含氟微孔聚合物膜渗透蒸发分离乙醇／水混合物的研究

比较了几种含氟微孔聚合物作为透醇膜的醇／水渗透蒸发性质，具有适中孔径的疏水微孔聚四氟乙烯改性膜性能最佳。考察了料液温度与浓度对膜分离性能的影响。在最佳条件下，膜的分离系数为８．０４，透过通量达１０２５ｇ／ｍ＾２ｈ。在发酵时用该膜从发酵液中分离产物乙醇，使葡萄糖转化率与乙醇生产能力均获明显提高。     

中空纤维膜分离有机混合物中水的研究

利用聚乙烯醇（ＰＶＡ）中空纤维膜,以渗透蒸发技术分离了乙醇－水、叔丁醇－水以及乙醇－叔丁醇－水混合物。根据研究体系的实际,定义了分离系数、渗透通量以及渗透蒸发分离指数的数学表达式,并以此为基准,考察了分离条件与上述分离特性参数间的关系。实验结果表明：渗透蒸发分离指数随温度及供给液浓度的增加呈单调递增趋势,随供给液流速的增加呈先增后减的趋势。     

渗透汽化分离水—乙醇混合物

用顺丁烯二酸酐和丁炔二酸对聚乙烯醇(PVA)进行交联制得渗透汽化膜,并对水—乙醇混合物进行渗透汽化分离。研究了膜的溶胀行为及透过性能随料液组成变化的情况。结果表明:顺丁烯二酸酐和丁炔二酸交联聚乙烯醇膜是性能优异的优先透水膜,随料液中乙醇含量增加,溶胀度和透量减小,而分离系数增大。     

MFI沸石填充硅橡胶分离膜的制备,结构与性质

用ＺＳＭ－５沸石或硅沸石填充硅橡胶制成了疏水性分离膜。它对有机溶剂／水的渗透蒸发性能与膜的组成、结构以及吸附、脱附行为有关。所填充的沸石结构性质是影响膜分离性能的关键因素。用结构完美、疏水性优良的硅沸石制备的填充膜其乙醇／水的分离系α可达３０．基村硅橡胶本底的分离性质也影响填充膜的性能。     

聚合物溶液黏度对PDMS/PVDF复合膜微结构及渗透汽化性能的影响

采用不同黏度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液制备平板聚二甲基硅氧烷/聚偏二氟乙烯(PDMS/PVDF)复合膜,并比较膜对乙醇/水混合物的渗透汽化性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、接触角分析仪等表征手段研究聚合物溶液黏度对膜微结构的影响。结果表明:聚合物溶液黏度为90 mPa·s时制备的复合膜分离性能最佳,当进料温度为313 K时,膜对5%乙醇水溶液的通量可达761 g/(m2·h),分离因子为9.1。     

制膜条件对过氯乙烯渗透汽化膜分离性能的影响

本文研究了铸膜液溶剂、铸膜温度等铸膜条件及膜厚度对过氯乙烯膜渗透汽化分离乙醇水溶液性能的影响，发现在较低温度下，铸膜液溶剂对分离的影响并不显著，挥发速度慢的溶剂形成的膜致密性好，分离系数大而艇速率校，随着铸膜温度升高，分离系数下降而透过速率增大，而膜厚度增加，分离系数增大但透过速率下降。     

MFI型沸石填充硅橡胶分离膜的制备、结构与性质

用ＺＳＭ－５沸石或硅沸石（ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１）填充硅橡胶制成了疏水性分离膜，它对有机溶剂／水系统的渗透蒸发性能与膜的组成、结构以及吸附、脱附行为有关．所填充的沸石结构性质（如硅铝比、阳离子、Ｓｉ－ＯＨ缺陷以及结晶度等）是影响膜分离性能的关键因素．用结构完美、疏水性优良的硅沸石制备的填充膜其乙醇／水的分离系数α可达３０．基材硅橡胶本底的分离性质也影响填充膜的性能．填充膜对正丙醇／水、异丙醇／水、丙酮／水系统的分离效果不同与这些有机分子的分子尺寸及极性有关．本文还研究了填充膜的机械性能随填充量改变的规律．     

多元酸交联聚乙烯醇渗透汽化膜

用多元酸作交联剂与聚乙烯醇（ＰＶＡ）进行反应制得渗透汽化膜,并对水－乙醇混合物进行渗透汽化分离。考察了交联剂用量、交联剂分子结构对膜性能的影响。在４０℃时,由草酸及柠檬酸交联的聚乙烯醇膜对９５％的乙醇水溶液,分离系数可达４６０以上。     

叔丁醇-水渗透蒸发膜分离法研究

用两种复合膜，对渗透蒸发膜法分离叔丁醇—水体系进行了过程的热力学与动力学分析。通过增强因子的计算并对比实验测定的分离因子，初步探讨了它的分离性能；从水透过膜的推动力着手，通过计算活度系数等参数，分析了它的分离极限。由间歇式恒组成渗透蒸发实验，建立了温度和浓度双参数的渗透通量方程，并进行了模拟计算，模拟计算曲线与实验曲线的对比结果表明，模型的适用性较好。从实验结果看，日本膜的分离性能较好，真空度对分离程度影响很大。     

生物丁醇的渗透蒸发分离膜研究进展

丁醇的分离问题是生物丁醇工业化及应用过程中急需解决的难题之一.从不同发酵-分离耦合技术的分离效果和经济效益出发,分析了渗透蒸发技术在丁醇分离中的优势.综述了渗透蒸发分离丁醇发酵液或模拟发酵液的研究进展,对聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚三甲基硅-1-丙炔(PTMSP)及其改性膜和其他聚合物膜的特点与分离性能进行了总结.另外,还关注了支撑液膜在丁醇分离中的应用及其存在的稳定性问题,分析了丁醇发酵液中存在的溶剂小分子、中间产物及生物大分子等对分离性能的影响.最后,对用于生物丁醇分离的渗透蒸发膜的未来发展进行了展望.     

新疆砾岩油藏七东1区聚合物驱研究

砾岩油藏比砂岩油藏更加复杂特殊,不能把砂岩油藏聚合物驱油的方法直接应用到砾岩油藏。分析了砾岩油藏的储层和孔隙特征,对已经开展的砾岩油藏聚合物驱工业性试验进行了系统研究和总结。对比分析了试验区与砂岩油田聚合物驱含水、注入压力、见聚时间、产聚上升速度、提高采收率幅度等。在实验室配方研究的基础上,开展聚合物注入浓度、段塞大小、注入速度和注入时机等敏感因素的分析,得出聚合物驱工业扩大化试验最优注聚参数:聚合物注入时机:含水率85%,平均注入浓度:1 500 mg/L,注入段塞大小:0.6 PV～0.7 PV。     

CO2对非负载型镍催化剂甲烷裂解性能的影响研究

采用沉淀法分别以乙醇洗涤和以乙醇洗涤后再以水洗涤氢氧化镍,焙烧制备了不同形貌非负载型镍催化剂,对催化剂进行了X射线衍射(XRD)表征,分析了催化剂暴露的晶面,考察了CO₂对该催化剂CH₄裂解性能的影响。结果表明：反应气氛中引入~8% (vol)的CO₂可显著提高Ni-et的甲烷裂解性能,同时也可小幅提高Ni-etwt的甲烷裂解性能,适量CO₂的存在可阻止活性较低的非负载型镍的活性位在反应过程中被产物碳包裹,从而有效提高其活性;活性较高的Ni-etwt催化剂不易因被产物碳包裹而失活,使CO₂对其裂解活性影响较小;当CO₂含量较高(~50%)时,CO₂的存在会使更多反应掉的CH₄不能全部转化为碳纳米材料和氢气,降低甲烷裂解的选择性,因此,过高含量的CO₂不利于催化剂催化甲烷裂解制氢和碳纳米材料。     

Fabrication and Properties of Porous Film/Fabric Composites for Vascular Scaffold Application

A composite vascular scaffold combining textile reinforced structure and biodegradable polymer is introduced, which may possess high porosity and connectivity. Moreover, the porous size could be controlled. The proposed scaffold consists of a warp-knitted poly （ethylene terephthalate ） （PET） fabric with well-defined macropores, which is embedded with a porous biodegradable polymer membrane. The aim of this paper is to study the fabrication and properties of porous polymer membrane through optimizing the parameter of composite methods from freeze drying/particle leaching （ FD/PL ） and gas foaming/particle leaching （ GF/PL ）, subsequently combining with the warp-knitted fabric. Weighing method was utilized to analyze the porosity of the samples and the scanning electron microscope （SEM） images were taken to observe the porous structure of the vascular membrane. In addition, ,the static contact angle （CA） was measured to estimate the hydrophilicity of the samples, and the tensile testing of the composites was performed on the universal mechanical tester. Furthermore, the water permeability of the membrane was also calculated. The results showed that the porosity and pore connectivity of the vascular membrane were diverse, became of solution concentration, particle size, ratio of content, etc. Meanwhile, the stress-strain curves and the bursting strength showed the different mechanical properties among composite scaffolds in different structures.     

高含水期油藏三次采油物理模拟评价

针对高含水期油藏三次采油评价困难的问题,在室内岩心驱替实验物理模拟高含水期油藏后期聚驱和复合驱驱油过程基础上,对聚合物驱不同段塞大小、不同段塞浓度的聚驱效果进行了模拟评价,得出：随聚合物注入PV数的增加,聚合物驱油效率增大,但增大幅度逐渐变小;随注入聚合物浓度的增加,聚合物驱油效率逐渐增大,其增大幅度逐渐变小。在此基础上,对辽河油田SH高含水油藏进行了聚合物驱和复合驱可行性评价,对比和分析了聚合物驱、聚合物-表活剂驱、聚合物-碱驱以及聚合物-表活剂-碱驱驱油效果,认为聚合物驱为该油藏最优的开发调整方式。     

聚硅氧烷改性两亲性超支化聚酯的合成及应用

通过羟烷基硅油对端羧基超支化聚酯的改性反应,制备了聚硅氧烷改性两亲性超支化聚酯（HBPPSi）,并采用红外光谱（FT-IR）和核磁共振谱（¹H-NMR）对HBPPSi的化学结构进行了表征。利用表面张力测试、动态激光光散射（DLS）和透射电镜（TEM）对HBPPSi在溶液中的自组装行为进行研究,结果表明HBPPSi在溶液界面上具有良好的自组装行为,可以在乙醇/水的混合溶剂中形成不同形态和结构的聚集体。在此基础上将HBPPSi与二甲基硅油、疏水性白炭黑等复配制得乳液消泡剂,具有良好的消泡及抑泡性能。     

聚芳酰胺多孔膜的制备及其介电性能研究

以间苯二胺和间苯二甲酰氯为单体,2-甲基吡啶为缚酸剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,用低温溶液缩聚法合成了间位聚芳酰胺（PMIA）;然后以乙醇为非溶剂,用非溶剂致相分离法成功制备了不同孔结构的聚芳酰胺多孔膜.采用核磁及红外等手段对所合成聚芳酰胺的结构进行了表征,考察了聚芳酰胺溶液浓度对多孔膜孔结构及介电性能的影响.结果表明:当聚芳酰胺的浓度为21%,17%和15%时,都可以得到孔结构规整的多孔膜,它们在1 MHz频率的介电常数分别为2.31,2.07和1.89,与聚芳酰胺标准膜的介电常数6.22相比分别降低了63%,67%和70%.      

孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究

利用微材料合成方法,设计合成了孔喉尺度聚合物凝胶微球,并进行了微球在多孔介质中流动的室内实验和现场初步试验。显微图像表明,合成微球具有很高的圆球度和庞大的数量特征,可方便地在线注入油层。实验研究表明,微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形能力,能在水中膨胀1~5倍;合成微球能在岩石孔隙中运移,使注入压力和阻力系数不断增加,后续注水后仍有很高的残余阻力系数;微球与聚合物溶液复合体系的阻力系数是纯聚合物驱时的8倍和水驱时的25倍左右,有加效效应和更高的提高波及体积能力。现场试验表明,孔喉尺度聚合物凝胶微球对油层具有良好的适应性,可显著降低高含水油井的含水率,增加原油产量。     

光引发丙烯酰胺沉淀聚合研究

以丙酮/水为溶剂，采用紫外光（UV）引发丙烯酰胺（AM）沉淀聚合，考察了聚合反应的特征以及溶剂、初始单体浓度、引发剂浓度、表面入射光强、液层厚度等参数对聚合物分子量的影响。结果表明，紫外光引发丙烯酰胺沉淀聚合过程中单体转化率和聚合物分子量都随反应时间的延长而增加，光照80min时，单体转化率可达90％以上。所得聚合物分子量为10⁵～10⁶，提高单体浓度可使聚合物分子量增加，增加引发剂浓度和提高光强导致聚合物分子量降低，液层厚度对聚合物的分子量影响不大。所得聚合物粒子粒径约为200～300nm左右，粒径分布较为均匀，溶剂组成对聚合物粒子相貌影响较大，增加水含量可使粒子粒经变大但分散性变差。     

多孔镍阴极在碱性介质中释氢性能的研究

本文研究了用电镀法制备的各种多孔镍电极的镍锌含量、lg|i|、电极表面积及其在碱性介质中释氢过电位之间的关系。实验结果表明,用电镀法制得的多孔镍电极释氢过电位明显降低(>200mV),塔菲尔参数a、b值约为平滑镍电极的1/2,电极表面涂层是分散均匀的多晶微粒。     

基于等几何分析的参数多孔结构拓扑优化

利用等几何分析方法求解薄板多孔结构最小柔度拓扑优化问题, 在材料均匀分布的设计域中实现最佳的特征参数分布, 以提高薄板多孔结构的力学性能. 通过三向周期极小曲面(TPMS)设计多孔单元, 并分析多孔单元特征参数与材料分布间的关系. 该方法以多孔单元特征参数为优化变量求解优化问题, 保证了静力平衡分析过程中应力函数的连续性, 提高了计算精度. 同时基于优化结果设计多孔结构可调控多孔单元数, 且多孔单元间光滑连接.