离子基团分布对阴离子交换膜扩散渗析的影响

为揭示离子基团结构及其分布对阴离子交换膜(AEM)扩散渗析行为的影响,设计并制备了3种侧链型离子结构和1种主链型离子结构的聚芳醚砜阴离子交换膜.对所制备的膜的结构以及基础性能、耐酸性、机械性能、扩散渗析性能等进行了系统表征,发现对称离子结构有利于提高膜的离子渗透选择性,且主链型对称离子结构有利于形成更为紧致的聚集态结构,进而增强离子渗透选择性.基础性能、耐酸性及机械性能测试结果表明,所制备的膜满足扩散渗析工艺的要求.模拟废酸扩散渗析实验结果表明,所制备的AEM的扩散渗析性能优于商业膜TWDDA1,尤其是主链型QMPAES膜的酸渗析系数达0.025m/h,分离因子达42.49,在废酸回收领域具有很好的应用前景.     

基团转移聚合法合成山梨酸酯类聚合物的研究

设计及合成不同官能团的山梨酸酯类单体,以有机催化剂膦腈碱(1-tert-butyl-4,4,4-tris(dimethylamino)-2,2-bis[tris(dimethylamino)phosphoranylidenamino]-2Λ~5,4Λ~5-catenadi(phosphazene),t-Bu-P4)为催化剂(1-methoxy-1-trimethylsilyloxy-2-methyl-propene)MTS为引发剂,采用基团转移聚合法(Group Transfer Polymerization,GTP)精确合成分子量可控的聚山梨酸酯。通过核磁氢谱、凝胶渗透色谱表征聚合物的结构及分子量,分散性指数(PDI)在1.16～1.25之间,分子量与理论分子量相吻合;利用差示扫描热量法(DSC)测试聚合物的玻璃化转变温度(-27.38℃～33.94℃),并讨论官能团对玻璃化转变温度的影响及规律。     

辐射空调铝基亲/疏水换热表面凝露特性研究

为更进一步解决辐射冷表面凝露制约其工程应用的问题。搭设辐射冷板凝露实验装置,通过对铝基表面改性,分析表面特性对凝露过程的影响。试验研究结果得出:疏水表面辐射冷板凝露时间明显迟于亲水表面,相对湿度为60%时,改性后的辐射冷板凝露时间延迟10 min,表现了良好的抑制凝露效果,且随着相对湿度的增加,抑制凝露效果更加明显,相对湿度为80%时,30 min后改性后辐射冷板的液滴覆盖率较未改性辐射冷板低10%以上,表明改性后的试片有良好的抑制凝露效果;且改性后的辐射冷板的液滴生长速度更加平稳,能明显的抑制液滴生长,拓宽了辐射空调系统的可适用环境。     

硫酸改性活性炭及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr(VI)的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为:将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr(VI)的最佳方式为:溶液pH值3-5,改性炭投加比为1:100(重量比),(补充单位),Cr(VI)去除率为95.6%(较原炭提高了19.6%).改性炭强化Cr(VI)去除的机理主要是:改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

二烷基二硫代氨基甲酸酯合成的热力学估算

采用基团贡献法,估算了二烷基二硫代氨基甲酸酯的基本物性数据、热化学数据以及合成反应热力学数据等。计算结果表明：二烷基二硫代氨基甲酸酯合成过程是一个放热、熵增过程,这个合成体系可以自行进行,反应过程有热量放出。估算结果在二烷基二硫代氨基甲酸酯的中试放大和工业试生产中得到了验证,对设备选型起到了指导作用。     

毛细力学在超亲水膜分离过程中的应用及力学模型

目前基于特殊润湿性的油水分离膜方面的研究很少涉及到膜分离过程中相关动力学过程的考察以及量化计算.文中运用毛细力学的思想考察超亲水膜分离过程的相关物理量,将基于特殊润湿性的膜材料的膜孔归类为毛细管孔道,在此基础上建立数学模型,对超亲水膜分离油水混合物中的受力情况进行了详细分析;从表面张力的角度计算分析了空气中超亲水超亲油膜在水下超疏油的原理;从毛细力学的角度对膜分离过程中的毛细流动速率、毛细管总渗透速率、膜通量以及临界穿透压力等进行了详细的计算,并通过实验进行了检验;在此基础上初步从毛细力学角度探讨了超亲水及水下超疏油分离膜的分离机理.     

估算烷烃类有机物同分异构体正常沸点的新方法

元素与化学键贡献法对有机物正常沸点的估算与基团贡献法相比较,其估算精度更高,但该方法的缺点是对同一类的同分异构体则不能区分。本文针对有机物同分异构体的特点提出了用于估算的5种数学模型,将计算值与文献的实验值比较。     

超快激光制备超疏水超亲水表面及超疏水表面机械耐久性

近年来,受大自然的启发,具有特殊润湿性的仿生结构表面因其在日常生活和工业生产领域的广阔应用前景引起了研究者的广泛关注.同时,超快激光的快速发展为材料表面结构的加工提供了新的强大工具,在超疏水或超亲水表面结构的制备方面取得了一系列突出的成果.但迄今为止,已经商业化的超疏水表面仍然非常有限,其中关键的问题是超疏水表面的机械耐久性问题.本文基于超快激光加工方法,总结了仿生微纳结构制备和应用方面的最新研究进展,重点介绍了几种具有特殊润湿性的疏水和亲水表面结构,并对超疏水表面的机械耐久性问题及其测试方法进行了阐述和总结,最后讨论了该领域存在的一些问题及未来的发展方向.     

碱性阴离子交换膜的碱稳定性

碱性阴离子交换膜(AEMs)是碱性阴离子交换膜燃料电池的核心部件之一,目前已成为制约碱性阴离子交换膜燃料电池发展的关键因素.离子传导基团在碱性条件下,容易受到氢氧根离子的攻击发生降解.本文主要从以下3个方面介绍了近期AEMs在耐碱稳定性方面的研究成果:(1)开发稳定的离子传导基团,并通过提高离子传导基团的电子密度和增大缺电子位置的空间位阻提高离子基团的稳定性;(2)在离子传导基团与聚合物主链之间引入长烷基侧链;(3)合成不含醚氧键的聚合物主链,改善AEMs的耐碱稳定性.     

无机紫外非线性光学晶体材料的研究进展

紫外(UV)非线性光学(NLO)晶体材料作为全固态紫外激光器的核心部件，在当前的科学和技术应用中发挥着至关重要的作用.目前，传统NLO材料的倍频基因类型相对单一，使得UV NLO材料的实际应用从根本上受到限制.因此，为了突破性能壁垒，亟需发展新的合成方法、开发新的功能基团、拓展新的UV NLO材料体系来进一步筛选新型高性能晶体.对目前UV NLO材料的研究进展进行总结，且结合近年来的相关工作详细描述化学取代定向设计合成策略在开发具有新型结构的高性能UV NLO材料中的应用，并对该领域的未来发展进行展望，强调化学取代定向设计合成策略的优势以及大尺寸晶体生长在光电器件实际应用中的重要性.