TiO2/聚丙烯酸丁酯纳米复合膜的制备及摩擦性能

二氧化钛;TiO2/聚丙烯酸丁酯纳米复合膜的制备及摩擦性能     

纳米TiO2/丝素复合膜的制备

探讨了纳米TiO2在丝素溶液中的分散条件,在此基础上制备了纳米TiO2/丝素复合膜,并用原子力显微镜(AFM)和扫描电子能谱(EDS)对复合膜进行了表征。实验结果表明,制膜方法较为合理。当以有机物A为分散剂,纳米TiO2含量为1/1000时,其以粒径50 nm左右均匀地分散于复合膜中。     

纳米TiO2/聚苯胺复合膜电极的制备及其电化学性能

采用1mol·L-1硫酸作为介质,扫描速度为100mV*s-1,扫描电位为-0.2V～0.8V,用循环伏安法在纳米二氧化钛(Nano-TiO2)膜电极上实现了苯胺(Aniline)的电化学聚合,并对制得的Nano-TiO2/聚苯胺复合膜的电化学性质进行了研究.结果表明在峰电位(Ep)为0.28V处有一个明显的氧化峰,在Ep为 0.54V,0.08V,-0.06V处分别有一个还原峰,经长时间扫描,氧化峰电流可达到50mA·cm-2,具有工业应用价值.同时实验也表明,复合膜的生成、Ip的大小受溶液浓度、扫描速度以及扫描电位的影响.     

Q-CdS/聚合物纳米复合膜的制备与荧光性能

采用配位化学合成原理 ,分离制备出颗粒尺寸小于 10nm的单分散性的Q态CdS(Q CdS)纳米粒子 ,将Q CdS纳米粒子与聚合物复合成膜 ,制备出一系列Q CdS 聚合物纳米复合膜 .用紫外可见吸收光谱与透射电镜研究了纳米复合膜的量子尺寸效应和分散性 .通过荧光光谱探讨了不同聚合物基体材料和不同Q CdS含量的纳米复合膜的荧光发光性能 .结果表明 ,一方面这种以聚合物为基体的纳米复合膜 ,由于聚合物与Q CdS之间的相互作用 ,使纳米复合膜表现出与单一相组分完全不同的特征荧光发射峰 ;另一方面 ,随着纳米复合膜中Q CdS含量的不断增大 ,纳米复合膜的荧光强度不断增强 ,在一定浓度时达到最大值 .     

柞蚕丝素／纳米TiO2复合膜的制备及其结构表征

为了获得良好性能的柞蚕丝素复合膜,本文采用复合法制备了不同配比柞蚕丝素/纳米TiO2复合膜,并与纯的丝素膜作了比较,用SEM、DSC、TG和IR进行了表征.SEM测试表明在分散剂聚乙烯醇作用下,适量的纳米TiO2能均匀分散丝素溶液中.DSC测试表明复合膜b、c和d的Tm均高于纯的柞蚕丝素膜a的Tm,然而随着纳米TiO2加入量的继续增加,对应复合膜的Tm有所降低.TG结果表明,随着纳米TiO2加入量的增加,复合膜的热稳定性得到提高.IR测试表明丝素复合膜的结晶结构从Silk I向SilkII转化.     

量子点CdS修饰纳米结构TiO2复合膜的光电化学研究

半导体量子点作为宽禁带半导体材料的敏化剂有着重要的意义[1-5],利用量子点作为光敏剂有许多优点:第一,通过控制量子点的尺寸可以调节它们的能带以至于他们的吸收光谱能够被调节去匹配日光的光谱分布;第二,半导体量子点由于量子局限效应而有大的消光系数,并且有可以导致电荷快     

油酸/PSt/TiO2复合纳米微球的制备

种子聚合;摩擦学性能;油酸/PSt/TiO2复合纳米微球的制备     

纳米TiO2-Cu2O复合膜的制备及其荧光性质的研究

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃上提拉镀TiO2薄膜,在450℃下灼烧2h。然后用化学沉积法在已制备的TiO2膜上镀一层Cu2O薄膜。用扫描电子镜(SEM)、透射电镜(TEM和HRTEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)等手段对纳米TiO2-Cu2O复合膜进行表征。结果表明,所制备的复合膜是由10nm左右的颗粒组成的,且表面比较均匀。还发现该复合膜吸收了约60%的紫外光和几乎全部的近紫外光,而在可见光部分的透射率却明显提高。另外,又用荧光光谱仪检测了在不同波长光激发下的荧光现象。研究表明,纳米TiO2-Cu2O复合膜的光学性质发生了很大的变化。     

纳米Ni/TiO2粉体的制备及其光催化性能

以四氯化钛为主要原料,通过溶胶法合成了纳米TiO2和Ni/TiO2粉体。研究发现掺杂镍,能够有效延缓锐钛矿型TiO2向金红石型TiO2转变,提高Ni/TiO2粉体的催化活性;在500℃焙烧的Ni/TiO2催化剂,能较好催化溴甲酚绿染料在紫外光下降解。     

芳香聚酰亚胺气体分离膜

芳香聚酰亚胺一直在电子、复合材料及粘接剂等领域广泛地应用。最近,聚酰亚胺膜已用于气体的分离过程。这是因为芳香聚酰亚胺是具有高玻璃化温度的玻璃态聚合物,它对小分子比大分子有更大的选择透过性,高选择性是与玻璃态聚合物的僵硬主链,对不同尺寸的分子提供筛分作用相连系的。新开发的芳香聚酰亚胺膜是用联苯四甲酸二酐与芳香二胺缩聚制备的聚酰亚胺溶液制造的。这种中空纤维状的膜是由一个多孔结构支撑的一个很薄的外表面组成的。它可通过聚合物溶液采用干——湿法过程纺丝而成,经溶剂交换干燥,外层的致密部分由计算可知厚度低于0.1μm。它对H_2与CO、CH_4.N_2及其它气体的分离有高度的选择性。由于它具有聚酰亚胺特有的耐高温性能,所以可以在很广的气体加工条件下使用。这种膜对水蒸气有很高的透过性,因而也可用于有机蒸气的脱水,或空气干燥。此膜对水蒸气的透过速度为乙醇的100～200倍。30%的乙醇水溶液,经一次膜分离,浓度可提高到99%。空气干燥系统可产出达到-50℃露点的空气。     

微孔PI气体分离膜的研究进展

自具微孔材料(PIMs)由于自身刚性分子链的扭曲折叠等会产生高比表面积的微孔结构,相应的膜材料具有优异的气体分离性能。将刚性扭曲的结构单元引入到聚酰亚胺(PI)主链中就得到自具微孔PI。微孔型PI是近年来发展的一种新型PI,其微孔结构使得PI膜的气体分离性能得到很大提升,其中气体渗透系数的提升尤为显著,且保持了传统PI良好的热稳定性、化学稳定性及高力学强度等性质。本文重点介绍了微孔PI以及基于微孔PI复合膜的最新研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。     

聚酰亚胺气体分离膜的进展

本文叙述了近年来聚酰亚胺气体分离膜的发展概况。讨论了聚合物结构、共聚改性、交联改性和成膜历史对聚酰亚胺透气性能的影响。脂环族聚酰亚胺和六氟二酐(6FDA)型聚酰亚胺兼具有高透气性和高透气选择性,是一类具有发展前途的气体分离膜材料。     

Molecularly Engineered 6FDA-Based Polyimide Membranes for Sour Natural Gas Separation

Glassy polyimide membranes are attractive for industrial applications in sour natural gas purification. Unfortunately, the lack of fundamental understanding of relationships between polyimide chemical structures and their gas transport properties in the presence of H₂S constrains the design and engineering of advanced membranes for such challenging applications. Herein, 6FDA-based polyimide membranes with engineered structures were synthesized to tune their CO₂/CH₄ and H₂S/CH₄ separation performances and plasticization properties. Under ternary mixed sour gas feeds, controlling polymer chain packing and plasticization tendency of such polyimide membranes via tuning the chemical structures were found to offer better combined H₂S and CO₂ removal efficiency compared to conventional polymers. Fundamental insights into structure–property relationships of 6FDA-based polyimide membranes observed in this study offer guidance for next generation membranes for sour natural gas separation.     

超疏水聚苯胺/聚四氟乙烯复合膜的制备及油-水乳液分离性能

以苯胺为原料,采用原位聚合法在聚四氟乙烯(PTFE)基体上合成聚苯胺/聚四氟乙烯(PANI/PTFE)复合膜.利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UVVis)和静态水接触角测试对PANI/PTFE复合膜的形貌、结构和浸润性进行分析,并对其油包水乳液分离性能、通量和循环使用性能进行了测试.研究结果表明,PANI/PTFE复合膜仅在重力条件就能有效分离油包水乳液;而且重复数十次过滤后,PANI/PTFE复合膜仍具有良好的抗污能力和分离性能.     

含有聚醚链段的可溶性聚酰亚胺气体分离膜材料及其性能

将4,4'-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)和1,3-苯二胺(mPDA)与二端氨基聚醚缩聚, 得到含有聚醚柔性链段的聚酰亚胺气体分离膜材料. 所合成的共聚聚酰亚胺在N-甲基吡咯烷酮(NMP)和四氢呋喃(THF)等有机溶剂中具有良好的溶解性能. 研究了O2, N2, H2, CH4和CO2在聚酰亚胺均质膜中的渗透性能, 考察了二端氨基聚醚的含量、链长和化学结构对气体渗透性能的影响. 结果表明, 聚醚链段的引入增大了气体的扩散系数, 气体的渗透系数显著增大; 聚醚链段与CO2相对较强的相互作用, 增大了对CO2/N2的溶解选择性, CO2/N2的分离性能优于CO2/CH4, 同时CO2比H2优先透过膜.     

Molecularly Engineered 6FDA‐Based Polyimide Membranes for Sour Natural Gas Separation

Glassy polyimide membranes are attractive for industrial applications in sour natural gas purification. Unfortunately, the lack of fundamental understanding of relationships between polyimide chemical structures and their gas transport properties in the presence of H₂S constrains the design and engineering of advanced membranes for such challenging applications. Herein, 6FDA‐based polyimide membranes with engineered structures were synthesized to tune their CO₂/CH₄ and H₂S/CH₄ separation performances and plasticization properties. Under ternary mixed sour gas feeds, controlling polymer chain packing and plasticization tendency of such polyimide membranes via tuning the chemical structures were found to offer better combined H₂S and CO₂ removal efficiency compared to conventional polymers. Fundamental insights into structure–property relationships of 6FDA‐based polyimide membranes observed in this study offer guidance for next generation membranes for sour natural gas separation.     

聚酰亚胺/SiO2杂化膜的制备、表征和气体渗透性能

采用溶胶凝胶法,在以TiO2为过渡层的硅藻土-莫来石陶瓷膜管基底上,制备了组分不同的聚酰亚胺/SiO2杂化膜。聚酰亚胺是利用4,4′-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐、2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺和3,5-二氨基苯甲酸在溶液中进行亚胺化完成的。采用FT-IR、TG/DTA、DSC、SEM、BET和气体渗透测定对膜进行了表征和测试。结果表明,聚酰亚胺通过支链上的羧酸基和SiO2相键连织构成了具有规则孔道的空间网状结构,并且随着SiO2含量的增加孔径逐渐减小;杂化膜具有较高的热稳定性和有机无机兼容性;相对于聚酰亚胺膜,杂化膜对H2、CO2和H2O与N2相比较具有较高的分离性,SiO2含量为25(wt)%的杂化膜对H2/N2、CO2/N2和H2O/N2的分离因子分别达到55.9、31.1和42.8。     

Fabrication of Crystalline Microporous Membrane from 2D MOF Nanosheets for Gas Separation

Metal‐organic frameworks (MOFs)‐based membranes have shown great potentials as applications in gas separation. In this work, a uniform membrane based on 2D MOF Ni₃(HITP)₂ (HITP=2,3,6,7,10,11‐hexaaminotriphenylene) was fabricated on ordered macroporous AAO via the filtration method. To fabricate the membrane, we obtained the Ni₃(HITP)₂ nanosheets as building blocks via a soft‐physical exfoliation method successfully that were confirmed by AFM and TEM. We also studied the H₂, CO₂ and N₂ adsorption isotherms of Ni₃(HITP)₂ powder at room temperature, which shows Ni₃(HITP)₂ has high heats of adsorption for CO₂ and high selectivity of CO₂ over N₂. Gas permeation tests indicate that the Ni₃(HITP)₂ membrane shows high permeance and selectivity of CO₂ over N₂, as well as good selectivity of H₂ over N₂. The ideal separation factors of CO₂/N₂ and H₂/N₂ from sing‐gas permeances are 13.6 and 7.8 respectively, with CO₂ permeance of 3.15×10^?6 mol?m^?2?s^?1?Pa^?1. The membrane also showed good stability, durability and reproducibility, which are of potential interest for practical applications in the CO₂ separations.     

金属有机骨架材料/聚酰亚胺混合基质膜的制备及气体分离性能

合成了3种不同结构、 粒径和气体吸附性能的金属有机骨架材料(MOFs): 微米级Cu₃(BTC)₂、 亚微米级ZIF-8和S-Cu₃(BTC)₂. 氮气吸附等温线分析结果表明, ZIF-8和Cu₃(BTC)₂具有较大比表面积(1653和1439 m²/g), S-Cu₃(BTC)₂的比表面积为171.4 m²/g. 用共混法将MOFs直接引入聚酰亚胺中制备了MOFs/聚酰亚胺混合基质膜(MMMs). X射线衍射(XRD)和全反射红外光谱(FTIR-ATR)分析结果表明, MOFs在混合基质膜中保持物理和化学稳定. 气体渗透测试结果表明, MOFs的加入使膜的气体渗透分离性能明显提高, S-Cu₃(BTC)₂使渗透系数增加了1.75倍; ZIF-8和Cu₃(BTC)₂使渗透系数增加了3倍左右; 同时, 膜的气体分离系数变化很小.