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。     

膜接触器 复合有机胺溶液捕集CO2(英文）

本文提出一种基于氨基酸盐的CO₂复合吸收剂,采用膜接触器 复合溶液耦合技术研究了吸收CO₂的性能,并与单一氨基酸盐溶液吸收性能进行了比较,讨论了气液流速等因素对气液出口CO₂浓度、捕集效率和总传质系数的影响,开发了一个阻力层模型预测膜接触器的总传质系数。结果表明：复合溶液的性能明显好于单一氨基酸盐溶液;与单一溶液比较,使用复合溶液,气相出口CO₂浓度较低,液相出口CO₂浓度较高,捕集效率也较高;复合溶液的总传质系数明显高于单一溶液。可以证实,在膜吸收过程中氨基酸盐基复合溶液是一高效的CO₂吸收剂。模型的预测值符合实验值。     

中空纤维致密膜基吸收CO2传质过程

研究了硅橡胶/聚砜中空纤维致密膜基吸收CO2的传质机理,考察了吸收剂种类(NaOH,MEA,DEA和TEA)、NaOH浓度、吸收剂流速、吸收剂压力和气相压力对CO2传质通量及传质速率的影响.其中,用2×103mol/m3NaOH作吸收剂时,聚合物膜传质为控制步骤,其传质效率与膜自然渗透相近.     

热致相分离法制聚偏氟乙烯微孔膜稀释剂的选择

依据聚偏氟乙烯(PVDF)、邻苯二甲酸二甲酯、水杨酸甲酯、卡必醇醋酸酯、三醋酸甘油酯、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、苯乙酮和二苯甲酮(DPK)的Hansen溶度参数及其相对介电常数, 选择能与PVDF以液-液相分离机理进行热致分相的稀释剂, 制备了具有双连续结构的微孔膜. 通过比较PVDF-稀释剂间的溶度参数及相对介电常数的差异, 发现PVDF-DBP体系和PVDF-DPK体系有发生热致液-液相分离的可能. 实时观察上述两个体系的分相过程并测定其结晶温度, 当PVDF质量分数低于30%时, 随着温度的降低, PVDF-DPK体系发生液-液相分离. 根据PVDF-DPK体系相图, 通过控制PVDF含量和降温条件, 无须添加非溶剂或拉伸工艺, 就可以制备出具有双连续结构的PVDF微孔膜.     

咪唑类离子液体混合物吸收CO2性能研究

结合常规离子液体和功能型离子液体在吸收CO₂方面的优势,将两类咪唑类离子液体进行混合,对其吸收CO₂的效果和再生性能进行了实验研究。结果表明,两类咪唑类离子液体混合后流动性明显改善,与CO₂接触气液传质顺畅;常规离子液体[bmim][BF₄]和[bmim][Tf₂N]与胺功能型离子液体[NH₂e-mim][BF₄]混合物较单一的离子液体吸收CO₂的量大,[bmim][CH₃CO₂]与[NH₂e-mim][BF₄]混合后较单一的[bmim][CH₃CO₂]吸收量有明显的减低;随着常规咪唑类离子液体阳离子碳链增长,混合离子液体吸收CO₂的效果变强;与胺乙基功能型离子液体混合吸收CO₂时,阴离子为[Tf₂N]的常规咪唑类离子液体要比阴离子为[BF₄]的吸收效果好;离子液体混合物吸收CO₂后经再生循环利用10次,混合物质量基本不变,循环使用后吸收CO₂性能为初始吸收性能的75%~85%。     

溶剂对相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜性质的影响

研究了用相转换法制备聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜时溶剂对成膜性质的影响.用浊点法测定了二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三甲酯等五种溶剂配制的质量分数为wPVDF=0.12的铸膜液在30℃时的相分离点,显微镜拍照法测定了这些铸膜液与水接触时相分离前沿推进速率,泡点法测定了膜孔径,并测定了气体通量.结果表明,二甲基亚砜、磷酸三甲酯、N,N-二甲基乙酰胺是适于制作聚偏氟乙烯微孔膜的溶剂.     

TiO2掺杂用于调变α-Al2O3中空纤维膜烧结性能与表面性质

利用相转化?高温烧结技术制备α?Al₂O₃中空纤维膜,系统研究了TiO₂掺杂调变中空纤维膜的烧结性能与表面性质。结果表明,TiO₂与α?Al₂O₃之间的固相反应能够促进中空纤维的烧结,当TiO₂掺杂量(物质的量分数)为1%~2%时,其烧结温度可以降到1400℃,且机械强度保持不变;TiO₂掺杂增加了中空纤维表面的羟基活性位点浓度,从而有利于CHA分子筛膜的生长;使用物质的量分数1%~3%TiO₂掺杂的α?Al₂O₃中空纤维制备出高质量CHA分子筛膜,其用于乙醇/水(9∶1,w/w)溶液渗透汽化脱水时的分离因子均超过10000。     

离子液体支撑液膜分离CO2

支撑液膜是一种在湿法冶金、生物技术以及气体分离等多个领域都有应用的重要膜分离技术。本文回顾了支撑液膜技术分离CO2的研究进展,按照液膜相的不同,分类介绍了常规载体支撑液膜和离子液体支撑液膜,指出了常规载体支撑液膜分离CO2的局限性,重点介绍了离子液体支撑液膜分离CO2的发展,分析了气体在离子液体支撑液膜中的传质机理以及常规离子液体结构、含量和支撑膜材料等对分离效果的影响;讨论了离子液体的功能化方法以及功能化离子液体支撑液膜分离CO2的渗透率、选择性和液膜稳定性;介绍了两种新的离子液体支撑液膜改进方法:聚离子液体膜与凝胶化离子液体支撑液膜。最后指出了今后用于CO2分离的离子液体支撑液膜的发展方向。     

聚偏氟乙烯-稀释剂间介电常数差异对热致相分离法制膜微观结构的影响

采用1,4-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、三醋酸甘油酯和卡必醇醋酸酯作为稀释剂, 研究了在以热致相分离(TIPS)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜过程中, 聚偏氟乙烯-稀释剂间介电差异对PVDF膜微观结构的影响. 实验发现, PVDF-稀释剂间介电常数的差异与PVDF膜微观结构有一定关联. 当PVDF介电常数大于稀释剂的介电常数时, PVDF的分子间作用以引力为主导, PVDF分子易于聚集结晶, 形成松散球粒结构. 当PVDF介电常数与稀释剂的介电常数相近时, PVDF的分子间引力作用与斥力作用相均衡, 在淬冷条件下可形成近似双连续结构. 当PVDF介电常数小于稀释剂的介电常数时, PVDF分子间有一定的斥力效应, PVDF分子结晶困难.     

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％。     

超临界CO2中苯乙烯RAFT分散聚合

以末端带有三硫代碳酸酯的聚二甲基硅氧烷(PDMS-TTC)为大分子链转移剂,在超临界CO2中通过苯乙烯的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备了聚二甲基硅氧烷-b-聚苯乙烯(PDMS-b-PS)嵌段共聚物,对聚合反应动力学以及产物的组成、分子量和形貌等进行了表征.由于PDMS链段可溶于超临界CO2而PS链段不溶,因此在超临界CO2中制备PDMS-b-PS嵌段共聚物的过程是以嵌段共聚物自身作为分散稳定剂的RAFT分散聚合,产物为粒径较均一的球形颗粒.     

复合多铁材料NiFe2O4/BaTiO3的制备及性能

采用溶胶-凝胶与固相反应相结合的方法制备了xNiFe2O4/(1-x)BaTiO3(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)系列复合多铁材料.X射线衍射(XRD)结果表明,复合材料中只含有钙钛矿结构的BaTiO3和尖晶石结构的NiFe2O4,说明共烧过程中两者未发生明显的化学反应,铁电相与铁磁相共存.扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明材料内部是异质结构的,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观测结果进一步说明了NiFe2 O4和BaTiO3共存,并且在两种物质的接触处能够看到清晰的界面.这种由BaTiO3和NiFe2 O4组成的复合材料对外同时表现出铁电性和铁磁性.电滞回线结果表明,该复合材料具有铁电性,但存在着一定的漏电.介电频谱表明材料的介电常数随着频率的升高而下降,在低频下达到定值,并且铁磁相的含量对材料的介电性有影响.磁性能测试结果表明材料的磁性源于NiFe2O4,并且磁性随着NiFe2O4含量的增加而增强.     

PEBAX®2533/PSf中空纤维复合膜制备及阻力性能

采用浸渍涂层法制备了聚醚共聚酰胺(PEBAX®2533)/聚砜(PSf)中空纤维复合膜. 考察了涂层液浓度、 温度和基膜预处理对复合膜结构、 阻力及渗透性能的影响, 并考察了操作压力对膜渗透性能的影响. 实验结果表明, 随着涂层液浓度的增加, 复合膜致密层厚度及阻力增大, 复合膜总阻力及支撑层阻力先增大后减小, CO2渗透速率先减小后增大, 分离系数增大. 随着涂层温度升高, 复合膜致密层厚度及阻力减小, 支撑层阻力增大, 复合膜总阻力先减小后增大, 分离系数和渗透速率先增大后减小. 经过预处理, 复合膜致密层厚度减小、 阻力大幅度减小, CO2渗透速率增大58%, 分离系数略有下降. 复合膜支撑层阻力过大, 尤其是支撑层的致密结构影响复合膜的塑化行为.     

Co3O4纳米片的制备及对H2O2电还原反应的催化性能简

通过恒电势电沉积和加热处理在泡沫镍基体上制备了Co3O4纳米片. 利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对纳米片的形貌和结构进行了表征. 采用线性伏安扫描和计时电流技术研究了Co3O4纳米片电极对H2O2的电还原性能. 结果表明,在3.0 mol/L KOH 和 0.4 mol/L H2O2溶液中,当电压为-0.4 V(vs. Ag/AgCl)时,线性伏安扫描电流密度达到-0.386 A/cm2,在1000 s 测试时间内,计时电流密度衰减很小,表明Co3O4纳米片电极对H2O2具有很高的活性和稳定性.     

共存牺牲剂对染料敏化TiO_2纳米晶体系电子传输的影响

采用卟啉染料敏化TiO2纳米晶在可见光条件下(λ390 nm)进行水分解制氢.考察了不同牺牲剂———甲醇(MeOH)、三乙醇胺(TEOA)及其混合物对体系析氢效率的影响.通过荧光猝灭及光电化学性能分析发现,激发态染料与TiO2之间的电子转移极大地受到添加的牺牲剂的影响,而体系的pH值对其影响不大.     

含O2高温高压CO2环境中3Cr钢腐蚀产物膜特征

采用高温高压反应釜分别开展3Cr钢在CO2和O2共存、单独CO2和单独O2三种气体条件下的腐蚀实验,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)和电化学方法研究了3Cr钢在高温高压含有O2的CO2环境中的腐蚀产物膜特征.结果表明,在含有O2的CO2的条件下,3Cr钢表面腐蚀产物膜疏松多孔,主要成分为FeCO3、Fe3O4和Fe2O3,腐蚀产物中未见明显Cr元素富集,3Cr钢表现出点蚀的腐蚀形态.3Cr钢在高温高压含O2的CO2腐蚀条件下内外膜层电阻(Rf1、Rf2)和电荷传递电阻Rt均比仅含有CO2腐蚀环境的低,双电层电容(Cdl)和内外膜层电容(Cf1、Cf2)均比仅含有CO2腐蚀环境的高.含有O2的CO2条件下,其保护性显著低于单一CO2条件下形成的腐蚀产物膜.提出了在含O2的CO2气体条件下,3Cr钢表面存在由多种物质组成的腐蚀产物,这导致腐蚀产物疏松多孔,不会形成单一CO2条件下存在的显著提高腐蚀产物膜保护性的Cr(OH)3层,从而促进了3Cr钢的析氢腐蚀和酸性介质中的吸氧腐蚀的机理.     

CNTs/TiO2多孔复合膜的组装及光催化性能

提出了一种在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃上组装碳纳米管(CNTs)/Fe-Ni/TiO2多孔复合膜光催化剂的新方法.采用喷涂热解法(SPD)将掺杂镍和铁的含有嵌段聚合物P123的二氧化钛前驱体溶胶涂覆在FTO导电玻璃上,制备Fe-Ni/TiO2多孔膜,再采用化学气相沉积法(CVD)在Fe-Ni/TiO2膜上原位生长CNTs,得到CNTs/Fe-Ni/TiO2多孔复合膜光催化剂.CNTs/Fe-Ni/TiO2复合膜具有多级孔结构特征,在TiO2表面原位生长的CNTs不但具有较好的石墨化结构,且CNTs较均匀地分布在整个膜层的孔中.考察了CNTs/Fe-Ni/TiO2复合膜光催化剂的结构和性能,并通过降解甲基橙溶液评价了复合膜的光催化活性.结果表明,CNTs的复合及铁和镍的掺杂等改性显著提高了TiO2膜材料的光催化活性.     

聚合物-溶剂-超临界CO2三元体系的相行为

研究了聚合物-超临界二氧化碳二元体系溶解性,并考查了添加共溶剂对溶解性的影响,结果表明,添加共溶剂会大大提高CO2的溶解度.此外,还研究了聚合物-溶剂-超临界二氧化碳三元体系在高压时的相行为, 探讨了组分性质、含量等对温度-压力相图的影响.随着CO2含量的增加,压力-温度相图L-LV（单一液相向液气两相共存）边界线的斜率会出现突变点,发生由L-LV边界线向L-LL（单一液相向液液两相共存）边界线的过渡, 而L-LV边界线对不同聚合物并不敏感.     

TiO2/LaFeO3微纳米纤维的可控制备及光催化性能简

利用静电纺丝技术及水热合成法制备了TiO2/LaFeO3异质结构. 采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等手段对TiO2/LaFeO3微纳米纤维的结构和表面形态进行表征. 通过亚甲基蓝(MB)光降解反应研究了其光催化性能. 结果表明,不完全碳化TiO2纤维表面的缺陷位点是LaFeO3纳米粒子的有利生长点. TiO2/LaFeO3异质结材料的带隙明显窄于TiO2,光催化活性得到提高;经140 min紫外光照射后,TiO2/LaFeO3异质结催化剂对MB的降解率为65.34%,分析和探讨了其光催化机理.     

Sn和Pb单掺杂Al4小团簇的理论研究

在CCSD(T)/aug-cc-pVTZ&;CEP-121G//B3LYP/6-311+G(d)&;LANL2DZ水平上, 研究了由更高周期的Sn和Pb单掺杂Al4团簇形成的五原子含铝体系XAl4(X=Sn, Pb), 确定了体系的低能异构体, 分析了关键异构体的结构和稳定性. 研究结果表明, 与SiAl4及GeAl4的基态平面四配位Si/Ge结构所不同, 等价电子的SnAl4和PbAl4体系的基态结构不是平面四配位Sn/Pb, 而是平面四配位Al, 其中杂原子Sn/Pb采取二配位方式, 此外, Sn/Pb采取三配位方式的非平面结构的稳定性也要优于平面四配位Sn/Pb结构.