聚偏氟乙烯膜表面亲水改性

分3步对聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行亲水改性,首先采用碱液处理脱除PVDF微孔膜表面的氟化氢(HF),然后通过热聚合接枝在PVDF微孔膜上接枝丙烯酸(AA),最后通过酯化反应在PVDF-g-AA链上酯化聚乙二醇PEG(200),以改善PVDF膜亲水性.优化了碱液处理条件对PVDF膜接枝率的影响,并研究了不同接枝率对膜性能的影响.测定了改性前后膜的化学结构、表面接触角、水通量和蛋白吸附等.结果表明,随着接枝率的增加(≤15wt%),改性后膜表现出优异的抗污染性和亲水性.     

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为单体紫外光接枝制备抗污染PVDF超滤膜

 采用紫外光照接枝N, N'-亚甲基双丙烯酰胺单体的改性方法,对聚偏氟乙烯(PVDF)平板超滤膜进行抗污染改性,研究不同紫外接枝改性条件对膜性能的影响。通过扫描电镜、全反射红外光谱对改性前后膜的表面微观形貌和结构进行表征。结果表明,膜的表面变得更加光滑,引入的亲水性基团,提高了亲水性。在单体浓度为0.7 mol/L,光照时间为3 min 的条件下,改性效果最好;膜的抗污染性能最佳,同时改性对膜的通量影响较小。该改性方法的主要优点是通过水相接枝液就可对PVDF 表面进行改性,大大降低改性实验的要求和成本。     

低温等离子体改性PTFE膜接枝丙烯酸研究

采用低温等离子体工艺对PTFE膜进行表面改性，在改性后的表面接枝丙烯酸，对改进性结果进行测试，表明在PTFE膜的表面形成一层聚丙烯酸（pAAc）薄膜，即生成PTFE-g-pAAc膜．PTFE-g—pAAc膜的表面亲水性及其表面稳定性比等离子改性PTFE膜（PTFE modified by plasma）有所改善，克服了单纯等离子体改性效果不稳定的缺点．     

NH_3等离子体特性及表面改性PAN超滤膜

针对超滤膜表面易受蛋白质污染的问题,采用低温氨等离子体改性聚丙烯腈(PAN)超滤膜,对放电过程中NH_3等离子体进行光谱诊断.通过测定改性前后膜接触角、纯水通量和BSA通量等指标,分析等离子体改性后超滤膜亲水性和抗污染性能的变化.结果表明,功率120 W,处理时间120s,接触角由原膜的57°降至20°,纯水通量、BSA通量和截留率均明显增大,等离子体改性能够有效提高超滤膜的亲水性和抗污染能力.通过双谱线法计算得出,等离子体放电过程中,电子温度随功率的增大而减小;随着压强的增大,电子温度逐渐升高.     

改性仿生脂肪细胞制备及其对水体中林丹的去除

对第一代合成的线性仿生脂肪细胞进行改性,将其线性结构改变为网状结构以达到较为理想的再生效果,并对其结构进行了初步表征.改性仿生脂肪细胞同样具有亲水性的膜以及亲脂性的内部结构,亲水性的膜允许携带有机物的水体穿过膜,亲脂性内含物将疏水性有机物富集截留;改性仿生脂肪细胞与粉末活性炭具有相当的林丹去除能力,对7 mg·L-1林丹去除率均可达到97%;改性仿生脂肪细胞对林丹的去除机理包括内含物的生物富集以及膜上空腔的物理吸附两部分,而内含物的生物富集作用则是主要作用方式;改性仿生脂肪细胞较线性仿生脂肪细胞再生性能更好.     

聚乙烯醇改性无纺布的制备及表征

采用表面涂覆法将PVA固定在聚丙烯无纺布表面进行表面改性,运用全反射红外光谱(FTIR-ATR)、扫描电镜(SEM)和X-电子能谱(XPS)技术对改性前后无纺布表面的结构及状态进行了分析,测定了改性前后表面的水接触角,探讨了PVA浓度对表面亲水性能的影响.研究结果表明,PVA与GA交联形成的薄膜(凝胶层),将亲水性的-C-O-、-C-O-C-等基团引入到无纺布的表面,明显改善了表面的亲水性能;随着PVA浓度的增加,表面亲水性增加,在PVA浓度为0.8wt%时,改性表面的亲水性最好.     

高分子分离膜材料的改性方法

本文着重综述了目前常用的高分子分离膜材料的改性方法。表面活性剂改性法可以改善膜表面的亲水性，提高了膜的通量；溶剂化改性是在一定时间，一定温度下用某种溶剂对聚合物膜进行预处理，以提高膜的分离性能；共混改性不仅简单易行，而且可以利用共混物原组分各自的优点而避开它们的缺点，以扬长避短。等离子体改性是近年发展很快的方法，它操作简单、安全、不造成环境污染。辐射接枝的方法是膜表面改性的重要途径之一，改性后膜的抗污性及其表面的亲水性增强。     

PDMS真空紫外光表面亲水改性研究

PDMS用作人体植入材料和医疗制品已获得广泛应用,但疏水性表面会降低其生物相容性并引起并发症,而亲水改性后的表面,亲水性也会逐渐变差.采用172 nm真空紫外光对PDMS进行表面亲水改性处理后,亲水性在较长时间内得以保持.用红外光谱、X射线光电子能谱和水接触角测试对改性前后材料表面化学组成和亲水性变化进行检测,结果表明:真空紫外光照后,PDMS表面由疏水性转变为亲水性,且表面形成的类玻璃物质大大延缓了其疏水性的恢复.     

氧化硅溶胶对石墨表面的亲水改性

在对石墨进行热处理的基础上,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用溶胶-凝胶法和球磨法相结合,对鳞片石墨表面进行亲水改性处理.对热处理前后石墨表面的官能团进行红外(infrared,IR)光谱分析,发现一些疏水基团如酮基、双键等在热处理后消失,出现亲水性羧酸基团.考察改性前后石墨表面亲水性能的变化以及热处理对改性效果的影响.结果表明,改性后石墨表面的亲水性得到较大改善,热处理有利于对石墨表面的改性处理.以改性石墨为碳源,提高浇注料的流动性并降低浇注料的加水量,使用热重分析-差示扫描量热仪(thermogravimetry analysis-differential scanning calorimetry,TGA-DSC)对改性前后石墨的热失重进行表征.结果表明,改性后石墨的热失重率从100%降低至70%,石墨的抗氧化性得到很大提高.扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)及能谱(energy dispersive spectrometer,EDS)分析结果表明,改性后的石墨表面形成了致密的网状氧化硅包膜层.     

聚丙烯酸改性反渗透膜及其在含α放射性核素废液处理中的应用

为了探究聚丙烯酸（polyacrylic acid,PAA）改性反渗透膜处理含α放射性核素废液的效果,为含α放射性核素废水的处理提供指导,对改性方法进行了探究,对改性前后膜的截留率和抗污染性能进行了系统的测试。结果表明：PAA改性的引发剂K2S2O8和Na2S2O3最佳比例为1:1,最佳接枝时间为6 min; PAA改性提高了膜的亲水性、降低了膜的粗糙度和zeta电位,因此提高了膜的性能。相对于原始膜,处理含α放射性核素废液,改性膜的膜通量提升至1.36倍、截留率从98.20%提升至99.84%,对磷酸三丁酯（TBP）、十二烷基硫酸钠（SDS）污染引起的膜通量衰减分别降低了29.6%及33.5%。可见PAA改性反渗透膜对含α放射性核素废液的处理具有良好的效果及重要的应用价值。     

湿化学法制备多通道ZrO2超滤膜

采用孔径为200 nm的多通道ZrO2膜为底膜,利用湿化学法制备小孔径ZrO2超滤膜。结合N2吸附-脱附法和X线衍射分析,考察烧结温度对膜结构的影响,确定合适的烧结温度。通过扫描电镜(SEM)表征膜形貌,采用错流过滤考察膜的渗透和分离性能。结果表明:烧结温度为600℃时可以制备完整无缺陷的ZrO2超滤膜,所制备的超滤膜具有高纯水通量,截留相对分子质量(MWCO)为20 000,对相对分子质量为43 000卵清蛋白的截留率达到95%。     

波纹管抗扭刚度的计算

在钱伟长教授对旋转壳抗扭刚度的薄膜解的基础上,推导出U型和C型波纹管抗扭刚度的积分计算公式,指出相应EJMA标准计算公式的不足之处,给出相应的修正公式．选用波纹管试件,采用上述计算方法分别计算,并用有限元分析进行了验证．结果表明,采用积分法得到的抗扭刚度,与有限元分析结果几乎完全一致;采用EJMA标准计算的结果比前两者低很多;而其修正公式得到的结果与前两者较接近。     

聚醚型/聚酯型聚氨酯与聚醚砜共混膜的性能研究

采用相转化法分别制备出聚醚型聚氨酯/聚醚砜(PEU/PES)共混膜与聚酯型聚氨酯/聚醚砜(PSU/PES)共混膜.通过膜评价器,扫描电镜等仪器对膜的结构与性能进行比较研究.结果表明,PEU共混膜具有明显的界面微孔结构,而PSU共混膜具有典型的非对称结构.结构的不同以及材料的差异使得这2种膜具有不同的分离性能、力学性能、化学稳定性以及压力记忆效应.     

相转移法制备熊果酸分子印迹膜

通过相转移的方法制备了对熊果酸有选择性吸附的聚丙烯腈-丙烯酸分子印迹膜.通过吸附性能的检测,熊果酸在印迹和非印迹膜中的吸附量分别为0.226和0.087μmol/g.渗透实验表明:分子印迹膜对熊果酸有很好的识别特性,而非印迹膜对熊果酸的识别性低于印迹膜对熊果酸的识别性.     

纳米ZnO改性PVDF超滤膜的性能

 为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的应用能力,采用相转化法制备了纳米ZnO 改性PVDF超滤膜。分析了纳米ZnO 的添加量对膜结构及性能的影响。通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、材料试验、超滤实验分别对膜的孔隙率、亲水性、微观结构、机械强度、纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率进行表征。结果表明,纳米ZnO 的质量分数为0.2%时,膜的接触角从改性前的76.3°降至63.4°,亲水性得到明显改善;孔隙率由53.4%升至54.1%;拉伸强度由2.09 MPa 升至2.82 MPa;纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率均有一定程度的提高;膜的断面结构规整,指状孔的尺寸较大,膜表面较光滑。     

PVDF-SiO_2中空纤维复合膜的制备和表征

采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-二氧化硅(SiO2)中空纤维复合膜,讨论了纳米SiO2粒子对PVDF膜结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、能谱、傅里叶红外光谱、热分析、材料试验、接触角测量和超滤实验分别对不同膜的微观结构、化学组成、热稳定性、机械强度、亲水性以及分离性能、抗污染能力进行了联合表征。结果表明:添加SiO2粒子有利于PVDF由α相向β相转变,复合膜的性能与纯PVDF膜相比有明显改善。当w(SiO2)=3%时,纳米颗粒分散较均匀,膜断裂强度为纯PVDF膜的2.7倍,纯水通量由81.6 L/(h.m2)提高到160.0 L/(h.m2),热稳定性、亲水性和抗污染性显著提高;但过高的SiO2含量(w3%)会引起纳米颗粒团聚而导致膜的各项指标下降。     

无机阳极氧化铝膜的制备及分离特性

介绍了阳极氧化法制备A12O3膜的全过程,实验发现不同酸在不同电压下阳极氧化生成的膜孔径不同.对称膜的透水率符合Hagen-Poiseuille定律,能截留大肠杆菌;非对称膜能截留部分牛血清白蛋白(BSA)和免疫球蛋白(IgG),其百分截留率分别为25.3%、68.2%.     

化学修饰对花生壳吸附染料能力的影响

通过逐一对花生壳的氨基、羧基、羟基等重要官能团进行化学修饰,研究了他们在离子型染料吸附中的作用.吸附实验结果表明:在六种染料的吸附过程中羟基都起着重要作用;羧基阻碍阴离子染料的吸附,但却是阳离子染料吸附的主要官能团;氨基甲基化对六种染料的吸附的影响不显著.花生壳化学修饰前后的红外光谱和X-衍射图谱也出现相应的变化.     

交联季铵化纤维素膜的制备及其溶胀性能研究

研究和开发多功能、高性能与高附加值的纤维素衍生物是综合利用我国纤维素资源的重要途径.本实验合成了5种不同取代度的季铵化纤维素(QC),并以戊二醛为交联剂制备出交联季铵化纤维素膜(c-QCM).通过红外光谱、核磁共振、元素分析及热重分析对QC结构和热性能进行表征.溶胀实验结果为不同取代度的c-QCM在非酸性溶液中的平衡溶胀率范围为66%～98%.结果表明,c-QCM能够在中性和碱性溶液中稳定存在,是一种潜在的抗菌及湿度敏感材料.     

负载金属离子ZSM-5分子筛膜脱除苯并噻吩-二苯并噻吩的性能

采用水热合成法制备ZSM-5分子筛膜,并通过负载金属离子对其进行改性。通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的膜进行表征。将所制得的ZSM-5分子筛膜经过负载金属离子改性后用于模拟汽油中苯并噻吩、二苯并噻吩二元硫化物的分离,考察负载离子种类、负载离子浓度和操作温度对二元硫化物竞争吸附和渗透通量的影响,并应用软硬酸碱理论(HSAB)分析吸附能力的强弱。结果表明:当Ag+浓度为0.2 mol/L时硫化物的分离因子最高可达1.31;随着操作温度的升高,ZSM-5分子筛膜渗透通量逐渐增大而分离因子逐渐减小。