大尺寸亲水结构序列嵌段离聚物的结构及性能

以双酚芴、4,4’-二氯二苯砜、联苯双酚型二氮杂萘酮、二氟二苯酮磺酸钠为原料,采用"二锅二步"法制备了一系列具有不同尺寸亲水结构的芴-联苯双酚型氮杂萘酮-两亲序列嵌段聚芳醚砜酮离聚物质子交换膜材料.对合成的质子交换膜材料结构和性能的研究表明:该系列新型离聚物的结构可控;离聚物膜具有明显的微相分离结构,憎水相以小的分离的连续相包裹在亲水连续相中,且随着亲水链段尺寸的增大,其亲水区域的尺寸增大,呈现明显的吸水溶胀状态,形成了大的质子交换通道;该系列膜具有良好的热稳定性,合适的吸水率和溶胀率,良好的质子传导率、力学性能以及高温水解稳定性;随着大尺寸亲水链段尺寸的增加,膜的吸醇率增加,抗氧化性能降低;该系列膜的质子传导率随着温度的升高而增大,5c,5d在20℃下的质子传导率接近或高于Nafion 117的30℃质子传导率,5d的质子传导率在80℃下达到了15.63mS/cm.     

阳极氧化铝模板高有序孔的形成机理综述

阳极氧化铝模板法是合成纳米阵列材料的最常用的方法,然而有关氧化铝纳米孔的形成机理却没有达到统一的认识.利用26篇文献综述了氧化铝膜的理想结构和电场辅助的溶解模型、体积膨胀的应力模型、稳态孔的生长模型、临界电流的密度模型和梅花结构模型等5种不同的氧化铝纳米孔形成机理,最后对氧化铝模板的应用和发展前景提出了展望.     

Membrane sorption property effects on transmembrane permeation

A theoretical study was carried out into membrane transport phenomena.Formulae for calculating the membrane transport resistance and transmembrane mass flux were given,variations in membrane resistance and moisture flux with the membrane sorption constant(C)under various humidity conditions were analyzed,and the value of C corresponding to the minimum membrane resistance or the maximum moisture flux was obtained.The results show that the membrane resistance and moisture flux relate not only to C but also to the relative humidities on both sides of the membrane.As C increases,membrane resistance initially decreases but then increases,i.e.,a minimum occurs,while the moisture flux first decreases and then increases,i.e.,a maximum occurs.The membrane resistance and moisture flux reach their extrema at the same value of C,which is determined by the relative humidities on both sides of the membrane.To reduce the membrane resistance,the value of C should be chosen based on the humidity conditions.     

CaCl2对葡萄糖纳滤截留率的影响

采用Desal-DK纳滤膜进行中性有机物、CaCl2、葡萄糖/CaCl2混合体系的水溶液纳滤实验与数学模型表征研究。结果表明:CaCl2截留率随本体溶液浓度增大而减小,葡萄糖/CaCl2混合体系中葡萄糖截留率随CaCl2浓度增大而减小。采用道南-立体细孔模型描述CaCl2的截留率变化趋势与实验值吻合良好。实验拟合所得等效孔径、等效膜厚与等效荷电密度随CaCl2浓度增大而增大,表明本体溶液中的CaCl2促使膜孔膨胀。     

1 kW自呼吸PEMFC堆控制因素试验

自呼吸质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极侧湿度和温度耦合严重,且空气流量对湿度和温度影响不同,从而使得对电池输出电压的控制变得复杂.以氢气压力和提供阴极空气流量的风扇转速为影响因素,对相应的工作点集进行了正交试验研究.分析结果表明,风扇转速高于极值电压转速时,空气会带走更多的水分,从而使得质子交换膜逐渐干燥,阻抗增大,电池性能衰减;风扇转速低于极值电压转速时,空气流量带走的热量减少,使得阴极表面温度升高,阴极端相对湿度迅速减低,从而导致质子交换膜迅速干燥,电池性能衰减迅速.因此,每个工作点存在一个使电池电压最高的风扇转速值.     

PS/PC共混膜的干燥动力学

高分子共混物薄膜产品中的残余溶剂量与干燥过程密切相关,是影响高分子涂膜性能的重要因素之一。将石英晶体微天平（QCM）与自制强制空气对流干燥装置相结合,研究了不同共混比的聚苯乙烯（PS）/聚碳酸酯（PC）共混物的二氯甲烷铸膜液在不同热空气流速和温度下的干燥过程,并应用蠕变传递模型关联了干燥动力学实验数据。研究结果表明：高...     

膜生物反应器处理生活污水的研究

研究了膜生物反应器处理生活污水的运行效果、膜污染特征及控制．结果表明：膜生物反应器处理生活污水,COD的去除率达到85％以上,出水COD质量浓度控制在34mg／L,NH4-N的去除率能达到92％,出水NH4-N质量浓度在5mg／L,出水TN平均去除率可迭86％,出水TN质量浓度为8mg／L;污泥浓度随处理时间延长而逐渐增加,污泥负荷运渐降低．运行初期过膜压力（TMP）的上升较慢,而运行一段时间后,TMP快速上升．对污染后的膜组件进行清洗,结果表明：通过清水清洗和HCl清洗后,膜的过膜压力没有明显缓解,采用NaOH和NaClO联合清洗后,膜的过膜压力迅速下降。说明膜污染以有机污染为主．对TMP进行计算,有机污染在膜污染中贡献为65％,对膜表面无机元素的分析结果也表明,无机污染不是膜污染的主要原因．     

焦炉煤气在透氧膜反应器中的重整机理

通过实验设计和透氧量测定研究焦炉煤气(coke-oven-gas,COG)或天然气中的甲烷在透氧膜反应器中的部分氧化重整途径,提出反应器内的"重整-透氧"机理模型.在由混合导体和催化床构成的透氧膜反应器中,催化床主要实现甲烷裂解和催化重整的功能,在膜表面处的催化金属微粒完成了还原性气体的"吸附—溢流—氧化"过程,进而强化混合导体内部的氧离子传导.     

膜法浓缩从绿苏汁中提取紫苏醛的研究

采用蒸馏法提取和膜法浓缩相结合的方法从绿苏汁中提取紫苏醛,整个生产过程不引入任何有毒物质,保证了产品的天然性和安全性.对馏出液采用纳滤和反渗透膜浓缩的方法进行回收提浓,结果表明:3种膜中,NF-1812-50纳滤膜的透过通量远高于TW30-1812-75和TW30-1812-50 2种反渗透膜.操作压力的变化会显著影响NF-1812-50纳滤膜的操作性能,在0.4 MPa的压力下,NF-1812-50膜达到最大的截留率和产品回收率.适宜的浓缩倍数能明显提高膜的截留性能和产品回收率.     

MFI-type zeolite membrane on hollow fiber substrate for hydrogen separation

High performance MFI-type zeolite membranes on the outer surface of α-Al 2 O 3 hollow fibers were synthesized by secondary growth method using pure silica sol without an organic template. X-ray diffraction was used to characterize the phase structure of both the seed layer and zeolite membrane. The morphologies of the seed layer and zeolite membrane were examined by scanning electron microscopy. The zeolite membrane achieved an extraordinary H 2 /CO 2 separation factor of 10 with a high H 2 permeance of 5.56 10 -7 mol m -2 s -1 Pa -1 at 723 K.