PTFE微孔薄膜在油水分离中的应用研究

PTFE中空纤维膜用于膜蒸馏处理印染反渗透浓水的
研究的开题报告
一、研究背景
印染反渗透浓水是印染行业生产过程中产生的一种废水，含有大量
的有机物和无机盐，其中部分物质甚至具有毒性。

因此，处理这种废水
对环境保护至关重要。

传统处理方法包括化学沉淀、生物处理和物理-化
学处理等，然而它们存在着许多问题，比如处理效果不稳定、耗能高、
占地面积大等。

与此同时，膜技术由于具有优异的分离性能和节能环保
性受到越来越多的关注。

二、研究目的和意义
本研究旨在探究聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜在印染反渗透浓水处
理中的应用，研究其对不同浓度废水的处理能力，及滤膜通量等性能参
数的变化。

最终确定合适的膜工艺条件，为印染反渗透浓水的高效处理
提供技术支持。

三、研究内容和方法
（1）膜材料的制备
本研究采用PTFE中空纤维膜作为研究对象，采用电喷丝纺丝法制备。

（2）实验设计
用模拟的印染反渗透浓水模拟实际印染反渗透浓水，将含有不同浓
度的模拟液通过PTFE中空纤维膜进行处理，进行通量、截留率、回收率等性能方面的测试，寻找制备出的膜材料的最优处理工艺。

（3）实验设备
PTFE中空纤维膜的制备器材为电喷丝纺丝仪，实验需要用到的设备有透析提取器、微量注射泵、BOD测定仪、电导率计等。

四、研究预期结果
本研究将优化PTFE中空纤维膜的制备工艺，提高其对印染反渗透浓水的处理能力，研究得到的PTFE中空纤维膜应用于印染反渗透浓水的处理，进一步提高了印染废水的处理效果，节能环保，对环境保护具有重要的意义。

聚酰亚胺气体分离膜聚酰亚胺气体分离膜是一种高效的薄膜材料，具有广泛的应用前景。

它可以通过选择性渗透的方式将混合气体中的某些组分分离出来，实现气体的纯化和回收利用。

本文将从聚酰亚胺气体分离膜的原理、制备方法和应用领域等方面进行介绍。

聚酰亚胺气体分离膜的分离原理是基于渗透和扩散的过程。

膜材料具有微孔结构，其中包含许多纳米级的孔道。

当混合气体通过膜材料时，由于不同气体分子的大小、极性和溶解度等性质的差异，它们在膜孔道中的渗透速率也不同。

通过调整膜材料的孔径大小和表面性质，可以实现对不同气体的选择性分离。

聚酰亚胺气体分离膜的制备方法多种多样，常见的包括浸渍法、拉伸法和层压法等。

浸渍法是将聚酰亚胺溶液浸渍在多孔支撑层上，并通过干燥和热处理等工艺形成薄膜。

拉伸法则是将聚酰亚胺溶液涂覆在平板上，然后通过拉伸将其形成薄膜。

层压法是将聚酰亚胺薄膜与多孔支撑层通过热压等工艺互相粘合。

这些方法各有优劣，可以根据具体需求选择适合的制备方法。

聚酰亚胺气体分离膜在许多领域都有广泛的应用。

首先，在石油化工行业中，聚酰亚胺气体分离膜可以用于油气田中的天然气脱水和脱硫，实现高纯度天然气的提取。

其次，在环保领域，聚酰亚胺气体分离膜可以用于废气处理和气体回收，减少对环境的污染。

此外，聚酰亚胺气体分离膜还可以用于气体分析、气体储存和气体传感器等领域。

然而，聚酰亚胺气体分离膜也面临一些挑战和限制。

首先，膜材料的稳定性和耐久性需要进一步提高，以满足长期运行的要求。

其次，膜材料的制备成本较高，需要进一步降低成本，以促进其商业化应用。

此外，膜材料的选择性和通量之间存在一定的矛盾，需要在此方面进行权衡和优化。

聚酰亚胺气体分离膜是一种具有潜力的膜材料，可以实现混合气体的高效分离和纯化。

通过调整膜材料的结构和制备方法，可以实现对不同气体的选择性分离。

聚酰亚胺气体分离膜在石油化工、环保和气体分析等领域具有广泛的应用前景。

然而，该技术仍面临一些挑战和限制，需要进一步研究和改进。

PVDF膜在废润滑油再生中的应用研究PVDF膜在废润滑油再生中的应用研究引言：随着工业的发展和经济的增长，废润滑油的产生量也在不断增加。

废润滑油含有大量的有害物质，对环境和健康造成了巨大的威胁。

因此，废润滑油的再生利用变得尤为重要。

PVDF（聚偏氟乙烯）膜作为一种新型的分离材料，具有优异的分离性能和化学稳定性，被广泛应用于废润滑油再生领域。

本文将深入探讨PVDF膜在废润滑油再生中的应用研究进展。

PVDF膜的特性：PVDF膜是一种由聚偏氟乙烯制成的微孔膜，具有良好的稳定性和耐腐蚀性。

PVDF膜的优异特性包括高温稳定性、耐酸碱性、耐化学侵蚀性、抗水解性和机械强度高等。

PVDF膜具有多孔结构，能够有效地筛除废润滑油中的杂质和有害物质，使废润滑油能够得到有效的再生利用。

PVDF膜在废润滑油再生中的应用：1. 超滤法超滤法是将废润滑油通过PVDF膜进行过滤分离的一种方法。

PVDF膜具有微孔结构，能够有效地分离废润滑油中的大分子杂质和有害物质，得到较为纯净的废润滑油。

超滤法主要通过PVDF膜的微孔直径来控制过滤效果，提高废润滑油的质量。

2. 逆渗透法逆渗透法是将废润滑油通过PVDF膜进行渗透，通过膜的选择性分离废润滑油中的有害物质。

PVDF膜具有良好的分离效果，能够选择性地将废润滑油中的重金属离子、酸碱物质等分离出来，提高废润滑油的再生利用率。

研究方法与进展：近年来，研究者们针对PVDF膜在废润滑油再生中的应用进行了大量的实验和研究。

他们通过调节PVDF膜的制备方法、膜孔径大小和膜厚度等参数，探寻最佳的分离条件。

研究发现，通过优化PVDF膜的制备工艺，可以得到具有较高分离效率和较好稳定性的膜材料。

此外，也有研究者将PVDF膜与其他材料如陶瓷纤维、碳纳米管等进行复合制备，以提高膜的分离性能和耐酸碱性。

结论：PVDF膜作为一种新型分离材料，具有广阔的应用前景。

在废润滑油再生领域，PVDF膜以其优异的分离性能和化学稳定性，成为分离废润滑油中有害物质的理想选择。

聚四氟乙烯的改性及应用研究摘要：聚四氟乙烯为高分子化合物，化学性能稳定，耐腐蚀效果强，密封性好，且有较高的润滑不粘性，同时在电绝缘性和抗老化能力方面表现优异，也正因如此聚四氟乙烯在工程塑料领域中被广泛应用。

本文深入探索与分析聚四氟乙烯的改性及应用，希望能够对当前聚四氟乙烯的应用领域拓展提供必要的参考。

关键词：聚四氟乙烯；改性；应用引言：聚四氟乙烯（PTFE）于1936年发明，随后被投入到工业化生产之中，聚四氟乙烯性质优良，被广泛应用于航空、化工、电子、机械、医药等工业领域中，同时也逐渐深入到人民群众的日常生活中。

为了进一步提高聚四氟乙烯复合改性技术的研究水平，本文针对聚四氟乙烯的改性及应用进行深入的研究与分析，希望能够有效推动聚四氟乙烯改性技术的发展和进步。

1 聚四氟乙烯改性分析1.1 表面改性分析由于聚四氟乙烯的分子链结构呈现对称性，同时也体现出电中性，使得材料的表面张力较低，仅仅为19mN/m左右，表面低张力也限制了聚四氟乙烯与其它材料之间的复合性应用，特别是聚四氟乙烯薄膜与其它骨架材料的粘结效果相对较差，因此需要对基于四氟乙烯材料进行表面改性，以进一步焕发材料表面活性。

在实施表面改性时可以提前做好预处理，让聚四氟乙烯材料表面进行去氟处理之后接枝聚合物，以进一步提高表面的粘接性。

此外也可以在聚四氟乙烯材料表面包裹张力较高、粘接性更好的聚合物，让聚四氟乙烯材料与其他材料之间的粘接效果更强。

在实施表面改性技术时，可以综合应用钠-萘络合物化学改性、高温熔融改性技术等方法，此种方法最基本的思路在于对聚四氟乙烯材料引入极性基团，以进一步增加材料的结合力或单纯消除聚四氟乙烯相对年轻向角落的界面层已形成，粘接效果更强的表面层，在不同类型的表面改性技术中钠-萘络合物化合物改性方法，操作水平和操作工艺更加简单，投入成本较低，但是改性效果更好，也正如此，该技术成为了对聚四氟乙烯材料进行改性的经典方法之一。

除了此类化学方法以外，也可以应用物理化处理方法对聚四氟乙烯材料表面进行改性，例如可以应用离子束注入技术等对聚四氟乙烯表面进行改性，随后开展接枝处理。

PTFE微孔膜的等离子体改性及应用研究作者：侯成成黄磊黄斌香来源：《新材料产业》 2013年第3期文/ 侯成成黄磊黄斌香上海金由氟材料有限公司1936年氟树脂之父罗伊·普朗克特在美国杜邦公司研究氟利昂替代品时首次发现了聚四氟乙烯( P T F E )，P T F E凭借其优良的性能被称之为“塑料之王”[1]。

P T F E是一种具有特殊性能的含氟高聚物材料，氟原子以有规则紧密排列的方式包围在碳原子形成的主链表面，从而对骨架碳原子有屏蔽作用，加之C-F键具有较高的键能，使PTFE不仅具有非常优良的化学稳定性、密封性、耐高低温性以及电气绝缘性等性能，而且还是世界上耐腐蚀性能最强的材料之一，除了熔融的金属钠和液氟外，能耐其他一切药品的腐蚀。

在二战期间，美国军方将P TF E广泛应用于原子弹、飞机密封垫圈等军事领域，因此P T F E的生产技术一直处于保密状态，直到1946年才开始实现工业化生产[2-3]。

经过几十年的不断发展和探索，P T F E微孔薄膜的成膜技术已日趋完善，对膜的改性和应用研究也不断拓展。

本文在总结了P T F E微孔膜的等离子体处理技术和现有应用领域的基础上，展望了P T F E微孔膜在未来新的应用前景。

一、PTFE 微孔膜的加工工艺PTFE是一种性质独特的高分子材料，其熔体黏度高达1011 ～1015P a·s，属于非熔流材料，即使达到分解温度甚至发生分解时也不能流动。

因此，PTFE的加工方法不能采用常规的挤出成型，只能采取压延后在不同温度梯度下多次拉伸的方法制备PTFE微孔膜。

图1是P T F E微孔膜的工艺流程图。

根据拉伸方向的不同，拉伸工艺又可分为单向拉伸(纵向拉伸)和双向拉伸(纵向横向均拉伸)2种，二者均可形成微纤维连接点的高孔隙微孔膜，但其微观结构有明显区别。

单向拉伸膜“结”的形状呈长条形，垂直与拉伸方向分布，纤维沿拉伸方向拉伸取向；而双向拉伸膜“结”近似为球形，纤维以“结”为中心呈放射状分布[4]。

前沿科研成果融入化工环境保护实验教学——表面疏油改性
提高PTFE膜抗污染性能
冯厦厦;仲兆祥
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2024(51)8
【摘要】设计了一个制备疏油聚四氟乙烯(PTFE)膜,以提高其在油水分离中抗污染性能的本科生实验。

首先,通过等离子体接处理调控PTFE膜疏油性能,分别表征膜材料表面对水的粘附力、膜表面油接触角,随后考察膜材料分离油水乳液性能,最后通过金相显微镜表征膜表面污染情况。

本实验提供了一种新颖的膜改性及分离技术用于废水治理的思路。

通过实验操作,学生可以深入了解疏油膜在环境治理中的重要应用,并了解其在化工领域中的潜在价值,使学生进一步了解环境治理前沿技术,激发学生想象力和创造力。

【总页数】3页(P150-152)
【作者】冯厦厦;仲兆祥
【作者单位】南京工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ016;G642
【相关文献】
1.含亲水疏油链段聚合物改性PVDF膜的抗污染性能研究
2.氧化石墨烯表面改性正渗透膜制备及其抗污染性能
3.前沿科研成果融入化工专业实验教学——超双疏防
污涂层的设计制备4.前沿科研成果融入大气污染控制工程实验教学——除尘脱硝催化膜的制备与表征5.前沿科研成果融入环境化工原理实验教学——纳米纤维膜的制备与膜分离
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收稿日期：2021-02-20聚四氟乙烯微孔膜亲水改性研究进展游欣1，唐宝华1，刘江涛2，蔡波2，王虹1，李荣年1（1.浙江鹏辰造纸研究所有限公司，浙江杭州311215；2.特种化学电源国家重点实验室，贵州遵义563000）摘要：该文介绍了亲水性聚四氟乙烯（PTFE ）微孔膜的优异性能和在水性溶液处理领域的应用，指出亲水改性PTFE 微孔膜是目前研究热点之一，综述了PTFE 微孔膜亲水改性的主要技术，分析了其所存在的问题，并进行了今后的研究展望。

关键词：聚四氟乙烯；微孔膜；亲水性能；改性；接触角doi:10.13752/j.issn.1007-2217.2021.01.002第51卷第1期2021年3月Vol.51No.1Mar.2021杭州化工HANGZHOU CHEMICAL INDUSTRY亲水性聚四氟乙烯（PTFE ）微孔膜是PTFE 微孔膜亲水改性的产品，性能上它不仅保留了PTFE 微孔膜优异的热稳定性、良好的机械强度、抗化学腐蚀性以及低表面摩擦系数和高透光性等特性[1]111，而且通过亲水改性后，化学键能降低，表面张力提高，从而具有了良好的润湿性和相容性。

水性液体贯穿于环保、电子和食品等多个领域，无论在分离过滤或者质子交换等过程中都需要有与水有强浸润性的材料[2]42。

为了拓展PTFE 微孔膜的应用，疏水性聚合物膜的亲水改性研究成为PTFE 微孔膜研究的热点之一。

国内外学者为了提高表面润湿性对PTFE 微孔膜进行了大量的亲水改性研究，探索出诸多改性方法。

本文就近年来有关PTFE 微孔膜的亲水改性方法的最新成果进行了综述，分析了目前存在的问题，并对亲水性PTFE 微孔膜的改性研究进行了展望。

1前处理改性法前处理改性法是指在成膜前通过亲水填料与PTFE 树脂物理混合或对PTFE 树脂粉末进行亲水改性，然后再进行拉伸等工艺制备亲水性PTFE 微孔薄膜。

郭玉海等人将淀粉羧甲基化材料等亲水性聚合物与金属化合物通过偶联制成填料，与PTFE 树脂粉末物理混合拉伸制备亲水性PTFE 微孔薄膜，在过滤压力为0.009MPa 时，水过滤速度达3.812m 3/（m 2·h ）[3]。

E-Ptfe多领域应用部分概述e-PTFE在水净化处理方面的应用因PTFE材料结构高度对称，不含活性基团，结晶度高，表面能低，表面不易润湿、疏水性很强，只有对这种薄膜经特殊处理才能使其应用范围更加广泛。

随着e-PTFE膜应用范围的不断扩大，国内外研究人员围绕PTFE膜的表面改性已进行了大量研究，通过等离子体处理、功能单体聚合、化学处理和溅涂等处理方法都能有效提高其湿润性和黏结性，以提高它的表面能，改善其亲水性，与一般的e-PTFE微孔膜憎水性能不同，改性后的e-PTFE微孔膜可使水通过，而水中的微粒子悬浮物被分离，从而扩大了其在水净化、医疗、卫生等工业领域的应用。

e-PTFE在医疗领域方面的应用膨体聚四氟乙烯由于具有无毒、无致敏、无致癌等副作用可以广泛应用于医疗设备、器械及组织填充材料等方面。

膨体聚四氟乙烯具有特殊的微孔结构，人体组织细胞、血管可在其微孔中生长并形成组织连接，连接后的组织接近自体组织，这种组织生长愈合的方式，从医学角度来看比传统的硅橡胶纤维包裹的组织愈合方式更为优越。

随着技术的发展，膨体聚四氟乙烯已经成为医疗上重要的填充物，是目前生物组织替代品最为理想的材料之一。

以鼻部整形应用为例，首先根据鼻部具体特点，将膨体聚四氟乙烯雕刻成所需形状，将其置于鼻部相应部位构建鼻部假体支架，从而改善鼻部形态，实践标明整形效果良好。

特别在最为关键的鼻背部和鼻尖部，植入和人体组织相融性极佳的长条体结构膨体聚四氟乙烯，人体自身组织细胞长入长条体膨体聚四氟乙烯微孔内部，而不会发生材料的移动、破溃或排异等不良反应，同时还可防止对光的反射作用，使整形后的面部形态更自然更逼真。

以固体硅橡胶为基座以膨体聚四氟乙烯为基体的复合鼻假体，有一定的硬度便于切削和植入，制作时还可预制成特定形状，使之更符合临床的需求。

目前该发明由于价格合理，符合一般人群的经济承受能力，更易被接受。

在心脏瓣膜手术中的应用方面，研究者首先将片状超微孔膨体聚四氟乙烯材料缝制在特定的弹性支架上做成人工合成的心脏瓣膜，测试结果表明：膨体聚四氟乙烯合成的人工二尖瓣在周期内的循环中均能够完全开放与闭合，每个膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣的腱索均处于张紧状态，瓣膜大小瓣之间对合严密，无肉眼可见的隙缝，由此表明膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣具有良好的流体力学特性及体外耐久性。

ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００４－２７５Ｘ ２０２０ １２ ０９聚四氟乙烯薄膜的制备改性及应用进展卢　聪，李贺希，项丰顺，刘　波，屈秀文（中国人民解放军陆军防化学院，北京　１０００００）摘　要：阐述了通过双向拉伸法、成孔剂法、静电纺丝法制备ＰＴＦＥ薄膜，系统分析了ＰＴＦＥ薄膜的不同改性方法的优缺点与最新的改性进展，讨论了ＰＴＦＥ薄膜在环保、服装面料、医疗卫生、电化学方面的应用，最后对ＰＴＦＥ薄膜的发展方向提出展望。

关键词：聚四氟乙烯薄膜；制备；改性；应用中图分类号：ＴＱ３２０ ７２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－２７５Ｘ（２０２０）１２－０２６－０４Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＰＴＦＥ）ｍｅｍｂｒａｎｅｓＬｕＣｏｎｇ，ＬｉＨｅｘｉ，ＸｉａｎｇＦｅｎｇｓｈｕｎ，ＬｉｕＢｏ，ＱｕＸｉｕｗｅｎ（ＰＬＡＡｒｍｙＤｅｆｅｎｓｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗ，ｗｅｅｘｐｏｕｎｄｖａｒｉｏｕｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｔｏｐｒｏｄｕｃｅＰＴＦＥｍｅｍｂｒａｎｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｉａｘｉａｌｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ，ｐｏｒｅ－ｆｏｒｍｉｎｇａｎｄｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｌａｔｅｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎＰＴＦＥｍｅｍｂｒａｎｅｓａｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ Ｗｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｃｌｏｔｈｉｎｇｆａｂｒｉｃｓ，ｍｅｄｉｃａｌｃａｒｅａｎｄｅ ｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｐｒｏｓｐｅｃｔｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＰＴＦＥｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｉｎａｌｌｙＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＰＴＦＥ）ｍｅｍｂｒａｎｅｓ；Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 有机膜是工业生产中应用最广泛的膜，具有质轻、堆积密度高、占地面积小等特点。