油水分离膜的表/界面设计与结构调控

 膜分离是含油污水深度处理的有效途径,油水分离膜是含油污水膜法处理的核心材料,其表/界面的结构和物化特征直接决定了油水分离的效率与膜材料使用寿命。本文综述了近年来油水分离膜表/界面设计与结构调控方面的研究进展。介绍了膜表面化学和拓扑结构对膜性能的影响,阐述了油水分离膜表/界面设计的原理、疏水膜的构建与亲水性反转、超亲水表面的制备,以及智能型油水分离膜的设计与制备。归纳了目前油水分离膜和含油污水膜法处理研究中存在的一些共性问题,包括定量研究和破乳机制研究缺乏、膜材料耐热性和耐化学清洗性不足等,对未来的发展趋势进行了展望。     

Synthesis and characterization of BiFeO3 nanotube arrays and Y-junction BiFeO3 nanotubes

Multiferroic BiFeO₃ (BFO) nanotube arrays (∼100 nm in diameter and ∼50 μm in length) were synthesized by the sol-gel method utilizing the anodic aluminum oxide (AAO) membrane technique. The microstructure and chemical components of the BFO nanotubes were investigated using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray photoelectron spectrometer (XPS). The BFO nanotubes exhibited polycrystalline microstructures. The novel Y-junction BFO nanotubes were simultaneously fabricated. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 90306010), Program for New Century Excellent Talents in University (Grant No. NCET-04-0653) and National Basic Research Program of China (Grant No. 2007CB616911)     

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.     

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.     

高温胁迫对菠菜类囊体膜蛋白亚基和光谱特征的影响

研究了高温处理对菠菜类囊体膜蛋白亚基和光谱特征的影响.结果显示,高温处理后,内周天线CP43、放氧外周蛋白33 000降解明显,而外周天线LHC II发生聚集;随着处理温度的增高,菠菜类囊体膜的吸收光谱和荧光发射光谱明显下降,而且峰位发生蓝移,这说明高温处理破坏了类囊体膜的结构,影响到对光能的吸收.而35℃高温处理下,随着处理时间的延长,吸收光谱和荧光光谱也呈现下降趋势,但与不同温度处理相比,下降程度略缓,这说明类囊体膜在35℃长时间处理表现出的耐受性比在高温短时间处理条件强.     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明:当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

质子交换膜燃料电池分体式集成电堆

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是电动汽车的最佳候选电源。为提高其效率,研制了一种分体式质子交换膜燃料电池集成电堆。采用外置式Nafion○R115膜加湿器,加湿系统与冷却系统合二为一。在70℃,气体流量小于7L/min时,膜加湿器能为反应气体提供摩尔分数为72%的加湿量,满足了电堆的加湿需求。电堆活性面积为390cm2,在电流密度为2.1A/cm2时,电堆最大功率可超过1.2W/cm2。用电化学分析方法研究了电堆的静态与动态电性能。发现小于1A/cm2的电流密度有利于电堆活化,而电流密度超过1.5A/cm2会使电堆的稳定性变坏。     

毛果冷杉湿心材的闭塞纹孔及细菌对木材结构的降解

扫描电镜观察到毛果冷杉湿心材部位管胞具缘纹孔纹孔膜上存在着水痕状、片状或块状的细菌,而在正常材部位没有发现。细菌的活动不但使湿心材部位的部分射线薄壁细胞发生降解,而且纹孔膜塞缘的微纤丝束也偶尔被降解而产生断裂。生材时,湿心材管胞间的具缘纹孔纹孔膜严重结壳并闭塞,早、晚材管胞具缘纹孔的闭塞率分别为77.7%和72.1%,而正常材大多数是非闭塞的,早、晚材的闭塞程度分别只有6.8%和13.4%。湿心材中存在的大量闭塞纹孔,是导致木材干燥困难的主要原因。     

Structure, function and evolution of antifreeze proteins

Antifreeze proteins bind to ice crystals and modify their growth. These proteins show great diversity in structure, and they have been found in a variety of organisms. The ice-binding mechanisms of antifreeze proteins are not completely understood. Recent findings on the evolution of antifreeze proteins and on their structures and mechanisms of action have provided new understanding of these proteins in different contexts. The purpose of this review is to present the developments in contrasting research areas and unite them in order to gain further insight into the structure and function of the antifreeze proteins. Received 2 September 1998; received after revision 21 October 1998; accepted 2 November 1998     

纳滤膜对废水中不同铬离子分离特性的研究

采用纳滤膜在室温条件下对含铬废水进行处理.探讨了铬的不同形态、进料溶液中铬离子浓度、膜两侧压力对除铬效果的影响.结果表明:在实验条件下纳滤膜对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除率都很高,均大于90%,且Cr(Ⅵ)去除率稍微大于Cr(Ⅲ)的去除率.随着进料废水中铬离子浓度升高或膜两侧压力的增加,纳滤膜对其去除率均有一定程度的下降.