83.9%。     

超亲水聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备及性能

采用超声辅助接枝聚合技术, 将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面, 制备PVDF-g-GMA膜; 再利用氨基诱导环氧基团发生开环反应, 将苏氨酸(Thr)接枝到PVDF-g-GMA膜表面, 制备了具有两性离子结构表面的PVDF-g-GMA-Thr膜. 通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、 接触角测试仪、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)和牛血清白蛋白(BSA)过滤实验等系统研究了改性前后PVDF膜表面的化学组成、 润湿性能、 表面形貌和抗污染性能. 研究结果表明, 随着PVDF-g-GMA接枝Thr反应时间的增加, PVDF-g-GMA-Thr膜的亲水性能明显提高, 接触角从90°降为0°, 呈现出超亲水性能. 同时PVDF-g-GMA-Thr膜的水通量明显提高, 当Thr诱导开环反应时间为12 h时, PVDF-g-GMA-Thr膜的水通量高达686 L/(m ²·h), 与PVDF原膜相比, 水通量提高了204.5%. 在BSA的过滤测试中, 与PVDF膜相比, PVDF-g-GMA-Thr膜呈现出良好的截留性能和抗污染性能, BSA截留率从42%提高到84%,水通量恢复率从53%提高到87%, 不可逆污染率从47%降到12%, 表明通过接枝Thr构筑两性离子结构表面可以有效减小膜污染.     

聚偏氟乙烯膜改性方法研究进展

膜污染是聚偏氟乙烯(PVDF)膜在污水处理工程应用中的主要障碍,膜亲水改性是改善膜污染的主要方法。本文根据改性方法的异同,按照表面涂覆、表面接枝、共混改性、共聚改性等方法进行了综述。通过分析不同改性方法对PVDF亲水效果、渗透能力、抗污能力及长期有效性等方面的影响,讨论了各种改性方法的优缺点,为PVDF膜处理的应用提供技术和理论支持。     

微乳液聚合耦合共混法构建聚偏氟乙烯共混杂化膜

以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯混合物作为油相, 采用反相微乳液法制备了AgCl纳米粒子; 通过微乳液原位聚合油相单体得到包含AgCl纳米粒子的聚合乳液; 将聚合乳液与聚偏氟乙烯(PVDF)通过共混法构建了包含AgCl纳米粒子的PVDF共混杂化膜. 紫外-可见光谱、 透射电子显微镜(TEM)及扫描电子显微镜(SEM)等表征结果和超滤实验结果表明, 聚合乳液加入的同时引入了亲水性聚合物和表面亲水的AgCl纳米粒子, 不仅改善了PVDF共混杂化膜的孔隙率和平均孔径, 还显著增强了PVDF共混杂化膜的极性和亲水性, 最终提升了膜的水通量和抗污染性能; 过量聚合乳液加入后不能与PVDF材料均匀共混, 而且AgCl纳米粒子也会在膜中形成团聚物堵塞膜孔隙, 从而削弱了膜的水通量和抗污染性能.     

离子液体/聚偏氟乙烯纳米纤维的防结冰性能

通过静电纺丝方法制备了掺杂离子液体([BMIM][PF₆])的聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维. 研究结果表明, [BMIM][PF₆]与PVDF具有相互作用, 并可促进PVDF形成β相晶体. 在溶剂挥发后, 离子液体存在于PVDF纳米纤维的表面. 纳米纤维中的离子液体含量对复合纳米纤维的表面形态和润湿性具有显著影响. 通过离子液体的引入, 可有效推迟水滴在纳米纤维表面的结冰时间, 降低水滴的结晶温度, 并且降低冰黏附强度. 研究结果显示含有10%[BMIM][PF₆]的PVDF纳米纤维疏水性最高, 并具有优异的防结冰性质.     

热致相分离法高效制备压电聚偏氟乙烯膜

以环保溶剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为稀释剂，绿色无毒的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF₆])为添加剂，采用热致相分离(TIPS)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜，通过扫描电子显微镜观察不同添加剂含量PVDF膜的微观形貌；通过超滤杯对PVDF膜的纯水通量进行了测试；使用拉力计对PVDF膜的机械性能进行了表征；通过红外光谱和X-射线衍射研究了添加剂对PVDF膜晶型结构的影响。结果表明：加入1.0%[BMIM][PF₆]时，PVDF的晶型变为β- 晶型。     

TIPS法制备聚偏氟乙烯平板微孔膜及其表征

以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)平板微孔膜。利用差示扫描量热仪分析了不同PVDF/DMP体系的结晶性能;通过测试纯水通量、孔隙率、泡点、平均孔径、拉伸强度等对膜进行了表征。结果表明:DMP含量增大,结晶温度向低温方向移动,膜拉伸强度降低,当DMP的质量分数为0.70时膜拉伸强度有明显拐点;PVDF/DMP体系冷却发生固-液相分离;PVDF含量增大,膜水通量、孔隙率、最大孔径和平均孔径均减小。     

高性能MWCNTs-OH修饰聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜的制备

以羟基多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为添加剂,采用非溶剂致相转化法制备MWCNTs-OH修饰聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜.先将MWCNTs-OH加入溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中超声处理以加强其分散性,力求制得均一铸膜液.通过水通量、截留率、红外光谱,XRD及力学性能测试表征膜性能,并用SEM观察其形貌.重点考察MWCNTs-OH对中空纤维膜通量、截留和力学性能的影响.结果表明,当MWCNTs-OH质量分数从0增加到0.09 wt%时,修饰膜的水通量由376.40 L/m2h增加到510.90 L/m2h,而对BSA截留率保持稳定(95%以上);膜的拉伸强度由1.68 MPa提高到2.42 MPa,断裂伸长率由44.18%提高到76.93%.SEM和TEM研究表明,MWCNTs-OH添加量较少时,在膜中可均匀分散,添加量大时则容易团聚.XRD和IR图谱分析表明MWCNTs-OH参与聚合物结晶过程而未改变聚合物晶型.     

离子液体/聚偏氟乙烯纳米纤维的防结冰性能（英文）

通过静电纺丝方法制备了掺杂离子液体([BMIM][PF_6])的聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维.研究结果表明,[BMIM][PF_6]与PVDF具有相互作用,并可促进PVDF形成β相晶体.在溶剂挥发后,离子液体存在于PVDF纳米纤维的表面.纳米纤维中的离子液体含量对复合纳米纤维的表面形态和润湿性具有显著影响.通过离子液体的引入,可有效推迟水滴在纳米纤维表面的结冰时间,降低水滴的结晶温度,并且降低冰黏附强度.研究结果显示含有10%[BMIM][PF_6]的PVDF纳米纤维疏水性最高,并具有优异的防结冰性质.     

聚偏氟乙烯微孔膜的亲水化改性及功能化研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜的亲水化改性方法有物理共混、化学共聚、表面涂覆、表面化学处理、表面接枝等几种。其中物理共混和表面涂覆法比较成熟且已获得应用，而PVDF微孔膜的表面化学处理、等离子体或光引发改性技术以及环境敏感性等将成为PVDF微孔膜的改性和功能化研究的主要方向。     

脱氟化氢聚偏氟乙烯膜的制备, 表征和导电性能的研究

聚偏氟乙烯(PVDF)膜与一些有机弱碱作用脱氟化氢(HF)生成表面为一氟乙炔(PFA)的膜。红外、紫外可见光谱分析表明脱HF的PVDF膜的共轭链结构比较规整。X光电子能谱、反应深度和接触度的分析表明, PVDF脱HF反应主要发生在膜表面。脱HF的PVDF膜(PFA)经各种掺杂剂掺杂后电导率上升5~6个数量级, 最高可达10^-^4s/cm, 且在掺杂过程中出现出的性质不同于聚乙炔。     

聚偏氟乙烯的晶体结构

介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)三种主要的晶体结构:α晶型、β晶型和γ晶型,以及三种晶型之间的相互转换。同时简单介绍了PVDF的其它晶型。探讨了不同环境因素对PVDF三种晶型的影响,并对利用PVDF晶型的多样性拓宽PVDF材料的运用提出分析和展望。     

超大孔聚合物亲和色谱层析介质的制备及评价

探索了用席夫碱法在超大孔聚合物微球表面偶联Protein A配基制备亲和层析介质的方法,以亲水化后的聚丙烯酸酯类超大孔微球为基质,考察了氧化剂浓度(H5IO6)对配基偶联量的影响,以扫描电子显微镜表征微球表面形貌,结果发现其偶联Protein A后微球仍能够保持其大孔结构。考察了该类亲和介质在不同操作流速(361~3 600 cm/h)下的动态载量,在3 600 cm/h操作流速下,人抗体载量与361 cm/h相比仅下降10%左右,表明该类介质适合抗体大分子的快速传质,能够满足快速、高效、高通量分离纯化的需求。     

聚偏氟乙烯膜亲水化改性的研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)膜以其优良的机械、化学性能在膜法水处理领域中广泛使用。在长期使用中由于PVDF膜的强疏水性导致水通量下降、有机物质的吸附,需要频繁的反冲洗和化学清洗。这就导致膜本身的机械性能受损,膜使用寿命下降及运行成本大大增加,因此对PVDF膜的亲水化改性研究具有重要意义。本文对国内外PVDF膜的亲水化改性方法进行分类,并详细介绍各种改性方法的优缺点及研究现状。最后对PVDF膜亲水化改性需要解决的问题及其应用前景进行了展望。     

聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动

聚偏氧乙烯(PVDF)的压电效应近年来引起了人们的极大兴趣,为了探索PVDF共混体系中第二组分对薄膜压电性能的影响及开发新的压电材料,我们研究了PVDF的三个共混体系的压电性及其分子运动。这三个共混体系是: 1.PVDF+PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯);2.PVDF+F₂₆(偏氟乙烯-全氟丙烯共聚物),3. PVDF+F₂₄(偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物)。     

聚偏氟乙烯溶液法接枝苯乙烯磺酸膜的结构与形貌研究

以过氧化苯甲酰(BPO)作引发剂，通过溶液接枝聚合法把苯乙烯接枝到碱处理过的聚偏氟乙烯(PVDF)膜上，磺化后得到聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)电解质膜。研究发现碱处理过的PVDF膜更容易与苯乙烯发生接枝聚合反应，且接枝率与碱处理时间呈线性变化关系。用红外光谱、差示扫描量热法检测PVDF膜经过接枝以及随后的磺化所发生的膜结构变化，并用SEM观察PVDF膜接枝前后以及接枝磺化后产物PVDF-g-PSSA膜的形貌及硫分布。研究表明，用KOH碱处理过的PVDF膜与苯乙烯进行接枝共聚反应时，PVDF膜结构在接枝前后和磺化前后发生变化，说明苯乙烯确实接枝到PVDF膜上。     

聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动——聚偏氟乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯共混体系

本文研究了PVDF-PMMA共混体系的压电性及其分子运动.其松弛转变过程与PVDF-P(VDF-HFE)及PVDF-P(VDF-TFE)共混体系相似,压电性低于PVDF-P(VDF-TFE)共混体系.当PMMA含量为3％时,其压电性与PVDF的接近,而其退极化温度却高于PVDF以及上述二个含氟共混体系的薄膜,随着PMMA的增加,其压电性也随之减弱,这是由于非晶相中偶极子浓度降低之故.     

聚全氟乙丙烯中空纤维膜的制备及性能

以聚全氟乙丙烯(FEP)为成膜聚合物,MT-Ⅱ型复合粉为致孔剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为稀释剂,采用熔融纺丝拉伸法制备了FEP中空纤维膜,研究了其耐酸碱等性能.结果表明,FEP中空纤维膜的表面具有由拉伸孔、界面孔及溶出孔组成的多重孔结构,而其横截面为均匀分布的海绵状孔结构.FEP中空纤维膜经质量分数为25%的硫酸水溶液和25%的氢氧化钠水溶液分别处理60 d后,膜的化学结构未发生变化,而且平均孔径增大,孔径分布变窄,断裂强度保持率分别在86.8%及80.8%以上,耐酸碱性明显优于商业化聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,显示出优异的化学稳定性及良好的热稳定性.     

纤维编织管增强型中空纤维膜研究

采用二维编织技术将聚丙烯腈(PAN)长丝编织成中空纤维编织管作为增强体,分别以聚丙烯腈(PAN)和聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,调制铸膜液,采用同心圆挤出-涂覆法制备了PAN纤维编织管同质增强型PAN中空纤维膜和异质增强型PVDF中空纤维膜.研究表明,所得PAN纤维编织管增强型中空纤维膜断裂强度最大可超过75 MPa,在伸长率10%范围内,表面分离层与增强体之间界面结合良好;表面分离层具有类似于非对称膜的结构,铸膜液可浸入纤维编织管纤维空隙中,铸膜液浸入部分固化后未影响膜的通透性能;随成膜聚合物浓度增加,膜纯水通量减小,牛血清白蛋白(BSA)截留率增大;随添加剂PVP浓度增加,膜的纯水通量先增大后减小,在8 wt%左右达最大值,BSA截留率随PVP浓度增加而单调增加;同质增强型中空纤维膜界面结合程度优于异质增强型.     

聚偏氟乙烯-磺化聚醚砜相容性及其成膜性能

研究了聚偏氟乙烯(PVDF)-磺化聚醚砜(SPES)的相容性及其成膜性能.首先通过溶解度参数、粘度法和目测法研究共混溶液的相容性,接着采用浊度法测定了共混溶液的热力学性质,最后采用浸没沉淀法制备了共混膜并探讨了成膜性能.结果显示,PVDF和SPES为部分相容体系,随着SPES含量的增加,共混溶液相容性逐渐减小,当SPES含量增加到50wt%时,体系发生分相.共混溶液的成膜性能良好,SPES含量增加有利于体系发生液液分相,生成高孔隙率膜,并且极大的提高了PVDF膜的亲水性和水通量.