分层结构多孔氧化铝膜的制备和性能研究

采用中高场结合阳极氧化法在草酸电解液中制备了分层结构多孔氧化铝(Porous anodic alumina,PAA)膜,分析了低温下,中场氧化时间对分层结构PAA膜形貌的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对PAA膜的形貌进行了表征,并研究了PAA膜的浸润性。研究结果表明,在-1.5℃、0.3 M/L的草酸溶液中,中高场结合阳极氧化法可以得到分层PAA膜,且中场氧化时间对分层PAA膜正面相貌影响不明显,制备分层PAA膜的最优中高场氧化参数为:40V5min-0.8V/s-120V30min,草酸三分PAA膜浸润性随中场氧化时间的增加逐渐由亲水到疏水,最优参数下的分层PAA膜呈现亲水性。     

纳米纤维基可水洗口罩的制备及性能

以不同质量分数的聚酰胺酸(PAA)溶液为前驱体，采用静电纺丝法制备不同结构的PAA纳米纤维膜，并对其微观形貌进行表征。结果表明，当PAA的质量分数为20%时，静电纺纳米纤维表面光滑且直径均匀。测试不同面密度下PAA纳米纤维膜的过滤性能及力学性能，结果显示，面密度为5 g/m²的PAA纳米纤维膜具有较为优异的过滤性能及力学性能。进一步探究热交联工艺对聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜成型的影响，并将逐级交联20 min处理后的PI纳米纤维膜与熔喷层、针织层复合，得到具有多层结构的纳米纤维防护口罩，结果表明，口罩的初始过滤效率高达98.1%,水洗30次后仍可保持81.8%的过滤效率。由此可见，PI纳米纤维膜具有优异的结构稳定性与过滤性能，对提升口罩的耐水洗性具有重要意义。     

高分子量聚丙烯酸改性聚乙烯醇膜的耐水性能

将高分子量聚丙烯酸（PAA）与聚乙烯醇（PVA）混合,制备成PAA/PVA混合膜并对其进行热处理。考察了PAA分子量及其含量对混合膜耐水性能的影响,研究了热处理工艺条件对混合膜在沸水环境下的保留率。结果表明,随着PAA分子量和在混合膜中含量的增加,混合膜的耐沸水性能显著提高;当PAA加入量为30%（质量分数）,热处理温度和时间分别为160～180℃、3～5min时,混合膜的综合性能最佳;热处理后混合膜的玻璃化转变温度T_g提高到102℃,有效扩大了膜的使用温度范围。     

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、十二烷基硫酸钠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。     

多通孔阳极氧化铝膜的制备

通过两步阳极氧化法由铝片制得高度有序的多孔氧化铝膜(PAA),采用高电压瞬时脉冲法分离出完整而独立的多通孔氧化铝模板。用SEM对其表面进行分析,结果表明用瞬时电压脉冲法可以很好地分离出完整的通孔膜,且膜质量很高。孔直径为40~50nm,孔间距为90~105nm,膜厚度为25μm左右,孔密度高达1.34×10~(10)个/cm~2。通过4次阳极氧化的时间电流密度曲线对比,表明两步阳极氧化可以刺得高度有序的PAA膜。     

环糊精衍生物与偶氮苯Langmuir复合膜的界面自组装与主客体识别研究

设计合成了胆固醇修饰的环糊精衍生物(CD—CHOL)以及偶氮苯修饰的聚丙烯酸化合物(PAA—Azo),通过气液界面组装成功制备了Langmuir膜,由表面压-分子面积等温线表征界面铺展行为,采用原子力显微镜(AFM)对单层Langmuir膜的形貌进行了表征,进一步通过紫外光谱、圆二色谱、红外光谱、X射线光电子能谱研究组装膜中环糊精与偶氮苯基团的自组装过程与主客体识别机理。实验结果表明,CD—CHOL在纯水亚相与PAA—Azo亚相表面形成稳定的Langmuir膜,同时环糊精与偶氮苯基团之间发生了主客体识别。本研究工作为环糊精衍生物界面组装与主客体识别相关研究提供了新的探索。     

壳聚糖聚丙烯酸水凝胶对Pb~(2+)的吸附机理研究

对辉光放电电解等离子体(GDEP)引发制备壳聚糖/聚丙烯酸(CS/PAA)水凝胶的机理进行了初步探讨,研究了CS/PAA对Pb~(2+)的吸附行为,详细考察了溶液pH、吸附时间和初始浓度对Pb~(2+)吸附量的影响,并对CS/PAA的再生和重复利用性进行了研究.同时,结合FT-IR和XPS表征,分析了CS/PAA吸附Pb~(2+)的作用机理.结果表明,CS/PAA对Pb~(2+)的吸附符合动力学准二级模型和Langmuir吸附等温式;在最佳吸附pH=5.1,吸附120 min时,CS/PAA对Pb~(2+)的最大理论吸附量为639.4mg·g-1;CS/PAA在0.015mol·L~(-1) EDTA-4Na溶液中具有优异的再生和重复利用性,其对Pb~(2+)的吸附存在离子交换和螯合作用.     

基于布拉格理论对多孔氧化铝薄膜的成色机制研究

利用阳极氧化方法制备出在可见光范围内呈现不同色彩的PAA薄膜,并基于布拉格理论,通过控制在草酸溶液中的阳极氧化时间,实现了对薄膜颜色的精细调控.通过分析薄膜折射率与波长及膜厚的关系,证实理论计算与实验结果是自洽的,并进一步证实PAA薄膜成色机制来源于薄膜干涉.这种鲜艳的结构色在装饰、显示器及防伪方面具有潜在的应用前景.     

多通孔阳极氧化铝膜的制备

通过两步阳极氧化法由铝片制得高度有序的多孔氧化铝膜(PAA),采用高电压瞬时脉冲法分离出完整而独立的多通孔氧化铝模板。用SEM对其表面进行分析,结果表明用瞬时电压脉冲法可以很好地分离出完整的通孔膜,且膜质量很高。孔直径为40⁵0nm,孔间距为9050nm,孔间距为90¹05nm,膜厚度为25μm左右,孔密度高达1.34×10105nm,膜厚度为25μm左右,孔密度高达1.34×10⁽¹⁰⁾个/cm(10)个/cm²。通过4次阳极氧化的时间电流密度曲线对比,表明两步阳极氧化可以刺得高度有序的PAA膜。     

冷轧乳化废水的破乳及油水分离研究

通过实验,选取明矾为无机破乳剂、聚丙烯酸（PAA）为有机絮凝剂处理冷轧乳化废水,分别考察明矾和PAA在破乳除油过程中的作用,其中明矾主要起凝聚破乳作用,PAA主要起吸附架桥作用.最佳处理条件是：明矾和PAA的投加量分别为1.0,0.4g/L,不调废水的pH值,废水温度为60℃.在此条件下,油去除率高达99.3%,分离后的油以浮油的形式浮于水面,可回收利用,下清液澄清透明.