氨基化MCM-41介孔分子筛改性超滤膜去除水中Cr(Ⅵ)的研究

采用氨基化MCM-41介孔分子筛(NH2-MCM-41)接枝改性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,并用于去除水中重金属Cr(VI)研究.NH2-MCM-41成功接枝于超滤膜表面,并在表面形成均匀的亲水层,显著提高了膜的抗污染性能,过水通量衰减率从51.4%降低到24.8%.在p H 3.5,初始质量浓度20 mg/L时,改性超滤膜对Cr(VI)的吸附在5min达到快速平衡,吸附容量达到2.8 mg/g.超滤实验表明,NH2-MCM-41改性超滤膜对低质量浓度Cr(VI)进水可实现进一步净化,超滤运行时长11 h,出水Cr(VI)质量浓度始终维持低于0.5 mg/L,可有效提升膜的抗污染能力和对重金属的去除能力.     

PVDF/Al_2O_3杂化膜的制备与性能表征

为了改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的性能,采用溶胶-凝胶法,通过PVDF与异丙醇铝(AIP)的原位聚合,制备了不同Al2O3含量的PVDF/Al2O3杂化超滤膜.并采用扫描电镜、红外光谱、超滤实验、接触角和机械性能测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明:AIP在注膜液中发生了水解聚合反应,生成铝氧聚合物掺杂在杂化膜中,并与PVDF发生键联;当AIP添加量为12%时,杂化膜的纯水通量比纯PVDF膜提高了83.36%,其对BSA的截留率由88.27%提高到96.64%,且膜的亲水性、机械性能和抗污染性都得到改善.     

PVDF/Al2O3杂化膜的结构及性能表征

为了改善超滤膜的使用性能,采用溶胶-凝胶法,在聚偏氟乙烯(PVDF)注膜液中直接添加异丙醇铝(AIP),制备了不同Al2O3含量的PVDF/Al2O3杂化超滤膜.并用扫描电镜、红外光谱、超滤实验、接触角和机械性能测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明: 由于AIP发生水解聚合反应,生成铝氧聚合物掺杂在杂化膜中,并与PVDF发生键联.当AIP添加量为12%时,杂化膜的通量比纯PVDF膜提高了83.36%,截留率由88.27%提高到96.64%,同时膜的亲水性、机械性能和抗污染性都得到改善.     

丙烯酸接枝改性聚偏氟乙烯及其微孔膜制备的研究

用丙烯酸对聚偏氟乙烯(PVDF)进行接枝改性,采用pH致相转化法制备了改性的聚偏氟乙烯(PVDF-g-AAC)微孔膜;通过ATR-FTIR和XPS分析,表明丙烯酸单体已接枝在PVDF链上;利用SEM和AFM表征了PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的表面及断面的形貌;通过纯水通量、污染通量、静态和动态接触角验证了纯PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的抗污染性能和亲水性。结果表明,丙烯酸的存在使得膜的各项性能都得到显著的提高。具体表现在亲水性提高,水通量上升,抗污染性能提高。并且随着凝胶浴pH的增加,改性的PVDF膜的性能也逐渐得到提高。从对接触角的测量,证明膜的亲水性随着pH的增大而得到了提高。膜的纯水通量从670L/(m~2·h)增加至1 140L/(m~2·h);膜的蛋白吸附量从80.1μg/cm~2下降到46.7μg/cm~2,膜的抗污染性大大提高。     

PVA/TEOS/GA杂化膜的制备及溶胀吸附性能

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了PVA/TEOS/GA有机/无机杂化膜,比较杂化膜在3种不同温度下在乙醇/水全浓度范围的溶胀性能,分析无机相和交联剂对PVA膜溶胀性能的影响.比较不同溶胶-凝胶反应条件及不同热处理条件对膜溶胀度和溶解选择性的影响.用FTIR和XRD对杂化膜结构进行分析表征.结果表明PVA与无机相(TEOS)发生溶胶-凝胶反应生成氢键和共价键Si-O-Si,形成交联有机聚合物/无机杂化体系,使杂化膜的结晶度减少,控制了膜的溶胀,提高膜的溶解选择性能,但膜的溶胀减少会使通量有所下降.加入GA后,使PVA杂化膜溶胀度和溶解选择性都有所提高,表明PVA杂化有利于控制膜在乙醇/水溶液中的溶胀,从而提高膜的分离性能.     

氨基化MCM-41介孔分子筛改性超滤膜去除水中Cr（VI）的研究

采用氨基化MCM-41介孔分子筛（NH2-MCM-41）接枝改性聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜,并用于水中重金属Cr（VI）的去除。NH2-MCM-41成功接枝于超滤膜表面,并在表面形成均匀的亲水层,显著提高了膜的抗污染性能,过水通量衰减率从51.4%降低到了24.8%。在pH值3.5,初始浓度20 mg/L时,改性超滤膜对Cr（VI）的吸附可以在5 min达到快速平衡,吸附容量达到2.8 mg/g。超滤实验表明,NH2-MCM-41改性超滤膜对低浓度Cr（VI）进水可以实现进一步净化,在超滤运行时长达到11 h,出水Cr（VI）浓度始终维持在0.5 mg/L以下。因此,本研究通过在膜表面接枝氨基化的MCM-41分子筛,可以有效提升膜的抗污染能力和对重金属的去除能力。     

非晶态Fe2O3-SiO2杂化材料的研究

文章以正硅酸乙酯(TEOS)、三氯化铁为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺,制备出均质透明的非晶态Fe2O3-SiO2杂化材料.研究溶胶-凝胶体系电化学性能,探讨Fe2O3-SiO2杂化材料的杂化机理,并对该材料的结构和性能分别进行表征和测试.该材料具有优良的光谱选择性吸收性能,可作为光热转换材料.     

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.     

用于直接甲醇燃料电池的交联型SPEEK/SiO_2杂化质子交换膜

为提高用于直接甲醇燃料电池的质子交换膜的尺寸稳定性,制得交联型杂化膜。通过将磺化聚醚醚酮(SPEEK)还原改性,并与异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反应,制得杂化前躯体,再与正硅酸乙酯(TEOS)与TEOS共水解缩合制得不同SiO2质量分数的交联型杂化膜。实验表明:杂化膜中颗粒粒径很小,分布均匀。膜的尺寸稳定性随SiO2质量分数的增大而增强。而甲醇渗透则随着膜中SiO2质量分数的增大呈下降趋势,且远低于未经共水解杂化的磺化聚醚醚酮膜的甲醇渗透。在质子传导方面,相同温度下,质子传导率随着膜中SiO2质量分数增大而降低,并都接近Nafion膜的质子传导率。     

卵白蛋白肽的磷酸化改性工艺优化

在试验确定酶解制备卵白蛋白肽的最优工艺条件基础上,对酶解后鸡蛋清卵白蛋白肽磷酸化改性工艺进行了研究。以磷酸化程度为指标,确定最佳磷酸盐为三聚磷酸钠。通过单因素和四元二次正交旋转组合试验,研究了磷酸化工艺,确定最优工艺条件组合为:反应温度30℃、p H值8.0、反应时间4 h、三聚磷酸钠添加量(质量分数)9%,在此条件下磷酸化程度可达到(57.27±1.68)mg/g。通过紫外光谱扫描,对磷酸化改性的卵白蛋白肽进行结构变化分析。研究结果表明:磷酸化改性的卵白蛋白肽的紫外吸收峰发生了红移,卵白蛋白分子的有序二级结构减少。由于磷酸基团的嵌入,卵白蛋白肽的结构发生了变化,使得磷酸化改性后的卵白蛋白肽的紫外最大吸收峰增强。     

大孔吸附树脂对柚皮甙的吸附分离

通过比较5种吸附树脂对柚皮甙的吸附能力,选择了对柚皮甙吸附能力较强,且容易洗脱的吸附树脂X-5,实现了柚皮甙的吸附分离.研究了提取液浓度、pH值、流速等因素对柚皮甙在该树脂上吸附的影响,同时考察了解吸时洗脱剂浓度、pH值、流速等因素对柚皮甙在吸附树脂上解吸的影响.研究结果表明:柚皮甙在X-5大孔吸附树脂的吸附行为可以用Langmuir方程进行描述;当提取液质量浓度为2.7 g/L时,树脂具有最大饱和吸附容量32.6 mg/g;pH值对其吸附影响较弱;当每小时通过的溶剂体积为树脂体积的2倍时,动态吸附时动态饱和吸附容量为23.8 mg/g;pH约为10、体积分数为60%的乙醇水溶液为最佳洗脱剂;当每小时通过的洗脱剂体积为树脂体积的1～2倍时,洗脱率可达85%以上.     

非平衡条件下氯化锰-氨的吸附/解吸特性分析

研究了非平衡条件下氯化锰复合吸附剂吸附氨的压力/温度曲线,并与Claperon反应平衡曲线进行了对比.结果发现,在相同的冷凝/蒸发条件下,氯化锰吸附(解吸)氨的量随着温度的变化而变化,说明非平衡吸附/解吸过程为双变量控制,而不是单变量控制.这一研究结果与理论上的Claperon曲线有较大的差别.为了验证研究结果,对吸附剂的等压吸附过程进行了测试.结果表明:吸附过程与平衡压力/温度曲线相符合;解吸过程则存在着严重的滞后现象,并且该现象主要在解吸4mol氨之后出现.考虑解吸滞后条件,计算了单级吸附制冷系统的制冷系数(COP)和单位质量吸附剂的制冷功率(SCP),结果显示,按照传统理论所得到的COP和SCP与实际测试结果的误差分别达到25%与40%,说明对于化学吸附制冷过程的理论计算需要以非平衡吸附性能测试作为基础.     

自制纤维素金属螯合亲和膜的部分吸附性能及纯化牛血SOD

×10-6 g/cm2,但蛋白解吸率前者低于后者,表明一定浓度的NaCl有助于亲和膜对蛋白质的吸附,同时也使被吸附的蛋白的解吸率有所降低.吸附-解吸方式(静态法)分离纯化SOD,解吸样品比活达8 770 U/mg,纯度为81%;吸附-洗脱方式(动态法)分离纯化SOD,穿柱流出样品比活达12 418 U/mg,纯度为85%.自制纤维素亲和膜有较好的吸附性能和纯化效果,重复使用性能良好,制备和纯化过程简便易行,具有广阔应用前景.     

新型复合分离膜的构效关系研究

采用溶胶-凝胶原位共混法制备含不同量TiO2溶胶的聚偏氟乙烯／TiO2杂化膜,并借助X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT—IR）、力学性能、水通量、牛血清蛋白截留率等对膜的结构和性能进行表征,与聚偏二氟乙烯膜相比混合膜在特点方面有了一些改善。     

锆改性颗粒活性氧化铝饮用水除氟研究

对锆改性颗粒活性氧化铝(Zr-GAA)的改性条件进行了研究,并对Zr-GAA的除氟性能进行了评价。结果表明,制备Zr-GAA锆的最佳质量浓度为2.0 g/L,此时锆的负载量为32.58 mg/g;Zr-GAA的吸附平衡时间为180min,吸附速率比GAA提高25%以上;Zr-GAA在低浓度下对氟离子吸附量提高显著,在氟离子的平衡浓度为1.0mg/L时,其吸附量为GAA的5.25倍;Zr-GAA的适用p H范围为4.5~9.7,较GAA明显增大;SO2-4和HCO-3对ZrGAA吸附量的影响较大。     

过氧化氢改性活性炭对三甲胺废气的吸附

对煤质柱状活性炭进行H2O2改性,测试了H2O2改性前后活性炭的比表面积和含氧官能团,研究了其对三甲胺的静态吸附量、动态穿透曲线、脱附活化能。结果表明,经氧化改性后活性炭的表面含氧官能团、比表面积均有明显提高,其中以体积分数为15%的H2O2溶液浸渍1.5h后的活性炭最佳。其对三甲胺的吸附量达到440.9mg/g,较改性前提高了281.5%。对三甲胺的动态吸附穿透时间由10min提高到35min,脱附活化能由11.461kJ/mol提高到15.663kJ/mol,改性后活性炭的吸附性能得以提高。     

高吸水树脂对重金属盐溶液的吸液及吸附性能

高吸水树脂由于含有-COOH、-NH2、-SO3H,对重金属离子有较强的吸附性.探讨不同基团树脂对重金属离子吸附性能的影响,结果表明:二元树脂对重金属离子吸附效果最好,树脂对单一重金属离子吸附能力的大小顺序为Cd2+＞ Cu2+ ＞Ni2+ ＞Pb2+,最大吸附容量依次为331.80、182.82、165.79、23....