中空纤维液相微萃取技术及其应用进展

中空纤维液相微萃取(HF-LPME)是一种新近发展起来的样品预处理技术,具有使用溶剂少,可集采样、萃取、浓缩于一体等优点,是一种环境友好的样品预处理技术。综述了中空纤维液相微萃取的操作模式、影响因素及其应用进展。     

IR—ATR法研究聚对苯二甲酸乙二酯三维卷曲中空纤维的取向

应用红外衰减全反射法考察了聚对苯二甲酸乙二酯三维卷曲中空纤维在加工过程中的结构和取向的变化。结果表明，此种ＰＥＴ中空纤维中，其羰基倾向生趣于纤维表面的取向。     

表面组装CdTe量子点的中空纤维膜抗菌性能研究

聚砜中空纤维膜由于其独特的性质成为广泛使用的基膜之一,微生物污染是其使用过程中常见的一个严峻问题,量子点具有粒径小,生物毒性强等特点,在抑制微生物的生长方面有重要作用.本文主要研究量子点修饰的聚砜中空纤维膜表面的抗菌性能,通过在水相中合成了稳定的具有窄而对称荧光发射带的量子点CdTe,以巯基丙酸作为表面修饰剂,对其进行了荧光光谱、透射电镜表征,得到了粒径约为3nm的CdTe半导体纳米粒子;以二苯甲酮为光敏剂,通过连续化紫外辐照的方法将亲水性单体甲基丙烯酸β羟乙酯接枝到中空纤维膜的表面,利用羟基和羧基的反应成功地在其表面组装上量子点,通过红外光谱进行表征;从野外环境中分离培养了棒状细菌B1,其形态通过偏光显微镜和扫描电镜表征,利用紫外分光光度计测量光学密度,分析中空纤维膜上量子点的抗菌性能.结果表明,经过改性,细菌的光学密度由原膜的0.88降低到量子点改性膜的0.27.表明中空纤维膜的抗菌性有了较显著的改善.进而表明,连续化紫外辐照改性的方法切实可行,并展现了在工业应用领域的潜力.     

聚合物电导率对0-3型压电复合材料极化性能的影响

建立了0-3型压电复合材料的等效电学模型.分析了聚合物电导率对复合材料极化性能的影响，研究了聚苯胺改性0-3型锆钛酸铅/聚偏氟乙烯复合材料极化性能与聚合物电导率之间的关系.理论分析和实验结果均表明，提高聚合物电导率可以提高复合材料的极化性能. 关键词： 压电复合材料 电导率 极化 聚偏氟乙烯     

聚合物锂离子电池制备技术

目前新一代锂离子电池体系的聚合物锂离子电池不仅具有液态锂离子电池的所有技术优点，而且具有更高的比能量和更好的安全性。更适合应于用。在电极膜的制备方面，需要对活性材料、骨架基质材料、增塑剂、导电剂等正、负极各组分的配比进行优化。采用合适分子量的PVDF—HFP（聚偏氟乙烯-六氟丙烯）为骨架基质材料，DBP（邻笨二甲酸二丁酯）为增塑剂、炭黑为导电剂，能够较好地满足聚合物锂离子电池电极膜及电解质膜的技术要求。     

荧光分子印迹膜选择性检测7-氨基-4-甲基香豆素

合成了以7-氨基-4-甲基香豆素为模板分子,聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑介质的分子印迹复合膜.采用荧光光度法,研究了荧光分子印迹膜的吸附动力学、吸附容量和选择性吸附性能.研究表明,该印迹膜对模板分子具有良好的识别功能.     

Ni-BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ金属-陶瓷中空纤维膜的氢渗透性能

通过将相转化法制备的Ni-BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.2O_3-δ(BZCY)纤维膜生坯在5%H₂/95%Ar混合气体中直接烧结, 制备出了气密具有“三明治”结构的Ni-BZCY金属陶瓷中空纤维膜. 靠近内外表面是指状孔结构而中间部分是致密层. 当膜管外湿润的20%H₂/80%N₂混合气体流量是200 mL/min,膜管内高纯Ar气的流量是150 mL/min时,Ni-BZCY中空纤维膜的氢渗透率达到了0.53 μmol/cm²s.     

聚偏氟乙烯对高速气流的响应——二级轻气炮分流系统特性的测量

 本文介绍了一种适合于测量高速气流的聚偏氟乙烯（PVF₂）压力传感器，这种传感器适用于测量各种小空间、非平面状样品表面对高速气流的响应。我们还研制了一套能可靠测得聚偏氟乙烯对高速气流响应的触发系统，它具有触发灵敏，使用可靠等优点。利用上述技术已成功地测得了二级轻气炮分流系统的分流效果，研究表明，采用多级分流后能使高速气流对靶的作用减弱90%，并且只需三块分流板即可满足实验要求。     

纳米复合隔热材料辐射与导热耦合传热

气凝胶是一种纳米多孔隔热材料,但力学强度差,通常添加纤维来提高材料的力学性能。建立基于光学厚的导热与辐射耦合传热模型,揭示纤维种类对气凝胶纤维复合材料的隔热影响机制。结果表明,高温下石英纤维b的消光系数最大,抑制辐射能力最强,钠钙玻璃纤维抑制辐射能力最差。纤维的选择对提高材料的隔热性能有显著的影响。纤维复折射系数平均值越大,同时围绕平均值向下波动越小,其消光系数越大。本文研究的4种复合材料,加入石英纤维b的复合材料的高温整体热导率最低。     

新型聚合物固体电解质的红外光谱研究

采用微波热交联技术制备出了多孔状的聚偏氟乙烯 /聚甲基丙烯酸甲酯 (PVDF PMMA)共混的聚合物固体电解质薄膜材料 ,电性能测试表明该固体电解质薄膜在室温下的电导率可达到 2 0 5× 10 - 3S·cm- 1 ,并具有良好的机械性能。用红外光谱对该膜进行了分析 ,结果表明在聚合物固态电解质中的PVDF ,PMMA ,LiClO4 和γ 丁内指 (BL)之间并不是简单的混合 ,而是存在着某种相互作用 ,并且这种作用只有在生成聚合物固态电解质时 ,才明显地得到了加强。     

铈和磷钨酸共掺杂纳米二氧化钛中空纤维的制备及其光催化活性

以棉花纤维为模板,以钛酸四正丁酯、硝酸铈铵和磷钨酸为原料采用模板法制备了一系列铈和磷钨酸共掺杂的、具有中空纤维结构的TiO₂光催化材料, 利用扫描电子显微镜、X射线衍射、BET和紫外-可见光谱等技术对其形貌、晶体结构及表面结构、光吸收特性等进行了表征. 以苯酚溶液的光催化降解为模型反应,考察了不同掺杂量的样品在紫外和可见光下的光催化性能. 结果表明,用模板法制备的TiO₂纤维材料具有中空结构,共掺杂的TiO₂纤维在紫外和可见光条件下较纯TiO₂纤维和单掺杂TiO₂纤维对苯酚溶液具有更好的光催化降解效果, 且铈和磷钨酸的掺杂量显著影响该纤维材料的催化性能;当铈掺杂量为0.3mol%和磷钨酸掺杂量为2mol%,在500 oC焙烧2 h所得中空纤维材料的催化性能最佳,4 h即可使苯酚溶液的降解率达98.5%;重复使用4次仍可使苯酚溶液的降解率保持在87%以上,且该催化剂材料易于离心分离去除.     

ECMO氧合器血液流动数值模拟及损伤评估

为准确获得ECMO氧合器内血液流动细节,本文以交错排布的120根中空纤维束构成的简化氧合器为对象,采用基于沉浸边界法(IB)的自编程序对二维稳态血液层流进行数值模拟。结果表明,中空纤维束区域血液运动黏度变动范围在3.37～7.04×10^-6m²/s,模拟时需要考虑血液的流变特性。通过对比IB自编程序与商业CFD软件Fluent的计算结果可知,最大壁面切应力和压降的最大相对误差分别为3.38%和2.9%,验证了IB自编程序计算氧合器微间隙流道内血液流动的准确性。与基于多孔介质假设的一维半经验公式相比,IB自编程序能够反映沿程粘性损失和惯性损失的变化,并可依据切应力累积值、溶血指数、血细胞停留时间三个指标对氧合器血液损伤风险进行综合评估。研究结果可为ECMO的性能预测、临床运行参数调节提供科学依据。     

表面增强拉曼光谱研究多糖和蛋白对PVDF膜的膜污染能力

膜在运行过程中形成的膜污染会引起严重的膜通量下降, 从而使得膜必须清洗甚至更换, 是膜技术的主要缺点。典型的膜污染物质包括蛋白和多糖。本文发展表面增强拉曼光谱作为一种新的工具研究蛋白和多糖对聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的膜污染能力。通过比较三种不同蛋白和多糖在玻璃片上和经过膜过滤之后SERS相对强度的变化, 可迅速简便地判断出膜污染能力, 即多糖(海藻酸钠)>血红蛋白>卵蛋白>小牛血清蛋白。与基于荧光的技术相比, 拉曼谱峰窄、光谱分辨率高、尤其是使用相同的激发光和激光功率就可以获得多种物质的SERS信号, 使得SERS可以简便地判断不同物质的膜污染能力。     

由于表面粗糙引起的激光声表面波色散的实验和理论研究

表面粗糙是材料制造过程中必有的副产物, 粗糙表面会引起其中传播的声表面波的速度发生变化. 在利用激光声表面波对材料性质进行评估时, 常用宽带的激光声表面波速度频散特性对材料性质进行反演. 为了研究表面粗糙度是否能作为反演的特征参数之一, 本文建立了激光在表面粗糙样品中激发声表面波、聚偏氟乙烯换能器宽带接收声表面波的实验装置来研究不同粗糙度表面对声表面波速度的影响; 理论上建立了激光在粗糙表面中激发声表面波的计算模型, 利用有限元法得到声表面波的时域特征, 并进一步得到声表面波的速度色散曲线, 理论结果和实验结果能很好地拟合. 这为利用激光声表面波对表面粗糙的评估提供理论和实验依据. 关键词： 表面粗糙 激光声表面波 速度色散 聚偏氟乙烯传感器 有限元法     

中空纤维膜换热器传热传质性能的实验研究

中空纤维膜换热器可同时实现传质传热, 该换热器可应用于吸收式制冷系统以改善制冷性能. 为探究该膜换热器在溴化锂吸收式制冷系统的运行工况下的传热传质特性, 搭建中空纤维膜换热器性能测试实验台, 采用控制变量法探究在热侧不同入口溶液流速、温度下该换热器的传热量及膜通量变化规律特性. 结果表明: 在热流体其它参数保持不变的情况下, 中空纤维膜换热器热侧溶液的入口流速由3.05 m/s 增至3.30 m/s 时, 换热器总传热量与膜通量均随之加大, 增幅分别为16.0%和2.2%; 该膜换热器的总传热量在冷侧溶液与热侧溶液入口温差10°C 至15°C 内, 增幅达到18.9%, 而膜通量受膜两侧溶液的入口温差变化影响较小, 增幅仅3.1%. 研究表示: 温度的变化对中空纤维膜换热器的传热传质性能影响更为显著, 而流速的变化对水分子的运动影响较小.     

极化电压对聚丙烯压电驻极体膜压电性能的影响

压电驻极体是具有压电效应的微孔结构空间电荷驻极体材料,其压电性能与材料的微结构和空间电荷密切相关.本文首先利用压缩气体膨化工艺对聚丙烯(PP)的微结构进行改性,然后利用接触极化方法,研究了极化电压与PP膜空间电荷密度之间的关系,及其对压电性能的影响.结果表明对于极化前厚度为100μm的PP膜,其内部建立有序空间电荷分布的阈值极化电压为2 kV;一旦有序空间电荷建立起来,PP膜即具有压电效应.随着极化电压的提高,PP膜的空间电荷密度逐步增大,压电效应显著增强.当峰值电压为8 kV时,PP膜电极上的电荷密度、准静态压电系数和品质因数FOMv(d33·g33)分别为0.56 mC/m2,379 pC/N和8.6(GPa)-1.PP压电驻极体膜的FOMv比聚偏氟乙烯(PVDF)铁电聚合物膜高2个量级以上,且声阻抗非常低(～0.025 MRayl),因此该压电膜在超声波发射-接收系统或脉冲-回波系统中具有明显的优势.     

一种高品质中空金属光波导

讨论了高品质中空金属光波导的工作原理及其制作工艺，制备了以金和银作为波导材料的中空波导管，并对空芯以及充入不同透明液体的液芯波导的透光特性进行了测试，结果表明：与中空介质波导相比，中空金属波导具有光传输损耗低，透过率对波导弯曲与失调不甚敏感等优点；而液芯金属波导的透光效率与透明材料的折射系数无关。文中描述了在特定波段内“中空光纤”的原理，并报道了Ｈｅ－Ｎｅ和ＣＯ２激光在中空金壁波导传输的实验结果。     

聚四氟乙烯多孔膜的压电活性及其稳定性

研究了经单向机械拉伸形成的非极性空间电荷型薄膜驻极体聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜的压电性.讨论了由PTFE多孔膜和非多孔的聚合物薄膜（PTFE，聚酰亚胺PI，氟化乙丙烯共聚物FEP 和聚三氟氯乙烯PCTFE）组成的双层膜的突出压电活性.初步研究结果指出：在优化的极化条 件下形成的上述双层压电膜以外电极测量的准静态压电d₃₃常数可达186 pC/N， 这个数值与压电陶瓷锆钛酸铅PZT的相应常数接近，而比铁电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)的相 应常数约高出一个数量级.还研究了这类柔性多孔膜 关键词： 聚四氟乙烯多孔膜 压电性 空间电荷驻极体 充电参数 压电活性的热稳定性     

聚偏氟乙烯链结构的核磁共振研究

用¹⁹F福里哀变换核磁共振法研究了聚偏氟乙烯的序列结构和变化,并与溶解性和热稳定性相联系。     

基于动态溶胀法制备中空聚合物微球

以表面带正电荷的m级聚苯乙烯微球为种子,经过甲苯、二乙烯基苯溶胀,聚合与包覆等过程制备了直径约5 m的中空聚合物微球。研究了溶剂类型、溶剂用量对动态溶胀法制备的中空聚合物微球粒径、分布和结构的影响,讨论了中空聚合物微球的形成机理。结果表明:添加一定量甲苯、二甲苯等挥发性溶剂是动态溶胀法形成中空聚合物微球的前提;甲苯用量越多,溶胀后形成的中空结构越明显,孔径越大;选择低溶解性的二甲苯溶剂更有利于中空结构的形成。