以乙二胺为分子绳索的C60自组装单层膜和双层膜的激光质谱研究

富勒烯的固体薄膜一般分为气相沉积膜、液相沉积膜、LB(Langmuir Blodgett)膜和化学自组装膜.化学自组装膜是通过特定的化学反应,将富勒烯通过化学键固定于基片上而形成的膜.     

自制半透膜及渗析实验的改进

1.半透膜制作将纤维乙酸酯按10％的比例溶于丙酮,配制成制膜液,适量制膜液倒入容器(小烧杯或试管)内,然后转动容器,使膜液充分与容器壁接触。将容器倒置于一平面上,则多余的膜液流出。此时膜液在容器壁上自然流动成膜。5--10分钟后将此容器投入冷水中,(流动时间越长制出的半透膜越透明)保持着容器壁形状的膜逐渐凝固成形。从容器中将制好的膜拉出备用。     

多层硬脂酸镉LB膜层间缺电子层的研究

将水面上漂浮的不溶性单分子膜转移到固体基片上,所得到的单分子或多分子层膜称为Langmuir-Blodgett膜,简称LB膜。它在微电子学、光学、磁学及生物和化学传感器等方面都具有广泛的应用前景。硬脂酸镉(CdSt_2是有代表性的成膜物质,人们常将它用作模型化合物来深入探讨其LB膜的周期结构与膜厚的关系,设立模型进行拟合,试图得到带     

一种溶解性无机磷、砷吸附膜的制备方法

本发明公开了一种溶解性无机磷、砷吸附膜的制备方法。所述吸附膜是将二氧化铈纳米粒子分散在丙烯酰胺溶液中,通过丙烯酰胺聚合反应将纳米粒子均匀固定在聚丙烯酰胺胶内。制备步骤:将二氧化铈纳米粒子分散到丙烯酰胺溶液,加入过硫酸铵和四甲基乙二胺,混合均匀后注入夹有U形薄片的两块玻璃板中,室温下水平放置30 min后,打开玻璃板取出凝胶膜,在去离子水中浸泡24 h,以去除未反应的试剂,将凝胶膜切成直径2.5 cm制成吸附膜。本发明制备吸附膜的操作简单、重复性好,吸附膜对溶解性无机磷、砷的吸附容量大、选择性好,在溶液中可长时间保存,在分析化学、环境分析领域有着广阔的应用前景。     

燃料电池用填孔型质子交换膜

填孔型质子交换膜是一种将电解质填充到多孔的基底膜中形成的新型质子交换膜。与传统的全氟磺酸膜相比,填孔型质子交换膜具有不溶胀、甲醇渗透率低、质子传导率高、价格低廉以及材料选择范围广等优点。本文介绍了分别以聚合物多孔膜,有机/无机多孔膜和无机多孔膜为基底的三种填孔型质子交换膜的研究现状,并对质子交换膜的发展方向和趋势进行了预测。     

离子交换膜技术在工业废水处理中的应用

一、离子交换膜电渗透技术的应用离子交换膜通常可分为阳离子交换膜和阴离子交换膜两大类。在电解质溶液中,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。也就是说,离子交换膜在电解质溶液中对离子具有选择透过的特性。如果将阴、阳离子交换膜相互交替排列构成如图1的多室电渗透设备,并在膜组的两端配置阴、阳电极,阳极侧用阴离子交换膜开始,阴极侧用阳离子交换膜终止。如图共有五对阴、阳离子交换膜,构成     

膜与膜反应器:现状、挑战与机遇

膜与膜反应器是实现物质高效分离、反应/分离耦合的重要技术手段,在缓解能源、环境和资源所面临的重大问题方面发挥着日益重要的作用.本文根据膜孔大小和传质分离机理将膜分为大孔膜、微孔膜和致密膜三类,评述了不同种类分离膜的最新研究进展,探讨了进一步发展所面临的瓶颈和可能取得突破的方向,并对近年来以这三类膜为"芯片"的膜反应器在化学工程领域取得的研究进展进行了重点介绍,最后指出膜与膜反应器未来发展应重点关注的领域.     

膜催化研究II. 多孔无要膜的制备与表征及其反应器对甲醇脱氢反应的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了多孔氧化铝膜, 并通过DSC、TGA、SEM、N~2吸附和气体透过率测定等手段, 对膜的性能进行了表征。结果表明, 用这种方法制备的多孔氧化铝膜是一种均匀无裂痕和具有较窄孔径分布(约4nm)的膜材料。将此多孔氧化铝膜制成膜反应器后, 用于甲醇催化脱氢制甲醛的反应, 发现甲醇转化率比常规反应器有较大幅度的提高。同时首次尝试采用溶胶-凝胶法将催化活性组分直接负载到多孔氧化铝膜上, 从而得到了一种具有催化活性的多孔膜, 并考察了它的反应活性。文中对由这两种多孔膜及钯/陶瓷复合膜制成的反应器的特点进行了比较。     

膜催化研究 Ⅱ.多孔无机膜的制备与表征及其反应器对甲醇脱氢反应的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了多孔氧化铝膜,并通过DSC、TGA、SEM、N_2吸附和气体透过率测定等手段,对膜的性能进行了表征.结果表明,用这种方法制备的多孔氧化铝膜是一种均匀无裂痕和具有较窄孔径分布(约4nm)的膜材料.将此多孔氧化铝膜制成膜反应器后,用于甲醇催化脱氢制甲醛的反应,发现甲醇转化率比常规反应器有较大幅度的提高.同时首次尝试采用溶胶-凝胶法将催化活性组分直接负载到多孔氧化铝膜上,从而得到了一种具有催化活性的多孔膜,并考察了它的反应活性.文中对由这两种多孔膜及钯/陶瓷复合膜制成的反应器的特点进行了比较.     

膜催化研究II. 多孔无要膜的制备与表征及其反应器对甲醇脱氢反应的促进作用

采用溶胶-凝胶法制备了多孔氧化铝膜, 并通过DSC、TGA、SEM、N~2吸附和气体透过率测定等手段, 对膜的性能进行了表征。结果表明, 用这种方法制备的多孔氧化铝膜是一种均匀无裂痕和具有较窄孔径分布(约4nm)的膜材料。将此多孔氧化铝膜制成膜反应器后, 用于甲醇催化脱氢制甲醛的反应, 发现甲醇转化率比常规反应器有较大幅度的提高。同时首次尝试采用溶胶-凝胶法将催化活性组分直接负载到多孔氧化铝膜上, 从而得到了一种具有催化活性的多孔膜, 并考察了它的反应活性。文中对由这两种多孔膜及钯/陶瓷复合膜制成的反应器的特点进行了比较。     

渗透蒸发脱盐的研究

将选择性透过膜和汽化相结合的分离过程是当前的研究热点,其中采用低热导率、疏水性多孔膜的过程称膜蒸馏,而采用非多孔性半透膜的过程则称渗透蒸发。将该分离过程用于盐水脱盐已有很多报道,并已建成中试设备,但采用的大多是膜蒸馏,所用膜的成本很高。本文研究制了一种价廉并带有致密层的非对称性含钠离子聚乙烯醇(PVA)-聚乙二醇(PEG)分离膜,并用该膜对渗透蒸发脱盐进行了初步研究。 1 实验 1.1 膜制备 将一定配比的PVA与PEG及钠盐水溶液在适当温度下混溶,加入适量醛类交联剂,数分钟后在选定的基材上流涎成膜,室温下自然晾干,再经35℃～50℃控温红外线干燥。 1.2 膜结构及脱盐流程 扫描电镜拍摄的膜断面形貌图像(图1)表明,该膜为非对称膜,表层厚约13μm,其中厚约2～3/μm的上表层为疏松结构,下表层为致密结构。将该类膜用于3.5％NaCl水溶液脱盐,运行4h后再漂洗、干燥作断面Na元素波谱线分析(图2)发现,在膜下层(右侧)厚约30μm层内检测不到Na元素。脱盐流程见文献。     

原子层沉积技术制备高性能低铂载量燃料电池膜电极

应用原子层沉积技术在碳材料复合电极基体上制备了低铂载量的高性能膜电极.将碳载体(XC-72R)与聚四氟乙烯乳液均匀混合后涂布在碳纸上,在马弗炉中350℃烧结,构成复合电极的基底.然后采用原子层沉积技术将铂活性组分沉积在电极基底上制得膜电极的阳极,将该阳极与经过预处理的质子交换膜及阴极压合即得膜电极.由扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和循环伏安(CV)等分别表征该电极,单电池测试膜电极的性能.结果表明,活性组分在阳极中高度分散,膜电极具有良好的稳定性.膜电极的最大功率密度可达3.34 kW.(gPt)-1,是商业催化剂常规方式下制备的膜电极的1.76倍.以本文方法制得的膜电极具有铂载量低、单位质量铂的能量密度高等特点,有望在燃料电池领域应用.     

电化学阻抗谱法研究环氧膜的渗水机理

本工作测量了覆盖环氧膜的铝电极在NaCl溶液中的电化学阻抗谱, 并求得了该膜的膜电阻、膜电容和环氧膜与底金属间的腐蚀电阻及双电层电容。由膜电容求得该膜的介电常数为5.2。此种膜未浸入NaCl溶液前的介电常数为4.9。将上述数据与未覆盖环氧膜的铝电极的电化学阻抗数据比较, 可认为溶液是经上述膜中的化学通道而渗入膜内的。     

P-mSA/mCS双极膜的制备及其在一价、二价离子分离中的应用

以五氧化二磷、磷酸三乙酯和磷酸为反应剂, 制备了磷酸化海藻酸钠(P-SA), 经二茂铁离子改性后作为阳膜层(P-mSA); 用乙酰基二茂铁改性壳聚糖制备了阴膜溶胶(mCS). 将阴膜溶胶流延于阳膜层上, 制备了P-二茂铁-SA/乙酰基二茂铁-CS双极膜(P-mSA/mCS BPM). 测定了双极膜的红外光谱、接触角、电荷密度、离子交换容量与交流阻抗. IR与接触角的分析结果表明, SA经磷酸化后, 亲水性能得到了显著提高. 将P-mSA/mCS BPM应用于一价、二价离子的分离, 当压力差为0.3 MPa时, 二价离子的截留率(双极膜截留的离子百分数)为95%, 一价离子的截留率为22%左右.     

ZrO2纳米粒子原位杂化PVDF膜的制备及其抗污染性能

针对传统聚合物膜抗污染性差的问题,本文从杂化膜结构设计出发,提出将ZrO2纳米粒子的原位制备和聚偏氟乙烯(PVDF)相转化成膜过程有机结合的制膜新方法.该方法将阴离子交换树脂引入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,以氧氯化锆为原料,利用阴离子交换树脂提供的―OH与无机盐的阴离子进行交换,得到ZrO2纳米粒子均匀分散的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系.随后将PVDF聚合物溶解到所得的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系中,获得均一、透明的铸膜液.利用X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对杂化膜中锆的存在状态和分散性能进行了表征.结果表明,ZrO2纳米粒子均匀分散在PVDF基体中,并且形成的纳米粒子的粒径约为10-20 nm.通过粘度、分相速度和膜形态的测定,研究了成膜机理.结果表明,ZrO2纳米粒子的引入加速了铸膜液成膜过程的分相速度.杂化膜的亲水性能通过接触角测定仪进行了评价.并选择以牛血清蛋白为代表模拟污染物,考察了杂化超滤膜的抗污染性能.结果表明,原位形成的ZrO2纳米粒子显著提高了膜的亲水性,减少了膜对蛋白质的吸附.这种将ZrO2纳米粒子的原位制备和PVDF相转化成膜过程有机结合的制膜新方法在有机-无机杂化膜的制备领域具有显著意义.     

磷酸化mSA/mCS双极膜的制备与表征

以五氧化二磷、磷酸三乙酯和磷酸为反应剂,制备了磷酸化海藻酸钠(SA),经二茂铁离子改性后作为阳膜层;用乙酰基二茂铁改性壳聚糖(CS)为阴膜溶胶,将阴膜溶胶流延于上述阳膜层上,制备了PSA-二茂铁/CS-乙酰基二茂铁双极膜(mSA/mCSBPM)。测定了双极膜的电荷密度、离子交换容量、交流阻抗、机械性能、热重曲线及离子渗透性。应用红外光谱和扫描电镜对膜成分、形貌与工作性能进行了表征。测试结果表明,mSA/mCS双极膜致密,表面均匀,膜阻抗及工作电压均较小。     

聚合物的LB膜

简要介绍了聚合物LB(Langmuir -Blodgett)膜的制备装置和制备过程。同时对聚合物LB膜这一门学科最新的进展和应用前景做了较为详尽的介绍和论述。目前 ,随着对LB膜的研究深入 ,在对小分子LB膜、可聚合LB膜、聚合物LB膜的成膜研究中引入了将几种方法优点综合起来的新的成膜方法 ,并已成为研究热点     

丁二酸酐接枝纤维素纳米纤维膜及其重金属离子吸附

采用热致相分离(TIPS)法以三醋酸纤维素(TCA)为原料成功制备直径为(110±28)nm TCA多孔纳米纤维膜。将TCA纤维膜通过水解转化为纤维素(Cell)、接枝制备丁二酸酐接枝改性纤维素(Cell-g-SAA)膜。将Cell膜和Cell-g-SAA膜用于吸附水中Cu~(2+)、Pb~(2+),并对膜样品的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学进行了研究。结果表明,二级动力学拟合和Langmuir模型更适合于该体系。与Cell膜相比,改性后Cell-g-SAA膜对Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别从51.73和34.29 mg/g增加到116.41和51.73 mg/g。纤维膜对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附更趋近于单层吸附且化学吸附占主导地位。     

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-gGMA-Thr膜的水通量高达686 L/(m²·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,BS...     

Sol-gel法在燃料电池用质子交换膜制备中的应用

主要综述了溶胶-凝胶(sol-gel)法在制备质子交换膜中的应用。将Sol-gel法应用到质子交换膜的制备中,提供了一种制膜和优化膜的行之有效的途径。本文着重从利用sol-gel法制备有机/无机杂化型、磷酸/二氧化硅型以及全氟磺酸膜的改进型质子交换膜等方面加以介绍。