金属有机骨架(MOFs)基复合质子交换膜的研究进展

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作者 李磊 王园园 魏国兰 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期17-27,共11页

近年来,金属有机骨架(MOFs)材料由于具有超大的比表面积和丰富的孔道结构,作为一种新型的质子导体在质子交换膜中的应用受到越来越多的关注。随着研究的不断深入,为进一步提升MOFs复合质子交换膜的各项性能,MOFs材料在质子交换膜中的物... 近年来,金属有机骨架(MOFs)材料由于具有超大的比表面积和丰富的孔道结构,作为一种新型的质子导体在质子交换膜中的应用受到越来越多的关注。随着研究的不断深入,为进一步提升MOFs复合质子交换膜的各项性能,MOFs材料在质子交换膜中的物理形态逐渐由颗粒状向连续相发展,MOFs材料的组分也呈现出由单一组分到双组分的发展态势。本文以质子交换膜中MOFs材料的物理形态为主线,将其划分为MOFs晶体/聚合物质子交换膜、第三相增强MOFs/聚合物复合质子交换膜和MOFs纳米纤维/聚合物复合质子交换膜,全面综述了MOFs材料在质子交换膜中的研究进展,并对MOFs复合质子交换膜的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 金属有机框架 复合质子交换膜 质子传导率 燃料电池

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分离膜在转移因子生产中的应用

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作者 曹占平 宋晓绪 +3 位作者 范云双 王尚尚 苏建东 刘恩华 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期7-12,共6页

为提高转移因子的生产效率,采用管式微滤+超滤装置代替透析袋的工序提取猪脾脏中的转移因子,研究分离膜工艺中猪脾脏均质液的稀释方法、冻融次数及膜清洗恢复情况.实验结果表明:脾脏均质液冻融3次,采用纯水1∶1(体积比)稀释,在过滤过程... 为提高转移因子的生产效率,采用管式微滤+超滤装置代替透析袋的工序提取猪脾脏中的转移因子,研究分离膜工艺中猪脾脏均质液的稀释方法、冻融次数及膜清洗恢复情况.实验结果表明:脾脏均质液冻融3次,采用纯水1∶1(体积比)稀释,在过滤过程中不断添加纯水以降低操作温度并提高过滤效率.微滤和超滤操作约3 h完成,操作温度始终低于37℃,更适宜转移因子的生产,超滤透过液中多肽、核糖的含量也符合半成品的要求.改进后的工艺操作简单,成本低,生产周期短,可适用于大规模工业生产. 展开更多

关键词 分离膜 转移因子 管式膜 微滤 超滤

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预氧化聚丙烯腈纳米纤维膜声学性能研究 被引量：1

3

作者 王宇 孙凯旋 黄庆林 《纺织工程学报》 2024年第1期44-54,共11页

通过对静电纺丝聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜进行预氧化处理,制备了声学性能优异的预氧化聚丙烯腈(OPAN)纳米纤维膜。研究了纳米纤维直径和孔隙率对声学性能的影响,结果表明:OPAN纳米纤维膜在全频率范围(1 k~10 kHz)内的声损值为-2.01 dB~+3... 通过对静电纺丝聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜进行预氧化处理,制备了声学性能优异的预氧化聚丙烯腈(OPAN)纳米纤维膜。研究了纳米纤维直径和孔隙率对声学性能的影响,结果表明:OPAN纳米纤维膜在全频率范围(1 k~10 kHz)内的声损值为-2.01 dB~+3.12 dB,且随着纳米纤维直径的增加,声损值呈增大的趋势。为了提高OPAN纳米纤维膜的模量,在PAN纳米纤维膜中引入了聚酰胺酸(PAA),在PAN预氧化的同时,PAA被热亚胺化,最终得到OPAN/PI纳米纤维膜。当OPAN/PI质量比为7∶3时,纳米纤维膜具有最高的杨氏模量(2000.07 MPa)和最低的声损值1.24 dB(1000 Hz)。此外,与OPAN纳米纤维膜相比,OPAN/PI纳米纤维膜因其杨氏模量更高,在低频(100-1000 Hz)范围内声损值更低。 展开更多

关键词 OPAN PI 静电纺丝 纳米纤维膜 声学性能

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芳香族聚酰胺分离膜制备方法及应用进展 被引量：9

4

作者 赖星 王纯 +2 位作者 肖长发 王黎明 辛斌杰 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期172-179,共8页

为更好地了解可用于特种分离领域的芳香族聚酰胺分离膜材料研究现状,综述了国内外近年来以芳香族聚酰胺为成膜聚合物的多孔分离膜材料研究进展,重点评述了现阶段芳香族聚酰胺多孔分离膜的制备方法及其特点,着重分析了芳香族聚酰胺多孔... 为更好地了解可用于特种分离领域的芳香族聚酰胺分离膜材料研究现状,综述了国内外近年来以芳香族聚酰胺为成膜聚合物的多孔分离膜材料研究进展,重点评述了现阶段芳香族聚酰胺多孔分离膜的制备方法及其特点,着重分析了芳香族聚酰胺多孔分离膜在废水处理、空气过滤、锂离子电池隔膜以及纤维增强膜等领域的应用现状。最后提出芳香族聚酰胺多孔分离膜目前仍存在的不足,并展望了芳香族聚酰胺多孔分离膜的应用前景及发展方向,以期为实现芳香族聚酰胺多孔分离膜的低能耗、高效率制备以及高值化利用提供参考。 展开更多

关键词 芳香族聚酰胺 多孔分离膜 废水处理 空气过滤 锂离子电池隔膜 纤维增强膜

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热致相分离法偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物多孔膜的制备及性能 被引量：2

5

作者 郑秋光 刘海亮 肖长发 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期841-848,共8页

以偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为稀释剂,采用热致相分离(TIPS)法制备了具有多孔结构的P(VDC-co-VC)膜.通过聚合物-稀释剂二元体系相图、场发射扫描电镜(FESEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X... 以偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为稀释剂,采用热致相分离(TIPS)法制备了具有多孔结构的P(VDC-co-VC)膜.通过聚合物-稀释剂二元体系相图、场发射扫描电镜(FESEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、纯水通量、接触角、孔径及其分布、截留率及力学性能等研究了聚合物含量对P(VDC-co-VC)多孔膜结构和性能的影响.结果表明,P(VDC-co-VC)-DMP二元体系成膜过程以液-液(L-L)分相为主,随着聚合物含量增加,膜的横截面由类花瓣状结构向胞腔状结构转变,膜的孔连通性降低,结构变得较为致密,同时膜上表面孔隙率降低,粗糙度增大. L-L分相时间和聚合物含量的变化,导致膜结晶度先降低后增大.聚合物含量的增加使膜上表面接触角、断裂强度及蛋白截留率增加,但膜的平均孔径、孔隙率及纯水通量先增加后减小.当聚合物质量分数为30%时,所得膜通透性较优,断裂强度可达7.5MPa. 展开更多

关键词 热致相分离法 偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物多孔膜 聚合物含量 液-液分相

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孤立铁/聚醚砜复合膜的制备与膜的油水分离及对苯酚的降解性能 被引量：3

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作者 黄莉兰 陈海梅 +5 位作者 韩晋 马冯 潘健 马文怡 任万征 张玉忠 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期134-143,共10页

针对复杂含油废水的处理,发展能同时分离油水混合物并能降解其中酚类等有机污染物的技术是未来油水分离膜的研究重点。文中以聚醚砜(PES)为膜材料,通过双凝固浴相转化法制备了高通量、抗压密性好的海绵孔结构PES基膜。通过在膜表面共沉... 针对复杂含油废水的处理,发展能同时分离油水混合物并能降解其中酚类等有机污染物的技术是未来油水分离膜的研究重点。文中以聚醚砜(PES)为膜材料,通过双凝固浴相转化法制备了高通量、抗压密性好的海绵孔结构PES基膜。通过在膜表面共沉积聚多巴胺(PDA)和聚乙烯亚胺(PEI)来负载孤立铁物种(4A-Fe)催化剂颗粒,得到了4AFe/PES膜。考察了4A-Fe/PES膜的油水分离性能和苯酚催化降解性能。结果显示,4A-Fe/PES有较好的亲水性、优异的水下超疏油性及抗油黏附性。且在动态分离乳化油水混合物的同时,实现了对油水乳液中苯酚的有效降解。在pH=2时,溶液循环50 min后膜对苯酚的降解率达到98.4%,在此过程中油水乳液的分离效率保持在99.8%,且重复使用3次后,膜的分离效率仍然能达到94.2%以上。 展开更多

关键词 孤立铁 聚醚砜 油水分离 降解

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光热膜蒸馏用光热转换材料的研究现状

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作者 厉宗洁 王鑫慧 +3 位作者 贾梦格 孙晓斌 王树业 刘雍 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期61-64,70,共5页

面对全球淡水资源的短缺,光热膜蒸馏因具有能源环保可持续、低能耗、高截盐、不易结垢等优势成为极具吸引力的新型海水淡化技术,其渗透通量与膜的光热转换性能密切相关。介绍了以金属纳米材料、无机半导体材料、碳基材料、聚合物材料及... 面对全球淡水资源的短缺,光热膜蒸馏因具有能源环保可持续、低能耗、高截盐、不易结垢等优势成为极具吸引力的新型海水淡化技术,其渗透通量与膜的光热转换性能密切相关。介绍了以金属纳米材料、无机半导体材料、碳基材料、聚合物材料及其他材料为光热转换材料的光热膜蒸馏的研究进展,并指出光热膜蒸馏面临的主要挑战和对未来的展望。 展开更多

关键词 太阳能 光热转换 膜蒸馏

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静电纺树枝状聚乳酸纳米纤维膜的制备及其过滤性能 被引量：19

8

作者 程博闻 高鲁 +2 位作者 SARMAD Bushra 邓南平 康卫民 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期139-144,共6页

为开发可用于空气过滤的纳米纤维,利用静电纺丝技术一步法制备了树枝状聚乳酸(PLA)纳米纤维膜,探讨了溶剂种类、四丁基氯化铵(TBAC)添加量和纺丝电压对纤维膜形貌结构和性能的影响,同时研究了TBAC添加量和纤维膜厚度对纤维膜过滤效果的... 为开发可用于空气过滤的纳米纤维,利用静电纺丝技术一步法制备了树枝状聚乳酸(PLA)纳米纤维膜,探讨了溶剂种类、四丁基氯化铵(TBAC)添加量和纺丝电压对纤维膜形貌结构和性能的影响,同时研究了TBAC添加量和纤维膜厚度对纤维膜过滤效果的影响。结果表明:溶剂为二氯甲烷,PLA和TBAC质量比为8∶1,纺丝电压为30 kV时,制得的纤维膜树枝状结构最为明显,其断裂应力和品质因数分别为23 MPa和0.068,优于纯PLA纤维膜的5 MPa和0.059;随TBAC质量分数的增加,纤维膜的接触角由118°降低至54.5°;当具有明显树枝状结构的纤维膜厚度从10μm增加至40μm时,过滤效率和压降均增大,且当膜厚度为20μm时,过滤效率达到99.89%,阻力约为96.08 Pa,可满足高效空气过滤需求。 展开更多

关键词 静电纺丝 聚乳酸 树枝状纳米纤维 过滤性能

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梯度复合聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及其过滤性能 被引量：7

9

作者 董锋 王航 +2 位作者 滕士英 庄旭品 程博闻 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1-7,共7页

为发挥纳米纤维膜在高效空气过滤材料领域的作用并实现连续化生产,通过自制静电辅助溶液喷射纺丝实验机,采用Box-Behnken试验设计方法,建立了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维直径和纺丝工艺参数的关系。利用在线复合方式连续制备了不同直径梯度... 为发挥纳米纤维膜在高效空气过滤材料领域的作用并实现连续化生产,通过自制静电辅助溶液喷射纺丝实验机,采用Box-Behnken试验设计方法,建立了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维直径和纺丝工艺参数的关系。利用在线复合方式连续制备了不同直径梯度复合的PAN纳米纤维膜并将其用于空气过滤领域,并对纤维膜的结构和形貌进行了表征。结果表明:通过调整纺丝工艺参数可有效地实现对纤维直径的控制;同时由该技术所制得的复合膜在消除静电后,通过物理筛分作用,对0.4μm的癸二酸二辛酯粒子具有99.923%的过滤效率和117 Pa的压降,对大于0.8μm的粒子具备100%的过滤效率。 展开更多

关键词 聚丙烯腈微纳米纤维 宏量制备 直径调控 复合纤维膜 高效空气过滤材料

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磺化聚醚砜纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能 被引量：5

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作者 王利媛 康卫民 +2 位作者 庄旭品 鞠敬鸽 程博闻 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期19-26,共8页

为开发燃料电池用高性能全氟磺酸(Nafion)质子交换膜,采用静电纺丝技术制备不同磺化度的磺化聚醚砜(SPES)纳米纤维,将其作为添加剂引入Nafion基体中,制备SPES纳米纤维/Nafion复合质子交换膜。探讨纺丝液浓度、纺丝电压、接收距离对SPES... 为开发燃料电池用高性能全氟磺酸(Nafion)质子交换膜,采用静电纺丝技术制备不同磺化度的磺化聚醚砜(SPES)纳米纤维,将其作为添加剂引入Nafion基体中,制备SPES纳米纤维/Nafion复合质子交换膜。探讨纺丝液浓度、纺丝电压、接收距离对SPES纳米纤维纺丝过程及纤维形貌的影响。在最优纺丝工艺下,着重研究不同磺化度SPES纳米纤维对复合膜微观结构、吸水率、溶胀率、质子传导率及甲醇渗透率等性能的影响。结果表明:在SPES质量分数为30%,纺丝电压为30 kV,接收距离为20 cm条件下制得磺化度为64%的SPES纳米纤维,将其作为添加剂构筑得到复合Nafion质子交换膜,该膜具有平衡的质子传导(0.144 S/cm)与甲醇渗透性(7.58×10-7 cm^2/s),综合性能最佳,满足高性能甲醇燃料电池的应用需求。 展开更多

关键词 质子交换膜 静电纺丝 磺化聚醚砜 纳米纤维 质子传导率 燃料电池

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高强度聚氯乙烯中空纤维膜的制备及其性能 被引量：2

11

作者 梅硕 李金超 +3 位作者 卢士艳 肖长发 杨勇 冯向伟 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期16-20,共5页

针对溶液相转化法制备的聚氯乙烯(PVC)膜存在强度及通透性能难以同步提高的问题,以MT-I型复合粉为成孔剂,邻苯二甲酸二辛酯为稀释剂,采用螺杆挤出法制备了PVC中空纤维膜,研究了拉伸和萃取过程对纤维膜形貌及结构的影响,并通过水通量、... 针对溶液相转化法制备的聚氯乙烯(PVC)膜存在强度及通透性能难以同步提高的问题,以MT-I型复合粉为成孔剂,邻苯二甲酸二辛酯为稀释剂,采用螺杆挤出法制备了PVC中空纤维膜,研究了拉伸和萃取过程对纤维膜形貌及结构的影响,并通过水通量、碳素墨水截留率及拉伸强力测试分析了纤维膜的分离性能和力学性能。结果表明:随着拉伸倍数的增加,PVC中空纤维膜的断裂强度增大,断裂伸长率减小;经乙醇萃取后纤维膜表面出现了更多微孔,纤维膜的通透性能提高;当拉伸倍数为3时,纤维膜具有较高通透性和较好的力学性能,水通量为798 L/(m^2·h),拉伸断裂强度为17.7 MPa,断裂伸长率为70.67%。 展开更多

关键词 聚氯乙烯 螺杆挤出法 中空纤维膜 分离膜 水处理 截留率

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离子液体[Bmim]Cl改性PVDF膜的制备与性能 被引量：3

12

作者 王薇 孙函舒 丁平 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期1-7,共7页

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的亲水性,提高其过滤性能和抗污染性能,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为添加剂,通过共混法和热致相分离法(TIPS)制备改性PVDF超滤膜;探究离子液体添加量对膜的水接触角、水通量、截留率和通量恢... 为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的亲水性,提高其过滤性能和抗污染性能,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为添加剂,通过共混法和热致相分离法(TIPS)制备改性PVDF超滤膜;探究离子液体添加量对膜的水接触角、水通量、截留率和通量恢复率等的影响,并利用EDX表征[Bmim]Cl在膜表面的分布状态,通过SEM观察膜的微观结构。结果表明:[Bmim]Cl在膜表面均匀分散,改性膜的水接触角明显变小,亲水性得到较大改善;随着[Bmim]Cl质量分数提高,膜中指状孔变少,粒子堆积状态愈发明显,膜皮层厚度先减小后增大,水通量和截留率变化趋势与之相反,而通量恢复率逐渐提高;当[Bmim]Cl质量分数为0.25%时,改性膜水通量达到峰值,约为80 L/(m^2·h),比纯PVDF膜提高61.1%;当[Bmim]Cl质量分数为0.50%时,改性膜皮层最薄,截留率达到最大值95%左右,通量恢复率达86.4%,比纯PVDF膜分别提高了38.4%和17.9%。 展开更多

关键词 离子液体 1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[Bmim]Cl 聚偏氟乙烯 超滤膜 亲水性 过滤性能 抗污染性能

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磁性氧化石墨烯基17β-雌二醇分子印迹复合膜的制备与性能 被引量：1

13

作者 李颖 雷蕊 +2 位作者 徐文凯 朱小雪 黄艳凤 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期170-177,共8页

利用可逆加成-断裂链转移(reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)聚合技术,以氧化石墨烯/Fe_(3)O_(4)(GO@Fe_(3)O_(4))为载体,内分泌干扰素17β-雌二醇为模板分子,成功制备磁性氧化石墨烯基17β-雌二醇分子印迹复合膜... 利用可逆加成-断裂链转移(reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)聚合技术,以氧化石墨烯/Fe_(3)O_(4)(GO@Fe_(3)O_(4))为载体,内分泌干扰素17β-雌二醇为模板分子,成功制备磁性氧化石墨烯基17β-雌二醇分子印迹复合膜(GO@Fe_(3)O_(4)-MIP)。高倍透射电镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、振动样品磁强计(VSM)等表征结果表明,所制备的GO@Fe_(3)O_(4)-MIP的磁强度为12.89 A·m^(2)·kg^(-1),其厚度均一,约为6.45 nm。吸附性能实验研究表明,GO@Fe_(3)O_(4)-MIP对17β-雌二醇的吸附平衡时间为30 min,最大吸附量为28.62 mg/g,证实了GO@Fe_(3)O_(4)-MIP对17β-雌二醇具有较高的吸附效率和良好的吸附性。 展开更多

关键词 分子印迹 RAFT聚合 氧化石墨烯 四氧化三铁 17Β-雌二醇

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无机相拓扑结构对有机-无机复合质子交换膜性能的影响综述

14

作者 李磊 刘晓莲 +2 位作者 王利媛 康卫民 庄旭品 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期621-627,共7页

作为一种可持续能源转换装置,质子交换膜燃料电池受到了广泛关注。质子交换膜作为其中的核心部件,对提升燃料电池的电化学性能和降低成本起到至关重要的作用。目前,对于单一Nafion膜或非氟有机基质膜存在的燃料穿梭率高和质子传导率对... 作为一种可持续能源转换装置,质子交换膜燃料电池受到了广泛关注。质子交换膜作为其中的核心部件,对提升燃料电池的电化学性能和降低成本起到至关重要的作用。目前,对于单一Nafion膜或非氟有机基质膜存在的燃料穿梭率高和质子传导率对温度或湿度依赖性大等问题,基于有机-无机的复合策略的质子交换膜具有明显改善作用。本文选取三类典型无机添加物,从不断优化添加物自身拓扑结构的角度,对近年来国内外有机-无机复合质子交换膜的研究进展进行了综述,其中,对新兴的金属有机框架(MOF)添加物进行了重点论述;最后,对有机-无机复合质子交换膜的未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 燃料电池 质子交换膜 有机-无机复合材料 拓扑结构 金属有机框架

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聚羟基丁酸酯纳米纤维支撑海藻酸钙纳滤膜制备及抗污染性能 被引量：8

15

作者 张志箭 徐安厚 +4 位作者 赵孔银 郭杰 王晓磊 蔡志江 魏俊富 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期179-183,190,共6页

以聚羟基丁酸酯(PHB)纳米纤维膜为载体,不添加致孔剂,制备了PHB纳米纤维支撑的海藻酸钙(CaAlg)水凝胶纳滤膜(CaAlg-PHB复合膜)。通过扫描电子显微镜观察膜的形貌,研究膜的溶胀性能、拉伸力学性能、亲水性和对乳化油、牛血清蛋白(BSA)溶... 以聚羟基丁酸酯(PHB)纳米纤维膜为载体,不添加致孔剂,制备了PHB纳米纤维支撑的海藻酸钙(CaAlg)水凝胶纳滤膜(CaAlg-PHB复合膜)。通过扫描电子显微镜观察膜的形貌,研究膜的溶胀性能、拉伸力学性能、亲水性和对乳化油、牛血清蛋白(BSA)溶液的抗污染性能以及对染料的截留性能。结果表明,CaAlg-PHB复合膜的断裂强度与CaAlg自支撑膜相比得到较大提高。乳化油悬浊液和BSA溶液的稳定通量分别为纯水通量的83.82%和86.70%,表明CaAlgPHB复合膜具有良好的抗污染性能。3D超景深显微镜观测显示乳化油在膜表面不粘附,水下二氯甲烷在膜表面的接触角达到148.3°,表明该复合膜在水下超疏油。在0.1 MPa压力下,CaAlg-PHB复合膜对染料刚果红的稳定通量和截留率分别为30.57 L/(m^2·h)和96.95%。 展开更多

关键词 静电纺丝 聚羟基丁酸酯 海藻酸钙 纳滤膜 抗污染 染料截留

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静电纺聚四氟乙烯/二氧化钛光催化纳米纤维膜的制备及其应用 被引量：12

16

作者 张梦媛 黄庆林 +1 位作者 黄岩 肖长发 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1-7,共7页

针对光催化剂二氧化钛(TiO2)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO2,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO2初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO2... 针对光催化剂二氧化钛(TiO2)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO2,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO2初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO2光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO2质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO2固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m2·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO2纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。 展开更多

关键词 聚四氟乙烯 二氧化钛 静电纺丝 光催化 减压膜蒸馏

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PVDF/PVA复合膜的制备与性能研究 被引量：5

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作者 赵世怀 张翠翠 +2 位作者 杨紫博 张旭平 郭云露 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期60-63,共4页

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种良好的成膜材料,化学稳定性好,可用于直接醇类燃料电池,但是由于PVDF膜本身的疏水性,使PVDF膜水通量降低,从而限制了它在直接乙醇燃料电池的应用。通过在PVDF膜中加入亲水性较强且阻醇性较好的聚乙烯醇(PVA)对PVD... 聚偏氟乙烯(PVDF)是一种良好的成膜材料,化学稳定性好,可用于直接醇类燃料电池,但是由于PVDF膜本身的疏水性,使PVDF膜水通量降低,从而限制了它在直接乙醇燃料电池的应用。通过在PVDF膜中加入亲水性较强且阻醇性较好的聚乙烯醇(PVA)对PVDF膜进行改性,制备出高性能的PVDF/PVA复合膜,以纯PVDF膜为参考,对复合膜的微观形貌、含水量、亲水性和乙醇渗透率等性能进行了考察。结果表明:随着浸泡时间的延长,PVA溶液能够很好地掺杂到PVDF结构中,含水量和亲水性得到了显著的提高,降低了乙醇渗透率,PVDF基阴离子交换膜的性能得到了提高。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯 聚乙烯醇 亲水性 乙醇渗透率

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氯化锌水溶液为溶剂制备的聚丙烯腈过滤膜 被引量：1

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作者 李天泽 赵孔银 +4 位作者 王晓辉 李金刚 冯霞 王晓磊 魏俊富 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期157-162,共6页

为了避免使用有机溶剂引起的环境污染问题,以高浓度氯化锌水溶液为溶剂,氧化-还原引发丙烯腈聚合得到的聚丙烯腈(PAN)为铸膜液,以水为凝固浴制备聚丙烯腈过滤膜,记为PAN(ZnCl2)膜。同时以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂溶解商品化PAN,以水为... 为了避免使用有机溶剂引起的环境污染问题,以高浓度氯化锌水溶液为溶剂,氧化-还原引发丙烯腈聚合得到的聚丙烯腈(PAN)为铸膜液,以水为凝固浴制备聚丙烯腈过滤膜,记为PAN(ZnCl2)膜。同时以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂溶解商品化PAN,以水为凝固浴制备PAN过滤膜,记为PAN(DMF)膜。通过扫描电子显微镜和X射线衍射对2种膜的形貌结构进行表征,研究了2种膜的力学性能、亲水性、抗污染性,以及对不同染料的过滤性能。结果表明,PAN(ZnCl2)膜比PAN(DMF)膜在亲水性、抗污染性、力学性能方面均有提高。在0.1 MPa的压力下,PAN(ZnCl2)膜的纯水通量达到70 L/(m2·h),染料溶液的通量在50~65 L/(m2·h),对刚果红(Mw=696.68)、直接黄27(Mw=662.62)和苋菜红(Mw=604.47)的截留率分别为100%、100%和55%;PAN(DMF)膜的水通量达到150 L/(m2·h),其对刚果红、直接黄27和苋菜红的截留率仅为92%、68%和19%,且膜易被染料污染。 展开更多

关键词 聚丙烯腈 氯化锌 二甲基甲酰胺 过滤膜 染料截留

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静电直写聚偏氟乙烯纤维膜结构设计及应用 被引量：3

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作者 梁园园 黄庆林 +1 位作者 胡棚 肖长发 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期125-133,共9页

以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/丙酮为混合溶剂制得纺丝液,采用静电直写技术制备了具有规整孔结构的PVDF多孔纤维膜。通过AutoCAD设计了不同膜孔间距的孔形貌,研究了溶剂组成对PVDF纺丝液流变性能和纺丝成纤... 以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/丙酮为混合溶剂制得纺丝液,采用静电直写技术制备了具有规整孔结构的PVDF多孔纤维膜。通过AutoCAD设计了不同膜孔间距的孔形貌,研究了溶剂组成对PVDF纺丝液流变性能和纺丝成纤性能的影响。结果表明,挥发性丙酮的加入有效地降低了纺丝液黏度,同时也提高了PVDF纤维膜的固化速率,有利于静电直写纤维膜的固化成形。此外,当电场电压3.5 kV、接收距离10 mm、挤出速率0.25 mL/h,直写5层时,所得PVDF纤维膜具有较好的规则孔形状和球晶次级结构。通过扫描电镜、静态水接触角、力学性能、渗透通量等测试分析,当设置孔间距为0.3 mm,所得PVDF纤维膜静态水接触角为117°,用于油水分离通量达1111.08 L/(m^2·h)(高10 cm油水自身质量),分离效率高于98%。 展开更多

关键词 静电直写 聚偏氟乙烯纤维膜 规整孔结构 油水分离

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氧化石墨烯量子点/聚丙烯腈纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能 被引量：1

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作者 王树博 秦湘普 +2 位作者 石磊 庄旭品 李振环 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期8-13,共6页

为提高全氟磺酸(Nafion)膜的质子传导率和尺寸稳定性,利用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯量子点(GOQDs)/聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,并通过Nafion溶液浸渍法制备了纳米纤维复合质子交换膜。借助扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、热重分析仪和... 为提高全氟磺酸(Nafion)膜的质子传导率和尺寸稳定性,利用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯量子点(GOQDs)/聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,并通过Nafion溶液浸渍法制备了纳米纤维复合质子交换膜。借助扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、热重分析仪和X射线衍射仪等对纳米纤维及复合膜的结构和性能进行表征。结果表明:GOQDs在PAN纳米纤维中均匀分布,GOQDs的加入减小了纳米纤维的直径;纳米纤维形成三维网络结构,对复合膜起到了骨架支撑作用,提高了复合膜的尺寸稳定性,同时提高了复合膜的热稳定性和吸水性;GOQDs质量分数的增加提高了复合膜的质子传导率,80℃时复合膜的质子传导率最高可达0.182 S/cm。 展开更多

关键词 静电纺丝 聚丙烯腈纳米纤维 氧化石墨烯量子点 质子交换膜 燃料电池

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