PANI-SnP复合膜电极在镍镉废水中电控离子交换性能

采用滴涂法在铂基底制备了电活性聚苯胺-磷酸锡(PANI-SnP)复合膜电极,考察了该电极在Ni²⁺、Cd²⁺溶液的电控离子交换性能. 用傅立叶变换红外光谱和扫描电镜分析观察复合膜的组成及表面形貌;在0.1 mol·L^-1 Ni(NO₃)₂、Cd(NO₃)₂溶液,通过循环伏安法比较了PANI膜、SnP膜及PANI-SnP复合膜电极的电化学性能,并结合电化学石英晶体微天平技术重点考察了PANI-SnP复合膜的离子交换机制;同时,通过循环伏安法调控复合膜电极的氧化还原电位,结合X射线能谱和X射线光电子能谱分别测定了其氧化和还原状态的元素组成. 结果表明,PANI-SnP复合膜电极在Ni²⁺、Cd²⁺溶液均有良好的氧化还原电活性和可逆离子交换性能,其Cd²⁺离子选择性优于Ni²⁺离子,通过电控离子交换可使Cd²⁺离子从镍镉废水高效分离.     

CdS及其包裹型纳米颗粒PVA基复合膜的特性研究

以聚乙烯醇 (PVA)、六偏磷酸钠为分散剂 ,采用溶胶法合成了 Cd S纳米胶体颗粒 ,制备出 Cd S及其包裹型纳米颗粒 PVA基复合膜。通过光子相干光谱粒度仪 (PCS)、紫外 -可见吸收光谱 (UV- VIS)、荧光光谱 (PL)对样品进行了初步表征。结果表明 ,Cd S纳米颗粒 PVA基复合膜的紫外 -可见吸收光谱有明显的蓝移现象 ,所发荧光主要由表面态发射引起 ;包裹型 PVA基复合膜所发荧光主要由带边发射引起     

用化学镀法制备 Pd/Ag 膜时膜厚和组成的控制

 研究了不同 Pd2+含量的镀液在多孔陶瓷载体上的化学沉积规律, 发现当 Pd 沉积层厚度达到约 5 μm 后, 即使镀液中反应物的消耗比例很小, 膜厚增长也明显变缓, 沉积反应主要受膜层表面的催化活性位控制; 当镀液中 Pd2+含量只能沉积形成小于 4 μm 的 Pd 膜时, 在 323 K 化学镀 180 min 后, 镀液中 Pd2+的转化率高于 90%. 与之相似, 当 Ag 镀液中的 Ag+含量等于 0.5~2 μm 的 Ag 膜层所需量时, 在 333 K 化学镀 120 min 后, Ag+的转化率可达 95%. Ag+的高转化率与 Ag 颗粒的择向生长特性有关. 根据 Pd 和 Ag 的化学镀沉积规律, 通过调节镀液中金属离子的含量能够预先设计和精确控制超薄 Pd/Ag 膜的膜厚和组成.     

反渗透膜微结构的调控及海水脱硼性能的提升

通过引入聚乙烯亚胺(PEI)链与对叠氮苯甲酸(ABA)分子对薄层芳香聚酰胺复合反渗透膜(TFC)进行接枝改性, 采用傅里叶衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析了反渗透膜活性分离层的化学组成和结构, 用静态水接触角仪与Zeta电位仪测试了反渗透膜表面的亲疏水性和电荷性质, 并利用扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌, 测试了反渗透膜在苦咸水与海水条件下的分离性能. 实验结果表明, 使用PEI与ABA对反渗透膜改性后, 提升了其分离层的致密度, 使硼渗透通过反渗透膜时的传质阻力变大, 从而将改性反渗透膜(TFC-PEI-ABA)对硼的截留率提升至90.45%, 达到了世界卫生组织对水质的要求.     

基于纳米铜/石墨烯包覆光子晶体光纤的 硫化氢气体传感性能研究

提出一种基于纳米铜/石墨烯包覆光子晶体光纤的硫化氢传感方法.将两根单模光纤分别与实心光子晶体光纤进行粗锥熔接,形成马赫-曾德干涉结构.先在光子晶体光纤表面包覆石墨烯薄膜,再在石墨烯薄膜的表面沉积纳米铜形成复合敏感薄.当复合敏感薄膜吸附硫化氢气体时,其自身折射率发生改变,导致光子晶体光纤中纤芯与包层的光程差发生变化,干涉波谷发生偏移.建立气体浓度与波长偏移关系,实现硫化氢的低浓度检测.研究表明:该传感器的灵敏度为8.5pm/ppm,检测限为3.85ppm,在硫化氢浓度为0～80ppm范围内呈现良好的线性和选择性,其输出光谱呈现蓝移,响应时间和恢复时间分别约为92s和119s.该传感器成本低、结构简单、制作容易,有望应用于硫化氢气体的探测.     

全钒氧化还原液流电池用Nafion/有机硅复合膜

采用原位化学反应的方法制备了Nafion/有机硅复合膜, 并对所制备复合膜的离子交换容量(IEC)、电导率和水渗透率等进行了测试. 结果表明, 所制备复合膜具有优异的阻水性能. 以Nafion/有机硅复合膜作为离子交换膜的钒电池的库仑效率(CE)和能量效率(EE)都得到了大幅度提高. 此外, 以所制备复合膜为离子交换膜的VRB单电池充放电80次后性能几乎无衰减, 说明所制备Nafion/有机硅复合膜即使在强酸和强氧化性的钒电池体系中也可以稳定使用, 表明Nafion/有机硅复合膜是一种性能优异的适用于全钒氧化还原液流电池的新型质子交换膜.     

渗透汽化复合膜*

渗透汽化是膜科学研究中最活跃的领域之一,在分离液体混合物,尤其是痕量、微量物质的移除,近、共沸物质的分离等方面有独特优势。介绍了渗透汽化膜的种类和复合膜的制备方法。按渗透汽化三大分离体系,即从水相中分离有机物、有机液脱水和有机混合液的分离,综述了近几年渗透汽化复合膜的研究进展。最后,指出了制约其发展的问题和未来发展方向,并对渗透汽化复合膜的应用前景进行了展望。     

聚吡咯微粒掺入的聚苯乙烯膜在电解质溶液中的介电弛豫谱及其解析

在40 Hz～11 MHz频率范围测量了聚苯乙烯膜以及混入聚吡咯粒子的聚苯乙烯膜和电解质溶液构成的体系的介电谱, 发现了特异的弛豫现象: 纯的和掺入导电性聚吡咯后的聚苯乙烯膜分别显示出单一弛豫和双弛豫的不同模式的介电谱. 在Maxwell-Wagner界面极化概念基础上解释了该弛豫机制: 高、低频弛豫分别由膜-液界面极化和膜相本身的不均一性引起的. 将体系进行了模型化, 并利用Hanai理论方法对谱进行了解析, 获得了内部电性质的诸多参数. 对不同聚吡咯掺入量的膜/溶液体系的介电测量和解析结果表明, 电解质溶液的种类、浓度以及膜中混入聚吡咯的量都影响着膜相的介电响应. 这些结论为利用加入导电粒子改善绝缘高分子聚合物的电性质的研究以及制备既具有导电功能又使基体的力学性能得到提高的高分子复合物提供了重要的线索.     

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。     

钯复合膜的研究进展

钯复合膜具有很高的透氢选择性以及良好的化学和热稳定性,一直是膜技术领域的研究热点。本文综述了近年来在钯复合膜透氢机理、钯膜制备方法以及钯膜反应器等方面的研究进展;着重讨论了近3年来钯复合膜制备方法的新进展,包括超临界条件下制备钯复合膜的新技术等内容;总结了钯复合膜在脱氢、部分氧化以及耦合反应过程中应用的一些代表性工作,并对钯复合膜制备与应用的发展趋势进行了展望。