聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展
高性能氟塑脂涂料在灯泡行业中的应用
由于室内的高瓦数灯泡温度非常高，常因忽然吹至冷风或从天而降的雪引至爆裂，玻璃四溅，伤及行人。高品质的高性能氟塑脂PFA涂料可长期在高温使用，对灯炮炸裂的问题，可以迎刃而解。因为：
（1）高性能氟塑脂PFA是十分好的绝缘材料，涂在灯泡表面后，可以减少玻璃突变的温差而减低爆炸的机会；
（2）即使玻璃在炸裂时，氟塑脂涂料PFA 薄膜会进抓住玻璃的碎片，避免飞溅伤人；
（3）氟塑脂涂料PFA是高品质产品纯度极高，即使涂在灯泡上也不会影响其光亮度；
（4）高性能氟塑脂涂料符合美国食品条例，可以使用在需接触食物的灯泡上使用了高性能氟塑脂涂料处理的灯泡不易破裂，行人不会为四溅的玻璃争相走避，管理法人也不用为灯泡伤人而赔偿。因此，经高性能氟塑脂涂料处理的灯泡，是优质生活的必须品。
—文章摘自网络
聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展
聚四氟乙烯(PTFE)是综合性能非常优良的塑料，具有优良的化学稳定性，能耐热、耐寒和耐化学腐蚀性，同时，它还具有优良的电绝缘性、低的表面张力和摩擦系数、不燃性、耐大气老化性和高低温适应性能，并且具有较高的力学性能，广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等诸多领域。但是这种极强的非极性使PTFE的疏水性很强，从而极大限制了其在医疗、卫生等工业领域的应用。随着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，包括等离子体处理、功能单体聚合、化学处理和溅涂等。这些处理方法都能有效提高其黏结性和湿润性，增加表面能。
1 PTFE疏水性强的原因
PTFE的水接触角高达120°，也就是其润湿程度很差。从表面特征来看，主要有3方面的原因。
1.1化学键能高
PTFE是以碳原子链为骨架，链周围被氟原子包围的结构。由极强C-F键(键能为485.3kJ/mol，约50eV)和被原子所强化的C-C键(键能为345.6kJ/mol，约3.5eV)组成的一种线形高分子，具有完全对称结构。
1.2 表面张力(Yc)低
当液体的表面张力低于固体平面的临界表面张力时，则能在该固体表面随意铺展和润湿，而高于固体平面Yc，则形成不连续的液滴，其接触角大于零。不同高分子化合物固体平面的Yc见表1。表面张力低的聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯都不易浸润。
1.3 PTFE显示出与其他聚合物最小的亲和性(相容性)
二种成分A、B混合时能量变化e为：
e=(eA1/2-eB1/2)2
eA1/2、eB1/2为成分A、B的溶度参数。一般e是作为低分子物质相互溶解性的量度，把该理论应用于高分子物质的疏水性上，可以得出这样的推断：e愈小，其亲水性愈强。
表1不同高分子固体平面的临界表面张力(Yc)
固体表面Yc/10-5N·cm-1
聚四氟乙烯18
聚三氟乙烯22
聚二(偏)氟乙烯25
聚一氯乙烯28
聚三氟氯乙烯31
聚乙烯 31
聚苯乙烯33
聚乙烯醇37
聚甲基丙烯酸甲酯39
聚氯乙烯39
聚酯纤维43
锦纶66 46
纤维素纤维72
表2各种聚合物溶度参数
聚合物溶度参数/J1/2·cm2/3
聚四氟乙烯 6.2
硅橡胶 7.3
聚乙烯7.8
天然橡胶8.1
聚苯乙烯8.6
聚氯乙烯9.5
环氧树脂10.9
聚偏氯乙烯12.2
尼龙13.6
聚丙烯腈 15.4
从表2所示各种聚合物的溶度参数，可以看出PTFE的e1/2比其他聚合物都小，其组合的e 也就要大，因而PTFE与其他聚合物亲和性最小，疏水的可能性也就最大。
以上种种原因决定了PTFE对水的湿润性很差。
2 亲水化改性方法
2.1 等离子体处理法
利用等离子体产生的各种活性粒子如离子、电子、自由基、激发态原子与分子对材料表面进行处理，具有简单、快速、工艺干法化、改性仅涉及材料表面而不影响本体结构和性能等优点而日益受到人们的重视。使用Ar等非聚合性气体，产生的自由基能与空气中的氧或水发生反应形成过氧化物，可进一步与功能单体如丙烯酸发生交联聚合，取得亲水性表面；而使用聚合性气体，自由基能在气相或膜表面相互撞击，结合形成薄膜聚合物。目前为止，用于PTFE表面改性的气体有Ar、O2、N2、H2、H2O和NH3等。大量的实验研究发现等离子体放电功率、处理时间、处理时系统压力以及处理气氛对PTFE膜表面亲水化改性都有较大影响。
Griesser等研究了空气、水、氩气、氨气等离子体处理PTFE的情况，发现用氨气等离子体处理PTFE只需很短的处理时间即可获得良好的亲水性，水接触角可降至20°，但处理后的样品随放置时间延长，水接触角将逐渐增加，表面亲水性逐渐变差。在等离子体表面改性中，由处理获得的表面性质随时间延长而逐渐减弱甚至消失的现象并不少见，原因是表面层中各种基团的翻转和重排以减少表面自由能，这种现象称为表面动力学。
Wilson等研究了O2、Ar、N2和NH3等离子体处理PTFE后其表面结构和形貌的变化，结果表明Ar等离子体处理效果最好，而O2等离子体处理效果最差。Liu等用Ar、空气和O2等离子体处理PTFE膜，发现经Ar等离子体处理的表面形成蜂窝状结构，而经空气和O2等离子体处理的表面有较深的突出。
方志等研究了空气中产生大气压下辉光放电(APGD)和介质阻挡放电(DBD)对PTFE膜表面进行改性的效果，结果表明：APGD的处理效果要优于DBD，即APGD可以对PTFE表面进行均匀处理，在其表面引入更多的O元素，使其接触角下降至更低值。陈义龙等则用脉冲等离子体处理PTFE薄膜。其主要表现为薄膜表面基团的含量由无到有，并形成了C＝C不饱和基团。表面由完全非极性变成表现出部分极性，亲水性大为增强。胡征等以H2O的微波等离子体处理PTFE膜，水接触角由处理前的110°下降至处理后的23.6°，表明等离子体处理能有效地增加PTFE的表面能，改善其湿润性。但存放一段时间后，处理PTFE 膜表面的化学成分和结构会发生变化，接触角会
在几天内明显增加，达到60°，从而说明了仅用等离子体处理膜表面，其亲水性改善会随时间的延长而衰退。
2.2 等离子体接枝聚合法
与等离子体处理增加表面亲水性相比，等离子体引发接枝聚合改性后的聚合物表面有两大优点：一是对亲水性的改善程度更大，二是表面性质的改善不随时间而衰减。由于高分子链的运动，等离子体处理中表面引入的极性基团会随之转移到聚合物本体中，导致被改善的表面亲水性随时间而衰减，利用等离子体引发接枝聚合反应，引入较长的亲水性高分子链，则能“固定”所需的亲水性能。
Wang等用两种方法将聚乙二醇(PEG)交联到PTFE膜表面：①先用等离子体预处理PTFE膜表面，再用紫外线诱导使含甲氧基的聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(PEGMA)与PTFE发生交联共聚反应；②先将丙烯酸(AAc)与PTFE膜表面发生交联共聚反应，再在亚硫酰二氯(SOCl2)的作用下，PEG 的羟基与C-Cl基团发生反应。结果表明有高PEG 接枝率的PTFE膜表面能有效地阻止牛血清白蛋白(BSA)的吸附。并提出了这两种方法的改性机理。
Kang等用Ar等离子体预处理PTFE膜，再用亲水性功能单体丙烯酸、苯乙烯磺酸钠盐、N,N-二甲基乙酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯水溶液在近紫外光的诱导下发生接枝共聚反应。丙烯酸在PTFE的表面发生接枝共聚时有很严重的滞后效应，这表现为表面的分层微孔结构和接枝链完全渗入到表面层的下面。苯乙烯磺酸和N,N-二甲基乙酰胺在PTFE表面发生更强烈的接枝共聚反应，前进角和后退角的滞后不是很明显，表现为接枝链部分地渗入到表面层的下面。
马於光等用丙烯醇等离子体处理PTFE，获得了很好的结果。以含极性基团的有机物蒸气为气氛进行等离子体处理可在PTFE表面形成覆盖层，具有高度交联、性质稳定的特点，又含有极性基团，可有效地改善PTFE的表面亲水性。Chen Yang 等先在PTFE膜表面等离子体聚合一层聚乙烯(PE)，再在处理膜表面接枝聚合AAc，结果发现，等离子体处理的带有PE的膜表面能进一步交联AAc，这表明沉积PE的膜表面仍有活性基团。2.3 辐射接枝法
该法需要有60Co的能源，把PTFE膜置于苯乙烯、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯类等可聚合的单体中，以60Co辐射使单体在PTFE膜表面发生化学接枝聚合，从而使PTFE膜表面形成一层易于粘接的接枝聚合物。接枝后的PTFE三度方向均匀长大，形状保持，但失去原PTFE的光泽和润滑感。表面粗糙程度随接枝量的增加而增大，但表面不变色，而且在潮湿环境下表面电阻也不变化。Turmanova等采用60Co在100 kGy的照射下将丙烯酸(AA)接枝PTFE表面和内部基质中，合成了交联共聚物(PTFE-g-PAA)。
2.4 化学处理
化学腐蚀改性，即将PTFE经过一定化学试剂处理可以提高其表面亲水性。这些化学试剂可以是金属钠的氨溶液；萘钠四氢呋喃溶液；碱金属汞齐；五碳基铁溶液等。其中钠-萘配合物化学处理主要是通过腐蚀液与PTFE膜表面发生化学反应，扯掉表面上的部分氟原子。这时在表面上留下了碳化层和某些极性基团(碳化层的深度以1μm左右为宜。如果过分腐蚀表面，可能因产生的碳化层太厚而降低表层的内聚强度)。这是目前研究的种种方法中效果较好、比较经典的方法，但也存在一些明显缺点，比如：被粘物表面变暗或变黑、在高温环境下表面电阻降低、长期暴露在光照下胶接性能将大大下降，使得此法的应用受到很大限制。
Mohammed等在四卤化硅环境中处理多孔PTFE，再进行水解，就可以得到含有硅酸的活性层膜表面，膜表面的湿润性得到极大提高。
2.5 溅涂
表面沉积改性，将PTFE浸渍在某些金属氢氧化物的胶体溶液中，使得胶体粒子沉积在其表面，从而增大湿润性，改善表面活性，易于与其他材料复合。这种方法对膜的表面蚀刻比较严重，目前已很少应用。
2.6 其他改性方法
用ArF作基元的激光器处理PTFE，是目前国外采用的新方法，它的基本原理是用激光器照射某物质，使它与PTFE表面发生反应。Niino等用ArF受激准分子激光器诱导PTFE膜表面在肼气体环境下发生化学改性。方法是：将PTFE膜
放在充满肼气的器皿中，在室温和肼的饱和蒸气压下(器皿中压力用皮拉尼真空计测试)，用ArF 作基元的激光器照射PTFE膜表面，激光器的射频为10Hz，脉冲次数为1000之间，照射的能量密度为27mJ/cmz。经激光处理后，PTFE就会形成亲水性的表面，其膜表面的水接触角由处理前的130°降至30°，且随着激光器照射次数的增加，接触角会逐渐下降。
3 PTFE膜亲水化改性后的应用
3.1 生物医用材料
利用等离子体处理或引发接枝聚合的方法在PTFE膜表面引入羧基、酯基等反应性基团，然后接枝肝素等生物分子，可赋予PTFE膜表面抗凝血性能，有望作为与血液接触的医疗器械或人造器官。Kang等在PTFE表面接枝AAc后，催化固定胰蛋白酶，研究发现酶的活性随丙烯酸接枝率的升高而增大直至达到饱和，固定化酶的活性可达到其自由状态下的30%。Konig等用水蒸气微波等离子体处理PTFE膜表面，经丙烯酸蒸气相接枝聚合后，固定溶纤维蛋白尿激酶，从而提高PTFE膜的抗凝血性能，接枝活性尿激酶的量为1.2-1.3μg/cm2。Zhu等用光敏性异生物功能物质4-叠氮苯甲酸为交联剂，将O-羧甲基壳聚糖共价固定到膨体聚四氟乙烯上，经过接枝后，膜表面的亲水性得到了较大提高，血小板黏附实验表明结合了O-羧甲基壳聚糖的ePTFE表现出很好的血液相容性。
本实验室在PTFE膜表面利用等离子体处理并引发丙烯酸(AAc)接枝聚合，利用接枝AAc的羧基等反应性基团与肝素(heparin)分子反应，红外光谱显示成功地实现了肝素的固定化，从而赋予PTFE膜表面抗凝血性能。
3.2 固定化载体
Turmanova等将丙烯酸(AA)接枝PTFE表面和内部基质中，合成的交联共聚物(PTFE-g-PAA)经酰基化后，用来作为固定葡萄糖氧化酶的载体，制备的酶生物传感器可用来检测溶液中葡萄糖的浓度。该传感器在0.05mol/L的磷酸缓冲液中(pH=6.0)保存时，灵敏度可以保持6个月以上。Wienecke等采用不同的方法增加膜电极的表面积，并在PTFE膜表面涂覆薄层金属离子用于做催化剂。
3.3 分离膜
在液-液分离体系中，等离子体引发接枝膜用作分离膜引起了广泛的兴趣，这种分离膜的一个显著优点是：由接枝聚合组成的选择透过层通过化学键连接在力学性质稳定的基底膜上，因此这种复合膜具有更加持久的分离性质，通过控制接枝层的性质可达到使特定组分优先透过从而进行分离的目的。
Xu等在PTFE基质膜的一侧涂覆交联的海藻酸钠制备了复合渗透蒸馏膜，改性膜的黏结强度能增大10倍，传质系数降低5%，油水混合物的通量实验发现，这种改性膜能成功地保持膜的持水性，复合膜的油通量可达2.6kg/(m2·h)。
4 结语
PTFE膜亲水改性的方法多种多样，各具特色。比较而言，膜表面改性往往在一定程度上会损害膜表面的结构，尤其是等离子体处理，膜表面往往会产生蚀刻，其改性过程中也存在一定的不确定因素。而膜材料改性则可以避免这些不利的因素，且改性效果更持久。共混改性是另外一种比较常见的改性膜材料的方法，它可以实现不同材料间的优势互补，调节膜材料之间的亲和性，加工方便。共混改性已经在聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料的改性中取得了一定的成绩，但在PTFE膜的改性中还没有报道。另外尽管目前对PTFE膜的改性研究较多，且改性后的亲水性有了较大幅度的提高，但由于PTFE膜的疏水性极强，所以改性膜表面的亲水性稳定性较差，一般接触角都会有一定幅度的回升，这是目前亟待解决的问题。
改性PTFE膜的应用目前主要集中用于血液相容性材料，但真正用于工业生产的鲜有报道。相信随着广大科技工作者的不断努力，PTFE膜的亲水化改性技术将会越来越成熟，亲水化改性膜也将会实现规模化工业应用。
—文章摘自网络
生物膜的研究进展
第7卷第5期1998年10月 环境科学进展 ADVANCESINENVIRONMENTALSCIENCE Vol.7,No.5 Oct.,1999生物膜的研究进展Ξ 王文军1、2 王文华1 黄亚冰1 张学林2 (1中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室,北京100085) (2中国科学院长春地理研究所,长春130021) 摘 要 本文综述了近年来生物膜研究成果,包括生物膜的发育形成、形态结构、组成、物理-化学特征、抗性等;生物膜在污水处理方面的作用和微生物组织腐蚀性的负效应。 关键词:生物膜 特征 作用 生物膜在天然水环境中和工程处理过程中起着重要的作用[1-3]。在天然水环境中,绝大部分矿物颗粒表面覆盖着有机外壳[4],这些有机外壳由腐殖酸物质和生物膜组成,它们将强烈地改变矿物颗粒的吸附行为,这种表面吸附作用在河水污染物的迁移过程中起着决定性作用。在工业应用中,生物膜的作用表现在废水处理,以及酸性矿物排泄物的生物修复等方面,例如在水和废水处理系统中,生物膜反应器比悬浮生长反应器具有更大的优势,能提高生物量在反应器中的滞留程度,促进对污染物降解效率。生物膜的破坏性作用表现在清洁水系统中,以及微生物诱导的腐蚀等方面[5,6]。随着对生物膜在自然环境(如水、土、生物环境)中和工业应用方面的重要性的不断认识,在过去的二十多年,人们对生物膜的兴趣极大地增加[7]。美国、德国、日本、英国、法国等国家对生物膜进行了大量的研究[1-31],取得了一些初步的研究成果。 一、生物膜的形成及影响因素 生物膜形成于自然环境和人工环境中。在自然环境条件下,生物膜存在于几乎所有暴露于水中的固体表面上,代表了一类微生物群体,其中有各种寄居者如固着细菌、原生动物、真菌和藻类[4-9]。这些微生物细胞及非生物物质镶嵌在微生物分泌的有机聚合物基质(Matrix)中,聚合物基质由细菌胞外聚合物质和腐殖质等其它有机物质组成。即生物膜代表了一种稳定的由微生物细胞组成的复杂混合物的微生态系统,细胞镶嵌在胞外聚合物的基质中,并且附着到固体表面。生物膜发育形成的条件和时间序列大致为[9]: (1)存在着清洁的可用于聚居的固体表面;(2)一种有机分子膜快速形成;(3)聚结的细胞 Ξ1国家自然科学基金资助项目:29777027 2中国科学院武汉水生所淡水生态与生物技术国家重点实验室开放基金资助
聚四氟乙烯的六大表面改性技术
聚四氟乙烯的六大表面改性技术 PTFE具有化学惰性和低表面能，难以和其他材料粘接，因此必须对PTFE材料进行一定的表面改性，以提高其表面活性。PTFE常用的表面改性技术有： 表面改性技术一： 钠- 萘溶液置换法 钠- 萘溶液置换法是目前已知中效果较好的一种改性方法。原理是:Na将最外层电子转移到萘的空轨道上，形成阴离子自由基；再与Na+形成离子对，释放出大量的共振能，生成了深绿色金属有机化合物的混合溶液。 这些化合物混合溶液活性很高，与PTFE发生化学反应，破坏C - F 键，扯掉表面上的部分氟原子，在表面留下了碳化层和引入某些如-CO、C=C、-CH、-COOH 等极性基团。这些极性基团使得聚合物表面能增大、接触角变小、浸润性提高，从而由难粘变为可粘。 此法也存在一些明显缺点。比如：被粘物表面变暗或变黑、在高温环境下表面电阻降低、长期暴露在光照下胶接性能将大大下降等。对此，https://www.wendangku.net/doc/4c4400153.html,bellas等利用重氮盐接枝改性PTFE的表面性能。 处理方法 首先将PTFE表面用砂纸打磨、丙酮清洗5min，放置于80℃的炉子烘干，再用Pt电极插入PTFE表面(10μm)，局部还原试样表面，使之碳化。 然后，在N?或Ar?氛围下，将试样置于硝基苯和溴代苯各半的重氮盐的四氟硼酸盐电介质中反应5 ～10min, 接着在甲醇溶液中磁性搅拌12h。 循环伏安法和荧光X - 射线实验表明，硝基苯和溴代苯共价交联接枝在PTFE的表面，只有磨损才能使之剥离。 此改性方法对样品的表面处理范围更具选择性，这是传统的钠- 萘法不可比拟的，更具有研究意义。 表面改性技术二： 等离子处理技术 等离子处理技术是将试样置于特定的离子处理装置里面，通过离子轰击或注入聚合物的表面，使其发生碳-氟键和碳-碳键的断裂，生成大量自由基，同时也可引入活性基团，增加PTFE 的表面自由能，改善其润湿性和粘接性的一种改性方法。
聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展
高性能氟塑脂涂料在灯泡行业中的应用 由于室内的高瓦数灯泡温度非常高，常因忽然吹至冷风或从天而降的雪引至爆裂，玻璃四溅，伤及行人。高品质的高性能氟塑脂PFA涂料可长期在高温使用，对灯炮炸裂的问题，可以迎刃而解。因为： （1）高性能氟塑脂PFA是十分好的绝缘材料，涂在灯泡表面后，可以减少玻璃突变的温差而减低爆炸的机会； （2）即使玻璃在炸裂时，氟塑脂涂料PFA 薄膜会进抓住玻璃的碎片，避免飞溅伤人； （3）氟塑脂涂料PFA是高品质产品纯度极高，即使涂在灯泡上也不会影响其光亮度； （4）高性能氟塑脂涂料符合美国食品条例，可以使用在需接触食物的灯泡上使用了高性能氟塑脂涂料处理的灯泡不易破裂，行人不会为四溅的玻璃争相走避，管理法人也不用为灯泡伤人而赔偿。因此，经高性能氟塑脂涂料处理的灯泡，是优质生活的必须品。 —文章摘自网络 聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展 聚四氟乙烯(PTFE)是综合性能非常优良的塑料，具有优良的化学稳定性，能耐热、耐寒和耐化学腐蚀性，同时，它还具有优良的电绝缘性、低的表面张力和摩擦系数、不燃性、耐大气老化性和高低温适应性能，并且具有较高的力学性能，广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等诸多领域。但是这种极强的非极性使PTFE的疏水性很强，从而极大限制了其在医疗、卫生等工业领域的应用。随着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，包括等离子体处理、功能单体聚合、化学处理和溅涂等。这些处理方法都能有效提高其黏结性和湿润性，增加表面能。 1 PTFE疏水性强的原因 PTFE的水接触角高达120°，也就是其润湿程度很差。从表面特征来看，主要有3方面的原因。 1.1化学键能高 PTFE是以碳原子链为骨架，链周围被氟原子包围的结构。由极强C-F键(键能为485.3kJ/mol，约50eV)和被原子所强化的C-C键(键能为345.6kJ/mol，约3.5eV)组成的一种线形高分子，具有完全对称结构。 1.2 表面张力(Yc)低 当液体的表面张力低于固体平面的临界表面张力时，则能在该固体表面随意铺展和润湿，而高于固体平面Yc，则形成不连续的液滴，其接触角大于零。不同高分子化合物固体平面的Yc见表1。表面张力低的聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯都不易浸润。 1.3 PTFE显示出与其他聚合物最小的亲和性(相容性) 二种成分A、B混合时能量变化e为： e=(eA1/2-eB1/2)2 eA1/2、eB1/2为成分A、B的溶度参数。一般e是作为低分子物质相互溶解性的量度，把该理论应用于高分子物质的疏水性上，可以得出这样的推断：e愈小，其亲水性愈强。
基于多巴胺的聚偏氟乙烯膜表面亲水化改性及性能研究
基于多巴胺的聚偏氟乙烯膜表面亲水化改性及性能研究 近年来,膜分离技术由于其高分离效率和低能耗在污水处理领域得到了广泛应用。聚偏氟乙烯(PVDF)因具有优异的化学稳定性、耐候性及机械性能成为常用的超滤、微滤分离膜材料,在水处理领域展现出良好的应用前景。 然而,PVDF的疏水性导致其分离膜在水处理领域应用面临两个重要问题:一 方面,其疏水性会降低膜的水通量;另一方面,疏水的PVDF膜表面易被水中蛋白 和油污染,导致水通量的急剧下降,并降低膜的使用寿命。提高PVDF膜表面的亲水性是解决上述问题的有效途径。 本论文中,采用了三种基于多巴胺自聚合的表面改性策略来提高PVDF膜的 亲水性,系统考察了不同改性策略所形成涂层的结构组成、形成机理、润湿性及稳定性,进一步详细研究了表面改性对膜分离性能及抗污染性能的影响。利用弱碱性条件下多巴胺的自聚合在超滤膜表面形成聚多巴胺涂层,之后在酸性条件下进行氟钛酸铵的水解在聚多巴胺涂层表面形成亲水二氧化钛涂层。 通过表面全反射红外光谱以及元素分析确定了膜表面聚多巴胺涂层及二氧 化钛涂层的形成;通过扫描电子显微镜及原子力显微镜观察了涂层的微观形貌。研究表明,膜表面二氧化钛涂层可大幅度提高超滤膜的亲水性,并且通过调整氟 钛酸铵的水解时间,可实现对涂层亲水性的调控。 在优化条件下,改性超滤膜的水通量和对牛血清蛋白(BSA)的截留率分别达 到了227.9 L m-2 h-1 bar-1和92%。静态吸附试验及动态吸附试验结果表明改性超滤膜具有更低的蛋白吸附量,循环过滤实验结果表明改性膜的水通量回复率可以达到90%以上。 此外,PVDF膜表面的二氧化钛涂层具有良好的稳定性,可以耐受剧烈的冲洗。
聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法的研究进展
聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法的研究进展 以下是为大家整理的聚偏氟乙烯膜(pVDF)亲水性改善方法的研究进展的相关范文，本文关键词为聚偏,乙烯,pVDF,水性,改善,方法,研究进展,聚偏,乙烯，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在综合文库中查看更多范文。 聚偏氟乙烯膜（pVDF）亲水性改善方法的研究进展 摘要：聚偏氟乙烯(pVDF)有价格低廉、化学和热稳定性好、机械强度高等优点，但pVDF分子链上氟原子对称分布导致了材料表面的
表面能低、疏水性强，在含油废水分离过程中污染严重，从而制约了pVDF分离膜的应用，因此需要对膜材料表面进行亲水化改性处理。对于聚偏氟乙烯膜的改性主要有物理和化学两种方法，然后可用接触角、膜的纯水通量等测试对其亲疏水性表征。关键词：聚偏氟乙烯，亲水性，接触角 1、聚偏氟乙烯简介[1] pVDF由偏氟乙烯单体ch2=cF2经悬浮聚合或乳液聚合得到，它是一种成膜性能较好的聚合物材料，使用诸如二甲基甲酞胺(DmF)、二甲基乙酞胺(DmAc)和n-甲基毗咯烷酮(nmp)等极性溶剂溶解。从pVDF分子结构分析，整体符合一般聚烯烃分子碳链的锯齿构型，氟原子替代氢原子，因为氟原子电负性大，原子半径很小，c-F键长短，其键能达到50kJ.mol-1，整个分子链呈柔性使聚合物具有一定的结晶性，表现为突出的热稳定性，熔点为170℃，热分解温度在316℃以上，连续在150℃高温以下暴露2年内不会分解。由于氟原子对称分布，整个分子显示非极性，聚合物表面能很低，仅为25J.m-3。通常太阳能中可见光---紫外光部分对有机物起破坏作用，光子波长在200--700nm之间，而c-F键能接近220nm光子在总数中所占比例极少，所以氟材料耐环境气候性好。由于性质稳定的氟原子包围在碳链四周，使pVDF具有很好的化学稳定性，在室温条件下不易被酸、碱和强氧化剂及卤素腐蚀。因pVDF能溶于一些强极性溶剂中，且具有很好的可纺制性能，它可以被用来纺丝制备中空纤维膜。聚偏氟乙烯在1961年首先在建筑领域被商品化，迄今数十年的使用中pVDF树
细菌生物膜研究进展 (1)
306 中国医学文摘耳鼻咽喉科学 NEWS AND REVIEWS/November 2009, Vol.24, No.6 专题论坛 抗生素的合理应用 EATURE 1 生物膜的概念 细菌生物膜是指在多聚糖、蛋白质和核酸等组成的基质内相互粘连粘附于物体表面的细菌群体[1]。生物膜可以由一种或几种细菌混合生长而成。乳酸乳球菌与萤光假单胞菌混合形成的生物膜就是一个典型的例子。乳酸乳球菌自身不易形成生物膜，但可以提供给萤光假单胞菌乳酸作为养料，而萤光假单胞菌帮助乳酸乳球菌固定在物体表面，并且消耗氧气为乳酸乳球菌这一厌氧菌提供更合适的生长环境[2]。 生物膜的生命周期分为附着、生长和分离3部分。附着阶段，物体表面的血清蛋白和其他物质作为连接物介导细菌的附着；生长阶段，细菌通过分裂并在物体表面定植，生成聚合物基质，使得生物膜形成三维结构，并形成隧道，这些隧道帮助营养物质的交换以及废物的排出，并调节生物膜内的pH 值。生物膜中的细菌对氧气和营养的需要有所减少，废物通过其内的管道得以排出。生物膜内细菌间的紧密接触为携带耐药基因的质粒的交换和对密度感应分子的交流提供了良好环境。生物膜内的细菌间更利于质粒、酶和其他分子的交换，通过化学信号进行交流。生物膜的形成需要细菌间的化学信号进行协调。使得细菌能感知到周围细菌的存在并对环境变化作出相应的反应。这一过程称为密度感应（quorum-sensing ）。虽然不同细菌的生物膜有其特异性，但均具有一些普遍的结构特征。生物膜中细菌形成的微菌落间具有间隙空位（interstitial voids ），液体可在这些间隙中流动，使得营养物质、气体和抗菌药物得以扩散。生物膜的结构随着外部和内部的改变而持续变化。 2 生物膜与临床 99%的细菌以生物膜的形式生活，美国疾病控制与预防中心估计至少65%的人类细菌感染与生物膜有关[3]。生物膜已经被证实与慢性中耳炎、中耳胆脂瘤、慢性腺样体炎[1]等疾病相关。Pawlowski 等[4]于2005年在耳蜗植入体上发现了细菌生物膜。Cryer 等[5]于2004年发现一些慢性鼻窦炎手术治疗后症状仍持续 细菌生物膜研究进展 郑波 [关键词] 生物膜（Bio ?lms ）；抗药性，细菌（Drug Resistance ，Bacterial ） 郑波 北京大学第一医院临床药理研究所，北京 100034 广东人，副教授，副主任医师，主要从事细菌耐药机制和抗菌药物合理应用的研究工作。Email ：doctorzhengbo@https://www.wendangku.net/doc/4c4400153.html, 的患者鼻窦中存在生物膜，这些患者主要为铜绿假单胞菌感染。Ramadan 等[6]于2005年对5位慢性鼻窦炎患者进行黏膜活检，对标本进行扫面电镜检查均发现有生物膜的存在。此外，生物膜已被证实与下列感染有关：慢性前列腺炎、导管相关感染、人工关节感染、牙周病、心内膜炎以及囊性纤维化患者的假单胞菌肺炎等。 3 生物膜与抗菌药物耐药 生物膜内细菌对抗菌药物的敏感性较游离状态时显著降低，最低可降低1000倍。其原因包括生物膜的结构阻止了药物的传输或生物膜中的细菌的生理学改变等。以前一直认为生物膜介导的对抗菌药物耐药的原因是抗菌药物难以渗透入生物膜。但一些研究否认了这一假设。研究显示喹诺酮类可以很快的渗透到铜绿假单胞菌和肺炎克雷白杆菌生物膜的深部[7，8]，四环素可很快的渗透到大肠埃希菌生物膜内，万古霉素可以很快渗透到表皮葡萄球菌生物膜内。目前唯一得到证实的是氨基糖苷类药物，由于生物膜中的基质带负电荷，而氨基糖苷类带有正电荷，因此氨基糖苷类药物难以渗透到生物膜的深部[9]。 生物膜对β内酰胺类耐药性增加的机制之一是细菌产生的β内酰胺酶在生物膜表面基质内聚集，可达到很高的浓度，能迅速的将渗透进生物膜内的β内酰胺类抗生素水解掉，有效保护深部细菌不被β-内酰胺类抗菌药物灭活[10]。有研究证实氨苄西林会被肺炎克雷白杆菌生物膜表层中聚集的β内酰胺酶快速水解。 生物膜造成的缺氧环境也增加了对抗菌药物耐药性。一项在囊性纤维化患者生成的铜绿假单胞菌生物膜的研究显示氧气仅能渗透到生物膜的25%深度。铜绿假单胞菌在厌氧条件下比在有氧条件下对抗菌药物的敏感性明显降低[11]。 由于很多抗菌药物对繁殖期细菌杀伤作用更强大，如青霉素类、头孢菌素类和碳氢霉烯类等。在生物膜深部的细菌受氧气、营养物质缺乏的影响及可能存在的密度感应系统的调控，使得细菌的生长、繁殖速度下降，影响抗菌药物对其作用。因此在抗菌药物作用下，生物膜中相对敏感的细菌会被杀死，但耐药菌会持
支原体生物膜研究进展_叶晓敏
·综述·支原体生物膜研究进展 叶晓敏，陆春 (中山大学附属第三医院皮肤科，广东广州510630) ［摘要］近几年，支原体生物膜研究逐渐受到研究人员的关注。多种支原体都被证实具有生物膜形成 能力，生物膜形成后支原体耐药性增加，研究生物膜对于防治临床支原体感染有着重大意义。本文从 目前报道的几种支原体生物膜的形成及结构、生物膜形成的影响因素、生物膜形成对支原体药物敏感 性的影响及可能机制等几个方面综述了目前对支原体生物膜的研究进展。 ［关键词］支原体;生物膜 ［中图分类号］R759［文献标识码］A［文章编号］1674－8468(2011)01－0060－04 生物膜(Biofilm，BF)是微生物在生长过程中附着于物体表面而形成的由微生物的细胞及其分泌的聚合物等所组成的膜样多细胞复合体［1］。生物膜的存在可以增强病原微生物对宿主免疫攻击及抗菌药物的抵抗力。目前对大量支原体的研究已发现很多支原体都具有形成生物膜的能力。生物膜形成后增强了支原体对环境压力如热、干燥、缺氧、高渗透压等［2-3］及对抗菌药物的抵抗力［4］。本文从支原体生物膜的形成及结构、生物膜形成的影响因素、生物膜形成对支原体药物敏感性的影响及可能机制等几个方面对目前支原体生物膜的研究进展作一综述。 1支原体生物膜的鉴定及其形成和结构 生物膜是微生物细胞不断粘附、聚集，并包裹在自身生成的胞外基质中形成的多聚复合物，体积上15%由细胞组成，85%由胞外基质组成。目前生物膜的培养多以玻片、细胞爬片、滤膜为载体，可在液体中或固体培养基表面培养，依靠扫描电镜或共聚焦显微镜观察，通常认为观察到多层复合结构即为生物膜结构［5-6］。 生物膜的形成是一个动态过程，先后包括5个步骤［7］:可逆性粘附、不可逆性粘附、早期形成阶段、成熟及消散阶段。虽然很多研究认为支原体培养24小时生物膜即已形成，并以此期生物膜为对象研究其对抗菌素等的抵抗力。但Laura McAuliff等［2］在研究了牛支原体生物膜时有不同的发现。作者利用共聚交显微镜结合SYTO9/PI 荧光探针对牛支原体生物膜形成的动态过程进行观测，发现形成的24及48小时大部分细胞是活的，而通过共聚交显微镜的观察及三维重构发现牛支原体生物膜在最初的24小时仅有一层细胞粘附，48小时才发展成一个非匀质的框架结构，有近20um高，还有通道样结构，此时的生物膜才趋于成熟，同时研究发现培养24小时的牛支原体生物膜对达氟沙星，恩氟沙星，土霉素与游离状态的细胞同样敏感，证明牛支原体培养24小时尚未形成成熟生物膜。可见不同微生物生物膜成熟的时间是存在差异的，在对生物膜特性进行研究之前因先确定其成熟时间点。 支原体生物膜形态与其他微生物相似，可呈网络样、蜂窝状、柱状、蘑菇样、塔样，其间可见水通道，同一种微生物可形成不同结构的生物膜。如肺炎支原体的生物膜最初可形成蜂窝状的区域，在此基础上向外生长成蘑菇状或塔状，塔的直接从小的10um到大于50um，并在塔结构内可见到通道。随着生物膜生长时间的延长，蜂窝状结构中的空洞减少而塔的直径增加，生物膜的形成逐渐趋于成熟［8］。生物膜在不断成熟、丰厚的过程中对内层细胞保护作用不断增强，但由于其深部的细胞营养物质及氧份缺乏也会抑制其生长，正如Laura McAuliff的研究发现培养72小时的生物膜中近70%的细胞都死亡了，活的细胞主要位于生物膜中心。 2影响支原体生物膜形成的因素 生物膜的形成过程中粘附是第一步也是最关键的一步，某些胞外多糖及蛋白质物质是介导粘附的重要基质。如大肠杆菌的表多糖［9］，铜绿假单胞菌的藻酸盐［10］等都可促进生物膜的形成。有关支原体的研究也发现支原体的生物膜形成也与某些多糖及蛋白质物质有关。 2．1多糖与生物膜形成 野生型的肺炎支原体可形成一种胞外多糖，即表多糖(exopolysaccharide，EPS)-Ⅰ，它是由当量克分子的葡萄糖
一种聚乳酸纤维的亲水改性方法
说明书摘要 本发明涉及一种亲水性良好的聚乳酸纤维的制备方法。本发明提供的方法包括将聚乳酸纤维置于HCl或者NaOH溶液中降解，使纤维表面进行部分水解；接着将表面部分水解后的聚乳酸纤维浸泡于a-溴代丙酰溴的乙酸溶液中，纤维表面的羟基与溴代丙酰溴的酰溴基团反应得到纤维表面含溴基团的聚乳酸纤维；最后将表面含溴基团的聚乳酸纤维浸泡于乙烯基吡咯烷酮的乙酸溶液中，乙烯基吡咯烷酮在纤维表面进行原子转移自由基聚合接枝到聚乳酸纤维表面。本发明采用化学方法将亲水性良好的聚乙烯吡咯烷酮接枝在聚乳酸纤维的表面，接枝率达到17.56~55.80%，使得改性之后的聚乳酸纤维的吸水率达到350~520%，是未改性聚乳酸纤维吸水率的6~10倍，并且改性之后聚乳酸纤维的断裂强度没有降低。
权利要求书 1. 一种聚乳酸纤维亲水化改性的方法，其特征在于，所述的聚乳酸纤维亲水化改性的方法按以下步骤进行： A、将聚乳酸纤维浸泡在温度为37 0C，浓度为0. 01mol /L~0.05 mol /L的降解液中进行降解3-7天，得到表面含有羟基的聚乳酸纤维； 所述降解液为HCl或NaOH水溶液中的一种； B、将经A步骤得到的表面含有羟基的聚乳酸纤维浸泡在浴比为1: 50~1: 80乙酸反应介质中，在250 C、氮气保护下，对乙酸反应介质中依次加入吡啶和a-溴代丙酰溴，充分搅拌，反应时间24小时，得到纤维表面含有溴基团的改性聚乳酸纤维； 其中吡啶与聚乳酸纤维的摩尔比为1:1，a-溴代丙酰溴与聚乳酸纤维摩尔比3:1~5:1； C、将经B步骤得到的表面含溴基团的聚乳酸纤维浸泡在浴比为1: 50~1: 80乙酸反应介质中，在400C、氮气保护下，对乙酸反应介质依次加入乙烯基吡咯烷酮、溴化铜、2, 2-联吡啶，充分搅拌反应24小时，乙烯基吡咯烷酮在纤维表面进行原子转移自由基聚合，得到表面接枝聚乙烯吡咯烷酮的聚乳酸纤维； 其中乙烯基吡咯烷酮与聚乳酸纤维的摩尔比为50: 1~80: 1，溴化铜与聚乳酸纤维的摩尔比为1: 1，2, 2-联吡啶与聚乳酸的摩尔比为2: 1； D、用甲醇对经C步骤得到的表面接枝聚乙烯吡咯烷酮的聚乳酸纤维进行清洗，干燥。
新型反渗透膜清洗技术及研究进展探究
新型反渗透膜清洗技术及研究进展探究 发表时间：2019-08-13T16:08:38.083Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：罗美莲 [导读] 随着经济社会的发展，反渗透膜技术作为一种新型的分离技术，被广泛的应用于医药卫生、市政、环保等多个领域。 湖南高速铁路职业技术学院湖南省衡阳市 421002 摘要：反渗透膜技术是一种新型的分离技术，在海水淡化、废水处理等领域获得了广泛地应用。但在运行过程中，膜污染问题一直未能得到彻底的解决，严重影响到该技术的可靠性。因此，应提出更加科学、合理的方法对反渗透膜进行清洗，以确保系统的安全、稳定运行。本文对新型反渗透膜清洗技术进行了重点研究，最后总结了近年来的研究进展。 关键词：反渗透膜；清洗技术；研究 随着经济社会的发展，反渗透膜技术作为一种新型的分离技术，被广泛的应用于医药卫生、市政、环保等多个领域，并且在海水淡化、饮用水处理中起到了非常重要的作用。但是，持续运行一段时间后，膜会受到较为严重的污染，进而影响到总体的处理效率，同时还会大大缩短膜的可用寿命。因此，应采取更加完善的措施对其进行清洗，确保反渗透技术在使用中的安全性、可靠性。 1反渗透膜污染原因 1.1化学污染 在水处理过程中，如果其中含有大量的Ca2+、Ba2+等离子，就会逐渐形成各种各样的化学结垢。这主要是由于操作不规范导致的，包括加药系统不完备，处理过程中操作不到位等。此外，Fe3+等对膜也会造成很大的危害。其含量比较高的原因，主要是由管路系统造成的，因此，应不断改善管路的运行状况，并尽量选用钢衬塑管路。 1.2颗粒和胶体污染 长时间运行后，膜表面会生成一层凝胶层，影响到水处理的效果，这主要是由水中的各种杂质分解后引起的，若得不到及时的解决，还有可能进一步发展为硅酸盐垢。此外，金属氧化物的大量沉积会导致污堵，这是因为在膜分离阶段，金属物质的浓缩、溶液pH的改变造成的。 1.3微生物污染 在水中，包含有各种类型的微生物，它们常常附着在膜的表面及各处死角。它们的繁殖非常快，且难以有效清洗，是影响系统运行的重要因素。有研究发现，这类污染多出现于进料端，这说明此处存在大量的营养物质，加速了微生物的繁殖。 当然，各种类型的污染物还会发生相互作用，共同造成了膜的污染，对其进行清洗时，所面对的也多是它们的混合物。应针对污染物的组成情况，采取针对性的处理措施。 概括起来，反渗透膜污染的原因有：（1）膜本身的原因，包括膜的材料构成、组成结构、磨损情况等；（2）膜性能损伤，包括保养不及时，使用时间过长等；（3）水质的影响，包括水质的不断变化等；（4）膜清洗不及时，方法不当等；（5）操作的不规范，对有关参数比如温度、压力等，设置的不准确，进而引发污染。 2反渗透膜清洗技术 2.1清洗方式 一般来说，可分为在线、离线清洗两种方式。前者更多的被用在污染并不严重的情况，主要采取的是比较常规的处理方法。在具体操作上较为简单，成本较低，只需加入必要的清洗制剂，就可以方便的实现清洗。不过，这种方式往往会受到设备自身条件的制约，最终的效果也不是很理想。离线清洗则是将相关元件从整个系统中分离出来，利用专门的设备进行清洗。如果污染比较严重，就要选择使用离线清洗，同时还可以结合污染现状，针对性的投入清洗制剂，最终的处理效果更为彻底。但是，该方法比较复杂，耗费的时间也比较长。 2.2清洗方法 2.2.1物理清洗 低压高流速清洗，反压清洗等是当前最为常见的物理清洗方法，有些情况下，也可以结合起来使用。前者主要指的是在较低的压力下，尽量去提升流速。不仅能避免溶质在膜面的长时间停留，还能减弱料液和膜面之间的浓差极化。反压清洗，主要指的是在膜的透过液一侧进行加压，使其反向透过膜的一种方法。一方面能够冲刷掉膜孔内残留的各类杂质，另一方面则可以对膜表面的附着物进行较为彻底的清洗。 2.2.2化学清洗 对于污染比较严重的情况，除了进行物理清洗，还要采取更为有效地化学清洗。也就是利用化学制剂与污染物进行各种各样的化学反应，进而实现彻底清除的一种方法。近年来，化学清洗得到了较为广泛地使用。在具体应用中，又可分为酸性、碱性两种清洗方法，当然，也可根据需要将两种药剂结合起来使用，可最大程度的提高清洗效果。 值得注意的是，在开始清洗前应首先对当地的水质情况进行充分的调查。因为不同的水质，要选择不同的清洗药剂，且最终实现的清洗效果也是千差万别。同时，还要提前做好现场试验，对污染物的性质进行分析，再根据膜的材料特征以及试验结果选用最合适的清洗方法和清洗药剂，实现彻底清洗的同时，最大可能改善膜的性能。此外，还要考虑到化学制剂对膜的影响，因为清洗过程或多或少的会造成一定的损伤，在化学制剂的使用中更要考虑到膜对酸、碱等的耐受情况，以确保膜元件不受到太大的损伤，而影响其正常使用。 2.2.3生物清洗 除了上述两种方法，还可以采用生物清洗，具体来说可分为以下两种：一是，采用具有生物活性的制剂；二是，利用特定的手段，将生物剂附着在膜上，提高它的抗污染能力。目前来说，使用比较多的是酶制剂。其能够有效地切断蛋白质的肽链，因此对那些包含大量蛋白质的膜进行清洗是最为有效的。 3研究进展 随着相关技术的发展，近年来陆续出现了一些比较新颖、高效的清洗方法，包括研究出了更为有效地清洗制剂，以及效果更好的清洗
反渗透膜在水处理中的研究进展
反渗透膜在水处理中的研究进展 摘要：反渗透膜过滤技术是一种高效、低能和易操作的液体分离技术，比传统的水处理方法效果好，可实现海水淡化、废水的循环利用及对有用物质有效回收。本文主要介绍了反渗透原理及反渗透膜种类，进一步总结了反渗透膜在各种 污水的中的应用，最后对反渗透膜技术的发展趋势作了简单介绍。 关键词:反渗透膜；原理；有效；发展 Abstract Reverse osmosis membra ne filtratio n tech no logy is a high efficie nt, low operati on and the liquid separati on tech no logy, tha n conven ti onal water treatme nt effect is good, can realize the seawater desali nati on, wastewater recycli ng and effective to useful material recycli ng. This paper mai nly in troduces the reverse osmosis prin ciple and reverse osmosis membrane type, further summarizes the reverse osmosis membrane of the applicati on in wastewater , and fin ally to reverse osmosis membra ne tech no logy developme nt trend are in troduced. Keywords RO theory effective developme nt 20世纪80年代初，美国就克服纤维素材料的缺陷，研发出高水通量、高盐截流率的复合聚酰胺膜，使得反渗透技术广泛应用于工业领域。现在已从最初的海水、苦咸水脱盐及各种纯水制造的生活领域应用向废水处理、回用的环保领域发展。目前一方面水资源缺乏，要求不断开发利用比以前品质更低的水源；另一方面政府环保部门施加的压力及公众对高品质饮用水的需求要求处理方法更新、处理程度提高，这给膜分离技术尤其是反渗透膜技术带来了巨大的市场潜力和发展空间 1反渗透原理及反渗透膜种类 反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程。在使用中为产生反渗透压，需 用水泵给含盐水溶液或废水施加压力，以克服自然渗透压及膜的阻力，使水透过反渗透膜,将水中溶解盐或污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。其原理详见图 1 O
亲水性膜的研究进展
亲水性膜的研究进展 亲水性膜的研究进展 文章标题：亲水性膜的研究进展 摘要：亲水性膜因其耐污染等性能，成为当前分离膜研究的热点之一。从疏水性材料亲水性改性和亲水性材料的角度出发，综述了亲水性分离膜的改性方法以及亲水性材料制备膜的优点。 关键词亲水性亲水性改性疏水性AdvancesonHydrophilicMembranes 1、概述 随着膜技术的发展，膜分离已经越来越广泛的应用于生产、生活的各个方面。但其在使用过程中易被污染问题逐渐受到人们的重视。常用于微滤和超滤的膜材料大多是疏水性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚偏氟乙烯，聚砜等。它们有良好的热稳定性及耐化学腐蚀性。然而疏水性膜的缺点就是在使用过程中由于溶质吸附和孔堵塞而使得通量下降。 疏水性膜不被水润湿，为了让水透过膜必须进行材料表面改性，这些材料用于水过滤时必须对材料表面进行亲水化处理，而亲水化处理时引人的表面活性剂往往会影响它的一些使用，因此需要制备亲水性膜。 2、改性亲水性膜 膜性能与膜材料的性质密切相关，使用疏水性材料所制备的膜，
在使用时，水通量较低，在分离油／水体系(尤其是含蛋白质的溶液)时吸附污染严重，通量衰减很快，降低了膜的使用寿命，增加了操作费用，制约了其在膜分离领域的应用。因此，大部分进行改性。 2.1膜表面化学处理改性 化学改性是在疏水材料表面引人亲水性成分的化学改性方法。 Molly[1]通过两步化学改性在PVDF膜表面引入了羧基。即先使膜在含有相转移催化剂——四丁基溴化铵的NaOH溶液中脱HF，生成纳米级的超薄活性皮层，再用强氧化剂氯酸钾／硫酸氧化活性皮层中不饱和基团，改性过程在N2保护氛围中进行。XPS光谱及UV光谱分析表明，膜表面引入的极性基团为羧基。接触角测定表明，改性后膜表面的接触角较改性前降低了11°，膜表面的亲水性有较大改善。 Y．Nagase[2]等人为了改进聚砜的气体和液体的通透性，用聚合物反应引入PDMS(聚二甲基硅氧烷)作为支链来修饰聚砜。这一类型的接枝共聚物应具有优异的成膜能力、热稳定性、机械强度和膜通透性。 刘贯一[3]利用氧化剂和表面活性剂对聚丙烯中空纤维膜表面进行亲水改性，提高了进行无泡充氧时中空纤维膜的耐压能力。找出了适宜的亲水改性处理剂。试验证明：聚己烯醇(PV A)是一种廉价、有效的表面亲水改性处理剂。 2.2膜表面接枝改性 刘锴[4]等人以二苯甲酮(BP)为光引发剂，丙烯酰胺(AAM)为接枝单体，以先用紫外光照射引发剂，然后将引发剂和单体分步输送到膜
生物膜法在污水处理中的研究进展
泉州师范学院 学年论文 论文题目：生物膜法在污水处理中的研究进展指导老师：黄初龙 学院：资源与环境科学学院 专业班级：09级环境工程与管理 学号：090905001 姓名：刘姣
生物膜法在污水处理中的研究进展 摘要：生物膜法在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种好氧型生物污水处理方法，广泛的应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中，也是污水处理的关键环节。与活性污泥法相比，生物膜法具有一些特有优势，比如无需污泥回流，运行管理容易，无污泥膨胀问题，易于微生物生存，运行稳定等。文中简单介绍了生物膜法对磷、氮及一些重金属去除的研究进展。 关键词：生物膜法；污水处理；活性污泥法 Abstract：Biofilm and activated sludge is a parallel-ty pe aerobic biological treatment methods，in the sewage treatment process．They widely used in the secondary treatment of industrial wastewater and urban sewage treatment，and these methods are the key link in sewage treatment．Compared with the activated sludge process，biofilm has some unique advantages．For example，no sludge return，easy operation and management，no sludge expansion，ease of microbial survival，run stable，etc．The paper describes simply biofilm research on the removal of phosphorus，nitrogen and some heavy metals． Key words：B iofilm treatment；sewage treatment；activated sludge 引言 近年来，伴随着经济的快速发展，我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题，其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高，城镇生活污水中的氮、磷含量增加，有机成分复杂，传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐，处理效果不佳，为此，在新型填料的不断开发和完善基础上，生物膜法处理工艺借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发，在污水处理中有广阔的应用前景。生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的，并附着在一种载体表面上进行生长发育[1—2]。 1 生物膜法概述 1.1生物膜法的净水机理 生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的处
聚四氟乙烯乳液的研制
改性聚四氟乙烯乳液的研制 2 工艺部分 2．1原料及试剂 四氟乙烯单体、引发剂、调聚荆、无离子水、PH值调节剂、缓聚剂、改性剂、稳定剂、分散剂全氟辛酸铵。 2．2改性聚四氟乙烯乳液制备 聚合釜经清洗(新开车需活化处理)加入定量的无离子水，按配方加分散剂全氟辛酸铵、稳定剂、PH值调节剂。上好釜盖，启动搅拌进行抽空处理，氧含量合格后将釜内温升至一定温度，向釜内加入单体至釜内压力升至一定压力，从计量泵加入配方量的引发剂溶液，加完后用一定量的无离子水清洗管道，保证引发剂溶液全部加入釜内。当釜内压力下降0．1MPa 时视反应开始，同时补加单体使压力稳定在一定值。在反应过程中视反应情况启动自动降温系统。当四氟乙烯单体反应量迭50％-90％时加入调聚剂、改性单体、缓聚剂、全氟辛酸铵和一定量的引发剂溶液(使反应速率控制在设定范围内)。反应压力控制在一定范围内，反应温度控制在设定温度范围内。四氟乙烯单体反应量达到规定值后停止搅拌。回收单体并进行抽空处理，降温后开釜盖出料，送至后处理进行真空浓缩或沉降法浓缩，配制成固含量为60％的聚四氟乙烯乳液。
四氟乙烯乳液聚合的研究进展 3. 1乳化剂 工业上四氟乙烯等氟烯烃的乳液聚合一般采用全氟烷酸或其盐作为乳化剂来实施含氟烯烃的乳液聚合,例如全氟辛酸铵,通常使用这些乳化剂是因为其产生多种有利的特性,例如:快速聚合、氟烯烃与共聚单体具有良好的共聚性能、可以使分散体中的颗粒达到较小的粒度、聚合产率高、良好的分散稳定性等。 3. 2链转移剂 环己烷、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异戊烷、正己烷等饱和烃类,一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代烃类,甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等醇类,以及氟代碳碘化物等。优选使用在常温常压下为气体状态的物质。 3. 3稳定剂 石蜡、硅油等。稳定剂的使用量以所使用的水的质量基准计算,优选0. 1%～12% ,最好在0. 1%～8%。 作为调节反应中pH值的缓冲剂,可以添加碳酸铵、磷酸铵、磷酸氢二钠等。 3. 4引发剂 聚合引发剂采用水溶性自由基引发剂或水溶性氧化还原体系引发剂,水溶性自由基引发剂,例如,过硫酸铵(APS) 、过硫酸钾(KPS)等过硫酸盐,过氧化二丁二酸(DSP) 、过氧化二戊二酸、叔丁基过氧化氢等有机过氧化物。氧化还原体系引发剂,例如,K2 S2 O8 /Na2 SO3 , K2 S2 O8 /NaHSO4 / FeSO4 , K2 S2 O8/Na2 SO3 /AgNO3 等。引发剂可以一种单独使用或两种以上组合使用。
亲和膜色谱的研究进展
亲和膜色谱的研究进展摘要：亲和膜色谱又称亲和膜分离，其在生物大分子的分离纯化中作为一种综合性的技术出现在80 年代末。亲和膜色谱主要优点是克服了颗粒状多孔载体扩散传质阻力大的缺点，代之以对流传质，这样就可以在较低的操作压和较高的流速下对目标物进行快速的分离和纯化，从而缩短操作时间、提高纯化效率。本文介绍了亲和膜色谱的分离过程，评价了亲和膜基质材料活化、改性方法，给出了配基、间隔臂的选择原则，并简单介绍了亲和膜色谱技术的应用。关键词：亲和膜色谱、分离过程、膜基质、配基、间隔臂、应用 Recent Advances in Affinity Membrane Chromatography Affinity membrane chromatography (AMC) was developed as an integrative technology for the purification of biomacromolecules in the end of 1980s. Affinity membrane are achieved by attaching affinity ligands to the inner suface of the through pores in microfiltration membranes. So the main feature of AMC is the elimination of pore diffusion that exists as themain mass-transfer resistancein conventional column chromatography with porous particles. In an AMC, target products included in a crude mixture can bind to the affinity ligands by passing througe the membrane. Thu，sAMC can be operated at a high flow rate with a low pressure drop, resulting in a large throughput for protein purification. This article reviews the fundamental aspects of affinity membrane chromatography, separating process anidts application. Activating and modifying methods of matrix materials are introduced. The principles of selecting ligands and spacer arms are elucidated.The advances in the theoretical aspect study and trends of AMC are also described. Keywords: Affinity membrane chromatography, membrane matrix, ligand, spacer arm, application 1 前言近年来，生命科学和生物工程得到了迅速发展，蛋白、酶、多肽、疫苗等生物制品成本的30%?60%来自于分离过程。分离过程的成效已成为生物技术发展的一个重要方面。这些生物大分子一般都具有生物活性，一旦脱离了它们原来的生理环境，或与某些金属或载体相接处，很容易改变其分子构象，并失去其固有的活性。它们的热稳定性也比较差，有的需在恒温(如体温)才不变性，有的需在
高分子分离膜材料研究进展
高分子分离膜材料研究进展 摘要高分子分离膜材料是一类新型水处理材料，其在低成本、低能耗的同时还具有高效、清洁并可富集回收目标物质等优点，可以取代蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元，因而广泛应用于医药、电子、食品、环保、化工、冶金、水处理等领域，膜分离技术的核心是高分子分离膜材料。膜分离材料作为一个热门领域，发展一日千里，通过阅读一些文献，本论文着重介绍复合分离膜、智能型分离膜、分子识别功能高分子膜、新型耐高温高分子分离膜等新型高分子分离膜。主要介绍了以上高分子分离膜材料的概念、特性、改性方法应用以及研究进展，最后提出了一些膜分离材料在未来迫切需要解决的问题和研究方向。 关键词高分子分离膜复合分离膜智能型分离膜应用开发 Review on thePolymer Membrane Material Abstract Polymer membrane material is a new type of water treatment materials, and its low cost, low energy consumption also has efficient, clean and enriching and recovering the target substance, etc., can replace distillation, extraction, evaporation, chemical adsorption unit, which is widely used in medicine, electronics, food, environmental, chemical, metallurgy, water treatment and other fields, the core membrane separation technology is the polymer membrane material. Membrane separation material as a hot area, rapid development, by reading some of the literature, this paper focuses on a composite membrane, intelligent membrane, molecular recognition polymer film, the new high-temperature polymer membrane and other new polymer membrane. Introduces the concept, features, applications, and research progress in reforming method above polymer membrane materials, and finally put forward some membrane materials urgent need to address future problems and research directions. Keywords polymer separation membrane ;composite membrane ; intelligent membrane; development and utilization Contents 1 Introduction 2polymer separation membrane materials 2.1 composite membrane 2.2intelligent membrane 2.3moecular recognitio membrane