PVA/PVP共混交联膜的渗透蒸发分离性质(Ⅰ)

研究了4,4'-双叠氮芪-2,2'-二磺酸钠和戊二醛对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)共混膜的交联及交联对共混膜分离恒沸点附近的乙醇/水混合物的影响.结果表明,膜的分离性质随着膜中PVP含量的增加而改变;采用混合型交联剂对PVA/PVP共混膜交联能明显改善膜的选择性.     

聚乙烯醇-羧甲基纤维素钠共混膜的制备与性能

用溶液共混法制备聚乙烯醇-羧甲基纤维素钠(PVA-CMC)共混膜.用SEM、FT-IR、DSC对其进行表征,并测试了膜的性能、交联速率和凝胶分数.结果表明:共混膜组分之间相容性良好,综合力学性能比单一组分有所提高.利用磷酸和氯化钙溶液可以有效地对共混膜进行交联,使其在醇水混合溶液中稳定存在;且交联过程未引入有毒物质,这种共混膜材料有望用作软骨修复材料的基体.     

聚乙烯醇/层状双金属氢氧化物复合膜的原位制备及其性能研究

采用一步水热法,原位制备了聚乙烯醇(PVA)/层状双金属氢氧化物(LDH)复合材料(PVA/LDH).与溶液共混法相比,原位生成法具有实验操作简单、制备周期短等优势.广角X射线衍射(WXRD)结果显示,利用该方法可在PVA溶液中原位生成晶型完整的LDH片状粒子.与溶液共混法制备所得复合体系的流变行为不同,原位合成体系在低剪切速率下的表观黏度随LDH含量的增加而下降.得益于LDH在PVA中的良好分散,填料含量为1.0 wt％时,复合膜的力学拉伸强度及弹性模量较纯PVA膜分别提高105.40％和133.20％.在保持复合材料高透光性基础上,薄膜的耐水性也有一定的提升,但其耐水蒸汽的提高仅当LDH含量达3.0 wt％才有所体现.     

用于直接甲醇燃料电池的侧链型磺化聚芳醚酮/聚乙烯醇交联膜的制备与性能研究

以高磺化度的侧链型磺化聚芳醚酮(S-SPAEK)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过溶液共混的方法在120℃下制备了PVA含量不同的S-SPAEK/PVA交联膜.红外光谱图表明S-SPAEK聚合物中的磺酸基团与PVA中的羟基反应生成酯键而形成共价交联.通过对交联膜的性能测试发现PVA的引入明显降低了膜的甲醇渗透系数,改善了膜的溶胀性,提高了膜的保水能力.S-SPAEK/PVA(85/15)交联膜水的脱附系数从S-SPAEK的3.1×10-8 cm2/s降低到2.9×10-9 cm2/s.在25℃和60℃时S-SPAEK/PVA(85/15)交联膜的甲醇渗透系数分别为2.6×10-7cm2/s和3.9×10-7cm2/s,明显低于相同温度下的纯S-SPAEK膜的8.1×10-7cm2/s与14.5×10-7cm2/s,而其质子传导率虽然有所下降,但是在25℃和80℃时分别达到了0.055 S/cm和0.083 S/cm,能够满足直接甲醇燃料电池(DMFCs)对质子交换膜的要求,有望在DMFCs中得到应用.     

改性壳聚糖膜用于醇水混合液分离的研究(Ⅱ)─壳聚糖－羧甲基纤维素共混物膜

制备了壳聚糖(CS)─羧甲基纤维素(CMC)共混物膜(I-2),对其成膜反应、溶胀度、交联度及拉伸强度进行了研究,结果表明,壳聚糖与羧甲基纤维素共混物在成膜的同时还发生交联反应;当CS/CMC=1时,交联度最大,此时共混物膜不溶于稀醋酸水溶液。首次将此共混物膜用于乙醇/水混合液的分离,该膜具有优良的醇水分离性能,当CS/CMC=1时,渗透通量和分离因子皆达到最大值[J=0.9kg/(m²·h),a=800,90wt%乙醇,45℃],且该膜的分离因子基本上不随温度变化,醇水透过I-2膜的表现活化能△E为32.6kJ/mol.对CS/CMC2+2+2+2+次序递增,分离因子变化次序则刚好相反。     

PVA/DTC纳米纤维的制备及对铅离子的吸附行为

通过高压静电纺丝技术制备了聚乙烯醇/聚乙烯亚胺(PVA/PEI)纳米纤维膜, 对纤维膜进行功能化使其转化为对重金属离子具有高络合能力的聚乙烯醇/二硫代氨基甲酸盐功能化聚乙烯亚胺(PVA/DTC)纳米纤维膜. 研究了PVA/PEI纳米纤维膜的交联和功能化以及PVA/DTC纤维膜对铅离子的吸附行为. 结果表明, 高压静电纺丝法可制备出纤维直径分布均匀、 形貌良好的纳米纤维膜, 且交联、 功能化后仍能保持蓬松纳米纤维状的网状结构. PVA/DTC纳米纤维膜对铅离子吸附速率快, 吸附量容量高, 且具有良好的再生吸附能力, 是一种潜在的重金属离子高效吸附材料.     

自支撑NH2-MIL-125/聚噁二唑复合正渗透膜的制备及性能

合成了高强度亲水性含羧基聚噁二唑材料(POD-COOH)和含氨基金属有机框架材料(NH₂-MIL-125), 以NH₂-MIL-125为填料, 与POD-COOH基体材料进行溶液共混, 并通过溶液浇铸法制备系列新型自支撑复合正渗透膜, 研究NH₂-MIL-125的引入对复合正渗透膜结构和性能的影响. 研究结果表明, 所制备的系列复合正渗透膜均呈致密结构, 且随着NH₂-MIL-125含量的增加, 复合膜的表面亲水性增加、 电负性增强, 并保持良好的机械性能. 以去离子水为进料液, 1.5 mol/L硫酸钠溶液为汲取液, 对上述自支撑复合膜进行正渗透性能测试, 发现由于消除了传统正渗透膜支撑层的内浓差极化现象, 该新型复合正渗透膜在分离过程中具有优异的正渗透性能.     

PVA/PVP互穿网络膜的渗透蒸发性质(Ⅱ)

用4,4′-双叠氮-2,2′-二磺酸钠(DAS)和戊二醛对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯醇(PVA)依次进行光化学交联和化学交联,制备了具有互穿网络结构的渗透蒸发膜.研究了它们用于醇、酮和醚等有机溶剂脱水的渗透蒸发性质.结果表明,对于大多数有机溶剂,随着共混膜中PVP含量的增加,膜的渗透性明显提高,而膜的选择性有所下降.但用于THF脱水时,膜的选择性和渗透性均随着PVP含量的增加而增加.交联使膜的力学性能得到改善     

聚乙烯醇/半纤维素/纤维素纳米晶复合膜的制备和性能

通过碱解醇沉法从玉米芯中提取半纤维素,进而采用溶液共混流延法制备出不同比例的聚乙烯醇(PVA)/半纤维素共混膜,在此基础上加入通过硫酸水解脱脂棉制备的纤维素纳米晶(NCC),制备了NCC增强的复合膜.DSC、TGA、FTIR、SEM和薄膜拉伸等研究表明,复合膜的各组分间形成了氢键作用,相容性良好.在PVA/半纤维素共混膜中,半纤维素的加入大幅度提高了复合膜的断裂伸长率:当PVA与半纤维素质量比为3∶1时,复合膜的断裂伸长率高达380%,比纯PVA的140%增加了1.7倍,而拉伸强度仍能保持在较高的水平;纤维素纳米晶的加入,还可改善复合膜的韧性;半纤维素对PVA组分的结晶性能产生了影响,而刚性结构的NCC则对PVA的结晶起抑制作用.此外半纤维素和NCC的引入也提高了复合膜的热性能,使第二阶段分解速率峰的温度提高了约50℃.     

相变调温微胶囊的制备及其在PVA膜中的应用

采用类核壳乳液聚合法制备了相变调温微胶囊(Micro PCMs),并与聚乙烯醇(PVA)水溶液共混,制备了具有相变调温功能的PVA膜,对微胶囊及PVA复合膜的表面形貌、化学结构、耐热性能及相变调温等性能进行了研究,同时对PVA膜的断裂强度和拉伸强度进行了表征.结果表明,相变调温PVA膜的相变焓随MicroPCMs用量的增加而增大,当MicroPCMs与PVA的质量比为1∶1时,相变调温PVA膜的熔融焓与结晶焓分别为43.9和-44.8J/g,具有较好的相变调温功能.     

静电喷雾结合热压处理制备荷负电PVA-SA/PAN纳米纤维基复合滤膜及其纳滤性能研究

以静电纺丝聚丙烯腈(PAN)纳米纤维作为多孔支撑层,以亲水材料聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)为亲水表层材料,通过静电喷雾技术将亲水表层材料沉积在纳米纤维多孔基膜表面,然后将表层PVA-SA纳米串珠层通过水蒸气加湿辅助热压成膜处理在PAN基膜上软化压延形成完整的致密薄膜,最后经过戊二醛交联制备PVA-SA/PAN纳米纤维基复合滤膜.通过对加湿时间、热压温度、热压时间以及PVA-SA静电喷雾时间等成膜工艺条件和交联条件进行优化制备出结构完整的PVA-SA/PAN纳米纤维基复合滤膜.所制备的复合滤膜荷负电,它对阴离子染料具有较好的过滤效果:在0.6 MPa的操作压力下对100 mg/kg的固绿染料的渗透通量为57.1 L/(m~2h),截留率为96.8%.     

聚乙烯醇/单宁共混膜的制备及其抗菌性能

采用溶液共混浇膜法制备了不同单宁含量的聚乙烯醇/单宁共混膜材料,利用扫描电镜(SEM)、广角X-射线衍射(WAXD)及示差扫描量热分析(DSC)对共混膜的结构进行了表征.结果表明,单宁和聚乙烯醇具有良好的相容性,聚乙烯醇的结晶能力及熔点均随单宁的加入量增大而稍降低.少量戊二醛的轻度交联作用使单宁在共混膜中非常稳定,在水中浸泡24 h后也仅有不到1.8%的单宁(相对膜中单宁总质量)渗出.接触法抗菌试验表明,所制备的共混膜对大肠杆菌(E.coli,CMCC 44103)、金黄色葡萄球菌(S.aureus,ATCC6538)和表皮葡萄球菌(S.epidermidis,ATCC 12228)都具有良好的抗菌能力,且随着单宁含量的升高而增强.     

海藻酸盐/壳聚糖衍生物复合抗菌纤维

通过溶液纺丝法制备海藻酸盐/羧甲基壳聚糖（CMC）共混纤维,并用红外光谱,X射线衍射和扫描电镜对共混纤维进行了表征.结果表明：共混体系中的两种组分之间存在着较强的相互作用,有良好的相容性.当ωCMC=0.30时,共混纤维的干态抗张强度达到最大值,13.8cN/tex.当ωCMC=0.10时,纤维的干态断裂伸长率可达23.1%.纤维的湿态抗张强度和断裂伸长率随着CMC含量的增加而降低.CMC的引入,可显著提高纤维的吸水率.用壳聚糖季铵盐对纤维进行处理,可赋予纤维抗菌性.     

含羧基交联型质子交换膜的制备及其性能

合成了一种含酯基的磺化聚合物,利用后水解的方法得到了含有羧基侧基的聚合物;将磺化聚合物与聚乙烯醇通过溶液共混,热处理后得到交联型的共混膜材料。 研究结果表明,膜材料的玻璃化转变温度(Tg)有明显的上升,证明了交联反应的发生;同时,膜的吸水率和溶胀率有一定的下降,力学性能和热稳定性也有一定的提升。 通过共价交联的方法,制备了综合性能优异的磺化聚芳醚质子交换膜材料。 在100 ℃,交联膜的质子传导率为0.072~0.065 S/cm,吸水率为51%~89%,溶胀率为19%~30%。     

壳聚糖/聚乙烯醇共混膜在织物化学镀中的应用

天然高分子壳聚糖(CS)与聚乙烯醇(PVA)共混后存在强烈的氢键作用能够促进二者相容,形成互穿网络(IPN)结构的CS/PVA二元共混膜。 通过傅里叶红外(FT-IR)和强力测试对共混膜结构及拉伸强力性能进行了表征。 利用掺杂少量氯化钯的CS与PVA共混液的成膜性能,在涤纶织物表面预制一层具有自催化活性的薄膜,并对经过处理后的涤纶织物进行化学镀镍研究。 采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、电磁屏蔽效能测试和水洗牢度测试,分别对织物表面形貌、热稳定性、电磁屏蔽性能和结合牢度进行测试。 结果表明,CS与PVA共混液处理后的涤纶织物,经化学镀镍能获得表面均匀致密、导电性优良、与织物结合力良好的镀层。     

CS-CMC聚合物电解质膜的制备及在电生成FeO_4~(2-)中的应用

以戊二醛为交联剂,制备了壳聚糖(CS)-羧甲基纤维素(CMC)聚合物电解质膜.用电子显微镜观察其表面形貌.IR分析表明该聚合物薄膜含有COOH,NH 3官能团,具有两性离子的特征.与CS膜或CMC膜相比,该膜能稳定存在于酸碱溶液中.膜特性研究表明CS-CMC聚合物电解质膜具有离子交换和选择性渗透能力,可作为隔膜电解制备高铁酸盐.     

CS-CMC聚合物电解质膜的制备及在电生成FeO2-4中的应用

以戊二醛为交联剂,制备了壳聚糖(CS)-羧甲基纤维素(CMC)聚合物电解质膜.用电子显微镜观察其表面形貌.IR分析表明该聚合物薄膜含有COOH,NH3+官能团,具有两性离子的特征.与CS膜或CMC膜相比,该膜能稳定存在于酸碱溶液中.膜特性研究表明CS-CMC聚合物电解质膜具有离子交换和选择性渗透能力,可作为隔膜电解制备高铁酸盐.     

自支撑NH_2-MIL-125/聚■二唑复合正渗透膜的制备及性能

合成了高强度亲水性含羧基聚■二唑材料(POD-COOH)和含氨基金属有机框架材料(NH_2-MIL-125),以NH_2-MIL-125为填料,与POD-COOH基体材料进行溶液共混,并通过溶液浇铸法制备系列新型自支撑复合正渗透膜,研究NH_2-MIL-125的引入对复合正渗透膜结构和性能的影响.研究结果表明,所制备的系列复合正渗透膜均呈致密结构,且随着NH2-MIL-125含量的增加,复合膜的表面亲水性增加、电负性增强,并保持良好的机械性能.以去离子水为进料液,1. 5 mol/L硫酸钠溶液为汲取液,对上述自支撑复合膜进行正渗透性能测试,发现由于消除了传统正渗透膜支撑层的内浓差极化现象,该新型复合正渗透膜在分离过程中具有优异的正渗透性能.     

在有机溶剂中Eu-Co-Ni合金薄膜的电化学制备

利用恒电位沉积、循环电位沉积和脉冲电沉积法在DMSO体系中在铜基体上探讨了Eu-Co-Ni合金薄膜的制备.实验结果表明,在0.10mol/LEuCl3-0.10mol/L CoCl2-0.10mol/L NiCl2-0.1 0mol/l LiClO4-DMSO体系中,恒电位沉积技术制备出的Eu-Co-Ni合金膜表面较为粗糙,其中Eu含量为5.46～6.01 wt%,脉冲电沉积技术制备的Eu-Co-Ni合金膜表面平整,致密,附着力好,且有金属光泽,其中Eu含量为6.76%,循环电位扫描技术制备的Eu-Co-Ni合金膜表面平整,致密,附着力好,其中Eu含量为12.43%.通过XRD证明所得的合金薄膜为非晶态.     

三偏磷酸钠交联壳聚糖/聚乙烯醇共混膜的制备及其性能研究

将充分溶胀的壳聚糖/聚乙烯醇共混膜置于一定浓度的三偏磷酸钠溶液中进行交联反应制备出交联壳聚糖膜。用红外光谱(FTIR-ATR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了膜的结构,并测试了其吸水率、力学性能、酶降解性能。结果表明,交联作用明显提高了膜的抗张强度和抗水性,并有效地降低了溶菌酶对其降解速率。