超支化聚酯低压纳滤膜的制备与表征

通过超支化聚酯(HPE)末端的羟基与戊二醛(GA)之间的羟醛缩合反应,采用简单的浸涂-交联方法,制备了一种以聚砜超滤膜为支撑层,交联的HPE为活性分离层的复合纳滤膜.采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、接触角测定、扫描电子显微镜(SEM)对纳滤膜的表面化学组成、亲水性和膜形貌进行了表征.考察了HPE溶液浓度、GA溶液浓度对膜分离和渗透性能的影响,优化的HPE和GA溶液浓度分别为9.8 g/L和7.4 g/L,此时在0.4 MPa下膜的水通量达69.6 L/(m2.h),对Na2SO4脱除率为93.2%,表现出低操作压力、高通量、高脱盐率的优异性能.纳滤膜对无机盐的截留顺序为Na2SO4>NaCl>MgSO4>MgCl2,呈现明显的荷负电特征.     

PVDF中空纤维复合纳滤膜的ζ电位及其分离性能

选用自制中空纤维聚哌嗪酰胺复合纳滤膜对NaCl、Na2SO4、MgCl2及MgSO4溶液进行实验,考察了操作压力、pH、溶液浓度、溶液种类等因素对纳滤膜ζ电位及其分离性能的影响。结果表明:通量随压力增大成线性增大,截留率随压力增大而增大,最后趋于一个稳定值;pH可改变ζ电位的正负,截留率、通量随着pH的变化,均会出现最优值;随着溶液浓度增加,膜的ζ电位绝对值、截留率、通量均会有不同程度的下降。     

PES中空纤维复合纳滤膜的制备

采用界面聚合法制备聚醚砜（PES）中空纤维复合纳滤（NF）膜,讨论了制备条件对PES中空纤维复合NF膜性能的影响。实验结果表明,聚合反应时间、均苯三甲酰氯浓度、哌嗪浓度和酸吸收剂三乙胺浓度对复合NF膜性能有显著影响,同时二次反应能够提高复合NF膜的截留率,对2g／L的Na2SO4截留率可达到99．2％。     

改性氧化石墨烯/聚醚砜杂化荷正电纳滤膜的制备及表征

以壳聚糖荷正电改性的氧化石墨烯为无机添加剂,以聚醚砜为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮为致孔剂,以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,采用相转化法制备了有机无机杂化纳滤膜.考察了不同改性氧化石墨烯添加量对膜分离性能的影响.研究结果表明,随着改性氧化石墨烯含量的增加,荷正电纳滤膜的断面形态结构并未发生明显改变,但杂化膜的纯水通量、分离选择性明显增加.从研究结果可以看出,改性氧化石墨烯的最佳添加质量分数在0.5%左右.     

高分子纳滤膜的研究及进展

对高分子纳滤膜的发展背景以及国内外在这一领域的研究的研究进展作了详细的介绍。     

纳滤膜的研究进展

纳滤膜是一种新型分离膜,其截流分子量介于反渗透膜和超滤膜之间,且对无机盐有一定的截流率。国内外纳滤膜制备方法有L-S相转化法、复合法、荷电化法和无机改性等。纳滤膜研究中存在着膜通量小、膜制作成本较高及抗污染性差等问题,因此选择和制备纳滤膜的材料,优化纳滤技术水处理工艺设计,提高纳滤性能,降低制膜成本,减轻膜污染等已成为当今科学研究的重要课题。     

全钒液流电池用PP/SiO_2纳滤膜的制备及性能研究

首次使用原位水解的方法成功制备了聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO_2)纳滤膜,在PP膜表面形成了一层致密的SiO_2纳米聚合层,同时在膜的截面形成了由SiO_2连接而成的提供离子传输的通道;该膜制备成本低,制备工艺简单环保,相较于Nafion115膜具有非常优异的防水迁移性能和较好的离子选择透过性,具有较好的充放电循环性能,在50 m A/cm2电流密度下,充放电循环40圈后,库伦效率及能量效率分别保持在94.5%和75.4%。     

以聚偏氟乙烯为基底的高渗透选择性聚酰胺/酯纳滤膜的制备与表征

以亲水性聚(N-羟乙基丙烯酰胺)(PHEAA)、疏水性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为链段的两亲性三嵌段共聚物PHEAA-b-PMMA-b-PHEAA(PHMH)为改性剂,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基底膜材料,利用非溶剂诱导相分离法制备了PVDF/PHMH基底.与未改性PVDF基底相比,PVDF/PHMH基底表面孔径变小,孔隙率和亲水性增加;与PVDF基底纳滤膜N0相比,通过界面聚合制备的PVDF/PHMH基底纳滤膜N1表面粗糙度大、亲水性强、截留分子量小,N1纳滤膜对Na₂SO₄的截留率为96.0%,水渗透通量高达304 L·m^-2·h^-1·MPa^-1,优于商业化纳滤膜的渗透选择性.     

用流动电位法表征纳滤膜的结构及性能

利用测量流动电位的方法考察了纳滤膜的表面电学性能对纳滤膜的截留性能的影响.首先,采用不同功能层材料制备了复合纳滤(NF)膜,考察功能层的交联时间、单体结构等对表面电性能的影响,研究纳滤膜对不同无机盐的选择截留性能与表面电性能的关系.通过流动电位法测定纳滤膜的表面电学参数,如流动电位(ΔE)、zeta电位(ζ)和表面电荷密度(σd).实验表明,这些电学参数的变化与功能层交联时间和纳滤膜截留率的变化一致,在交联时间为45 s时,3种电学参数的绝对值均最大,而纳滤膜对无机盐的截留率也最大.复合纳滤膜zeta电位的绝对值(|ζ|)按照Na2SO4>MgSO4>MgCl2变化,同截留率的变化相同.带侧基单体交联后得到的纳滤膜的表面电性能参数的绝对值小于不带侧基单体的.因此,流动电位法可用于研究复合纳滤膜的截留机理和功能层结构.     

磺化纤维素纳米纤维多孔膜支撑的高通量纳滤膜的制备及脱盐性能

以细菌纤维素为原材料,先后通过NaIO₄和NaHSO₃氧化还原反应制备了表面部分磺酸化的细菌纤维素(SBC)纳米纤维.利用SBC纳米纤维多孔膜替代传统的超滤膜作为支撑底膜,结合界面聚合反应调控制得复合纳滤膜,并对其纳滤性能进行研究.结果表明,制备得到了对Na₂SO₄和MgSO₄具有高截留率(>96%)和超高分离通量(>320 L·m^-2·h^-1·MPa^-1)的新型纳滤膜.     

Preparation of Luminescent Polyelectrolyte/Cu-Doped ZnSe Nanoparticle Multilayer Composite Films

ZnSe and Cu-doped ZnSe nanoparticle aqueous suspensions were prepared in the presence of mercaptopropionic acid (MPA). Cu-doped ZnSe nanoparticles exhibited a strong blue emission that was strongly dependent upon the Cu dopant level and the chemical surface passivation produced by zinc-mercaptopropionic acid complexes. These Cu-doped ZnSe nanoparticles were further assembled into ultrathin polymer-supported films using electrostatic interactions and the layer-by-layer assembly method. UV-visible spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) provided evidence for the presence and optical activity of Cu-doped ZnSe nanoparticles within the polymer ultrathin films. Moreover, XPS data supported the presence of zinc mercaptopropionic acid complexes on nanoparticle surfaces and the presence of Cu(+) ions with high luminescent activity in the doped nanoparticles. Copyright 2001 Academic Press.     

聚电解质层层自组装纳滤膜*

层层自组装技术能够方便地对膜的微观结构和组成进行调控,已在制备复合型纳滤膜方面取得了迅速的发展。本文综述了近年来用于聚电解质层层自组装纳滤膜的制备方法,种类以及影响因素。介绍了静态层层交替沉积、压力驱动自组装和电场强化自组装等三种制备方法;归纳了均聚型、共聚型和有机/无机杂化型等三类用于层层自组装纳滤膜的聚电解质的特点;讨论了聚电解质的荷电性、电荷密度和电离程度等因素对其自组装膜分离性能的影响。总结了聚电解质自组装纳滤膜在水处理和有机溶剂中物质的分离等方面的应用。同时,对提高聚电解质自组装纳滤膜的组装效率,分离性能和发展方向提出了设想和建议。     

PLA/MWNTs/HA复合材料的制备和性能研究

采用超声辅助原位湿法合成多壁碳纳米管／羟基磷灰石纳米复合材料(MWNTs／HA),并通过溶液浇铸法制备了PLA／MWNTs／HA复合材料薄膜。考察了MWNTs／HA纳米粒子含量对复合膜性能的影响,并通过力学性能、SEM、FTIR、以及DMTA对复合膜性能进行了表征,结果表明：随着纳米粒子质量分数的增加,复合膜的拉伸强度呈下降趋势;拉伸模量和储能模量呈现先下降后上升的趋势;玻璃化转变温度则呈现不断上升趋势。     

聚电解质PDDA/PSS层层自组装膜的渗透汽化性能

采用聚电解质层层自组装(LbL)技术, 在不同盐浓度下制备了聚(二烯丙基二甲基氯化铵)/聚苯乙烯磺酸钠(PDDA/PSS) 多层自组装膜, 并用于渗透汽化性能的研究. 重点考察了组装溶液中NaCl的浓度、组装层数及操作温度对自组装膜的异丙醇脱水性能的影响. 同时, 用扫描电镜观测了不同条件下制备膜的表面形貌. 结果表明, 在高NaCl含量的聚电解质溶液中只需组装几个双层的LbL膜, 即能获得较高的分离因子和较大的通量, 并解释了该LbL膜呈现反“trade-off”现象的原因.     

钯以及钯—银／陶瓷复合膜的制备与表征

对用改进的化学镀新工艺制备的钯以及钯－银／陶瓷复合膜进行了表征。结果表明,在６２３－７７３Ｋ温度范围内,这两种复合膜对Ｈ２／Ｎ２和Ｈ２／Ａｒ的分离系数接近无穷大;氢气透过此复合膜服从Ｆｉｃｋ第一定律,氢气的体相扩散为速率控制步骤;其氢气渗透系数与温度成较好的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ线性关系,氢气透过钯复合膜和钯－银复合膜的表观活化能分别为１０．８７４,８．２１６ｋＪ／ｍｏｌ,Ｑ值分别为１．６２×１０＾－     

Polyelectrolyte Multilayer Microspheres as Carriers for Bienzyme System: Preparation and Characterization

Summary: Polyelectrolyte multilayer microspheres were prepared by alternating adsorption of dextran sulfate and protamine on melamine formaldehyde cores followed by the partial decomposition of the core. Peroxidase and glucose oxidase were immobilized in the prepared microspheres. Retention of enzymatic activity of the peroxidase/glucose oxidase system incorporated into the microspheres was demonstrated. Applicability of the bienzyme system immobilized in the microspheres for kinetic glucose assay was shown.

SEM image of the polyelectrolyte multilayer microsphere.     

Preparation and Characterization of Aligned PLLA/PCL/HA Composite Fibrous Membranes

Aligned poly(L-lactide) (PLLA)/poly(?-caprolactone) (PCL)/hydroxyapaite (HA) composite fibrous membranes were fabricated by electrospinning. Their morphology, thermal stability, mechanical properties, hydrophilic properties and biocompatibility were investigated. The electrospun fibers are highly aligned and the HA are oriented along the fiber axis. When HA are incorporated, the PLLA/PCL/HA composite fibers become thinner due to the increased conductivity. In addition, the aligned HA reinforce the electrospun fibrous membranes. The larger porosity and higher hydrophilic properties induced by HA in the electrospun fibers have improved the degradation of the PLLA/PCL/HA fibrous membranes which have no toxic effect on proliferation of adipose-derived stem cells.     

PDA/PVDF紫外线屏蔽复合膜的制备及性能表征

利用多巴胺在溶液中自聚得到聚多巴胺(PDA)颗粒, 然后将其作为填料加入聚偏氟乙烯(PVDF)中, 采用溶液成膜法制备具有紫外线屏蔽功能的PDA/PVDF复合膜. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)对制备的PDA颗粒的结构、 形貌以及吸光度进行表征, 并且进一步利用X 射线衍射仪(XRD)、 差示扫描量热仪(DSC)、 热失重分析仪(TGA)、 接触角测量仪(CA)以及紫外老化箱等对PDA/PVDF复合膜的结构、 热性能、 润湿性能与紫外线屏蔽性能进行测试. 结果表明, 制备的PDA颗粒的粒径约为160 nm; 掺杂PDA之后的PVDF膜的结晶度以及接触角均减小; 并且PDA质量分数为5%时得到的PDA/PVDF复合膜在200400 nm范围内的透过率均低于1%, 能够吸收所有的紫外线, 表现出优异的紫外线屏蔽功能.     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。