两性离子基团改性分离膜的抗污染机理及研究进展

抗污染机理的研究对设计和合成抗污染膜材料具有指导意义。两性离子聚合物作为一种新型的抗污染膜材料逐渐受到人们的关注。本文从研究膜污染的成因及其影响因素出发,阐述了分离膜的抗污染机理及两性离子基团改性分离膜的抗污染特点,同时根据两性离子基团改性分离膜方式的不同,系统总结了近年来此类分离膜的研究进展,并对分离膜抗污染机理的研究和两性离子改性高分子分离膜未来的发展趋势作出展望。     

单宁酸/两性离子改性油-水分离膜的制备及性能

以不锈钢网为基材, 利用单宁酸对不锈钢网进行表面预处理并功能化接枝两性离子基团, 制备了新型亲水和水下超疏油的单宁酸/两性离子改性油-水分离膜(TA-ZW-SSM). 利用X射线光电子能谱仪(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)及接触角测量仪等表征了其化学结构、 形态和润湿性. 研究结果表明, 两性离子基团通过化学键接枝在单宁酸预处理的不锈钢网表面. 油-水分离实验结果表明, 对于不同类型的油-水混合物, 本文制备的超亲水和水下超疏油特性的TA-ZW-SSM可实现重力驱动的高效油-水分离, 并具有较好的化学稳定性及再循环性.     

聚芳酯树枝状分子接枝改性纳米二氧化硅

功能化改性二氧化硅广泛应用于色谱分离、异相催化、酶和蛋白质的固定及高分子复合材料等领域 [1] .通过改性 ,不仅可以使二氧化硅粉体的表面功能化 ,而且可以显著改善纳米二氧化硅在聚合物基体中的分散性和相容性 ,从而提高聚合物基纳米复合材料的综合性能 [2 ] .二氧化硅的表面改性主要涉及表面硅醇基的化学反应和接枝聚合反应 [1] ,所接枝的有机分子一般为线型结构 ,而具有规则枝化结构的树枝状分子近年来也受到了关注 [3～ 8] .Tsubokawa等 [3 ]用发散法将聚酰胺类树枝状高分子 (PAMAM)接枝到了纳米二氧化硅的表面 ,经改性后的产品在…     

原位探测防污高分子材料与液体界面的分子结构（英文）

海洋生物附着在船体表面会导致严重的燃油消耗的增加,防污高分子材料的研究因此成为对海洋船只运行极其重要的课题。这些高分子可以被用作船只的表面涂层,从而保护船只不受到海洋生物的吸附和生长的影响。两性离子高分子近年来已经逐渐成为潜力巨大的防污材料。研究表明,这些两性离子高分子的表面在水中的强水化作用对于其防污性能有至关重要的影响。在本篇综述中,我们总结了最近通过使用和频(SFG)振动光谱技术来实现的对防污材料的界面分析工作。SFG是一种表面敏感的技术,可以在原位并实时检测界面高分子和水分子的分子结构。我们总结的防污材料包括两性离子高分子,混合电荷式高分子以及两性的拟肽高分子材料。这些材料的界面水研究,以及盐离子对界面水分子作用会被详细讨论。我们也将介绍这些防污材料与蛋白质及海藻之间的作用。以上这些研究清楚地表明了高分子界面强水化与防污性能之间的关联,也显示了SFG是对高分子材料防污机理探索的一个强有力的分析技术。     

结构可切换型聚合物刷的构建及表面性能

合成了结构可切换型甲基丙烯酸酯季铵盐(CBMA-1C2). 在聚丙烯(PP)片基表面光接枝构建CBMA-1C2聚合物刷, 其在碱性水溶液中可水解形成两性离子聚合物刷PCBMA. 用蛋白质吸附及血小板黏附实验评价改性表面亲/疏水性及表面电荷对生物分子与材料表面之间相互作用的影响. 结果发现, 与未改性PP片基相比, 聚合物PCBMA-1C2改性表面水解前后均具有优异的亲水性能, 由于聚合物PCBMA-1C2水解前后表面电荷不同, 对生物分子与改性PP表面的相互作用表现出明显差异. 亲水性好、 两性离子结构的聚合物PCBMA表面表现出对蛋白吸附和血小板黏附的良好抑制作用.     

两性离子聚合物的研究进展

两性离子聚合物是一类整体呈电中性,在同一单体侧链上同时含有阴、阳离子基团的高分子材料。因其水化能力强、生物相容性好等特点,在生物医药等领域得到了广泛研究和应用。本综述首先对两性离子聚合物的性质、分类、合成等方面进行了简单的概述;然后针对两性离子聚合物在防污涂层、蛋白质改性、药物递送、膜分离材料等4个方面的应用介绍其研究进展;最后对两性离子聚合物未来的发展进行了简单的评述和展望。     

点击化学法修饰氧化石墨烯及其在高分子中的应用研究

点击化学是一种操作简单方便、灵活高效的化学合成方法,对石墨烯的改性具有高效和活性位点可控等特点,是一种新型高效修饰石墨烯的改性法。本文结合点击化学改性石墨烯的特点及在高分子中的应用,将点击化学功能化修饰石墨烯分为共价键点击功能化和非共价键点击功能化,其中共价键结合又可细分为边缘点击功能化改性和表面点击功能化改性。本文介绍了叠氮功能改性剂的制备方法及其修饰石墨烯的点击反应原理,总结了点击功能化石墨烯及氧化石墨烯高分子复合材料的功能特性和应用前景。     

聚丙烯腈电纺纤维的功能化

聚丙烯腈是一种性能优异、应用广泛的成纤聚合物,静电纺丝技术则可用于制备聚丙烯腈纳米纤维,本文对聚丙烯腈纳米纤维的功能化进行了综述.通过表面仿生修饰、碳纳米管填充等方法改性的聚丙烯腈电纺纤维被尝试作为酶固定化的载体材料,在显著提高载酶量的同时,能大幅度提高酶活性.糖基功能化的纳米纤维对特定的蛋白质具有较高的识别效率,可望用于蛋白质的分离与纯化.卟啉化的聚丙烯腈电纺纤维则在显示出荧光特性的同时,在催化、传感等方面具有潜在的应用前景.     

渗透汽化膜表面化学结构设计研究

综述了近年来渗透汽化膜表面结构设计调控的研究进展。膜表面结构的设计与优化是提高其分离性能的重要方法。然而高分子表面具有环境响应性,这往往导致高分子材料在使用环境中失去在表面设计时所期待的性能。因此,高分子膜表面的环境响应性是在对膜表面进行设计和调控过程中必须考虑的因素。本文介绍了渗透汽化膜表面结构设计的方法,重点阐述了高分子膜表面环境响应特性对膜表面性质以及渗透汽化性能的影响。指出了利用高分子膜的表面重构行为可以对其表面结构进行优化,从而有效地提高膜的分离选择性。     

敏感性高分子功能膜的研究进展

某些高分子凝胶膜、膜表面或微孔内接枝改性膜、液晶膜具有化学阀的功能,其膜的通透性随外界环境条件变化而改变。详细介绍了ＰＨ、温度、电场等外界环境条件变化对此三类膜的敏感性及通透性的影响,以及敏感性功能膜在物质的分析与检测,混合物的分离与纯化过程中的应用前景。     

两性离子聚合物涂层的研究与应用进展

两性离子聚合物是一类整体呈电中性,在同一单体侧链上同时含有阴、阳离子基团的高分子材料,因其独特的分子结构和理化性质引起了人们广泛的关注。两性离子聚合物具有极强的水化能力,通过结合水分子可以在材料表面形成一层致密的水化层,使其成为涂层材料功能化的良好选择,在诸多领域具有潜在的应用价值。从介绍两性离子聚合物的分类及聚合物涂层的制备方法入手,进一步对两性离子聚合物在海洋防污、生物医学和膜分离技术中的应用研究进展进行论述,最后对两性离子聚合物及涂层的发展进行总结和展望。     

交联型高分子分离膜的制备研究进展

膜分离技术具有效率高、投资相对较低、运行维护费用低等优点,在脱盐、环境保护、石油化工、清洁生产、医药和食品等领域得到广泛的应用。常规高分子分离膜在有机溶剂中难以保持形态稳定,限制了其在有机体系的应用,而通过交联改性可以显著提高膜的耐有机溶剂性,继而可应用于物料分离、药物浓缩与精制、溶剂与催化剂回收等过程,具有巨大的应用潜力。本文对高分子分离膜的交联研究进行了总结,根据交联剂引入膜中的工艺阶段,将交联方法分为交联剂预引入法、交联剂同步引入法和交联剂后引入法三种,并进一步根据交联机理或高分子材料对每种方法进行了详述,并对研究的未来趋势进行了展望。     

PVDF膜改性的方法研究

本文介绍了目前国内外聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜改性中常用的膜表面改性方法和膜材料改性方法。PVDF膜表面改性主要通过膜表面的物理改性、磺化改性、表面接枝改性、光化学改性、低温等离子体改性等方法来实现;而PVDF膜材料的改性主要是通过PVDF与亲水性高分子材料或小分子无机粒子的共混以及膜材料本体的化学改性来实现。改性PVDF膜的亲水性增强,使水通量增加,提高了机械性能,改善了抗污染性,增加了膜的使用寿命。     

PVDF膜改性方法研究进展

本文介绍了目前国内外聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜改性中常用的膜表面改性方法和膜材料改性方法。PVDF膜表面改性主要通过膜表面的物理改性、磺化改性、表面接枝改性、光化学改性、低温等离子体改性等方法来实现;而PVDF膜材料的改性主要是通过PVDF与亲水性高分子材料或小分子无机粒子的共混以及膜材料本体的化学改性来实现。改性PVDF膜的亲水性增强,使水通量增加,提高了机械性能,改善了抗污染性,增加了膜的使用寿命。     

改性高分子超滤膜的研究进展

随着超滤膜技术的发展,人们对膜材料的性能不断提出新的要求,其中改善膜的亲水性,提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题.由于单一的膜材料很难同时具有良好的亲水性、成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、耐微生物性侵蚀、耐氧化性和较好的机械强度等优点,因此采用膜材料改性或膜表面改性的方法来提高膜的性能,是解决这一问题的关键.本文介绍了目前国内外高分子超滤膜材料改性中常用的化学改性和物理改性方法.其中,化学改性可以通过膜材料和膜表面的化学改性来实现;而物理改性则主要是通过材料改性来实现.     

抗污染高分子分离膜研究进展

高分子分离膜已广泛应用于水处理、食品、生物医药等领域。然而,常用的膜材料如聚醚砜(PES)、聚砜(PSf)、聚偏氟乙烯(PVDF)等容易吸附蛋白质和微生物形成膜污染,进而影响膜的性能和使用寿命。膜污染尤其是膜的生物污染成为限制膜广泛应用的主要瓶颈之一。本文从亲水改性、抗菌改性及亲水抗菌双功能改性三方面综述了控制膜污染的研究进展和现状,并对其未来发展方向进行了展望。     

表面活性剂在高效毛细管电泳中的作用

表面活性剂作为缓冲液添加剂已广泛用于高效毛细管电泳中,综述了阴离子、阳离子、两性离子、非离子及手性等多种表面活性剂在离子、中性分子、手性化合物、多肽和蛋白质分离等方面的作用,介绍了其作用机理与改善高效毛细管电泳分离的原理。     

抗凝血高分子生物材料的表面设计

生物材料,尤其是血液接触材料,满足抗凝血性能是临床应用的首要前提。采用表面改性策略来提高材料表面的抗凝血性能,简单易行。表面改性主要包括表面设计和方法设计两个方面。本文对抗凝血性高分子生物材料的表面设计各类方法进行了综述,其中包括材料表面的微相分离结构、材料的负电荷表面设计、材料的亲(疏)水性表面设计、材料的生物活性化表面设计和材料的内皮细胞化表面设计等等,并重点阐述了两性离子的抗凝血表面设计。     

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。     

蛋白质在表面活性剂与高分子共组双水相体系中 的分配

高分子和正负离子表面活性剂混合物可形成一种新型双水相体系。研究蛋白质在溴化十二烷基三乙铵/十二烷基硫酸钠与聚氧乙烯(EO)-聚氧丙烯(PO)嵌段共聚物(EO~2~0PO~8~0)共组双水相体系中的分配。通过在高分子接上亲和配基,研究蛋白质在带有亲和配基高分子的双水相体系中的分配。将表面活性剂富集相稀释或加热高分子富集相,又可形成新的双水相体系,由此可进行蛋白质的多步分配。在蛋白质的分配完成之后,通过将表面活性剂富集相进一步稀释或将高分子富集相加热至高分子浊点以上可将表面活性剂和高分子与目标蛋白质分离。正负离子表面活性剂和高分子还可以循环使用。