CFD模拟优化多通道电催化膜反应器设计

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作者 韩静 王晴晴 +1 位作者 葛晓龙 王虹 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期108-118,共11页

以平板多通道炭膜为电极,直流稳压电源提供电流,蠕动泵提供分离动力,构建电催化膜反应器(ECMR).利用COMSOL Multiphysics 5.6对ECMR进行几何建模,模拟反应器内部流体力学分布,研究几何结构对流场分布的影响,并结合水力特性参数对其进行... 以平板多通道炭膜为电极,直流稳压电源提供电流,蠕动泵提供分离动力,构建电催化膜反应器(ECMR).利用COMSOL Multiphysics 5.6对ECMR进行几何建模,模拟反应器内部流体力学分布,研究几何结构对流场分布的影响,并结合水力特性参数对其进行评价.结果表明,ECMR进水方式为平行于平板多通道炭膜、出水方式为单端出水时性能最佳,且经过示踪剂实验计算得到ECMR的死区容积率由18.86%降低到8.51%.对比优化前与优化后的ECMR的传质以及降解N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)的效果,ECMR的传质系数由1.39×10^(-4)m/s增加到1.48×10^(-4)m/s,扩散系数由1.3074×10^(-3)cm^(2)/s增加到1.473×10^(-3)cm^(2)/s,同时对质量浓度100 mg/L DMAc的去除率提高了14.5%,COD去除率提升了9%.以上结果表明ECMR的几何结构优化能够提升水处理性能,增强传质,在废水处理领域具有巨大的应用潜力. 展开更多

关键词 平板多通道炭膜 电催化膜反应器 流体力学 DMAc废水

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聚醚砜/磺化聚砜/磺化聚醚砜共混疏松纳滤膜的制备及其染料/盐选择分离性能 被引量：4

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作者 刘晓伟 胡梦洋 +3 位作者 陶然 崔振宇 马小华 李建新 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期65-72,共8页

含盐染料废水的有效分离一直是工业废水处理领域亟需解决的难题,制备高性能的疏松纳滤膜是解决这一问题的有效途径.以聚醚砜(PES)、磺化聚砜(SPSf)和磺化聚醚砜(SPES)为原料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,己二酸(AA)为添加剂配制铸膜液... 含盐染料废水的有效分离一直是工业废水处理领域亟需解决的难题,制备高性能的疏松纳滤膜是解决这一问题的有效途径.以聚醚砜(PES)、磺化聚砜(SPSf)和磺化聚醚砜(SPES)为原料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,己二酸(AA)为添加剂配制铸膜液(固含量31%,质量分数),水为凝固浴,采用非溶剂致相分离(NIPS)法制备了PES/SPSf/SPES共混疏松纳滤膜,探究SPES添加量(0〜20%,质量分数)对膜结构以及染料/盐分离性能的影响.结果表明,PES/SPSf/SPES共混体系为完全相容体系,制备的共混膜横截面为完全海绵体结构.当SPES添加量为10%时,所制备疏松纳滤膜(M10)的切割分子量为5900,膜孔径为1.38 nm,纯水渗透率为605 L/(m^(2)·h·MPa);共混膜对分散红74(DR74)和分散蓝79(DB79)的截留率均>99%;共混膜持续处理DR74/Na_(2)SO_(4)混合溶液48 h,对DR74的截留率>99%,对Na_(2)SO_(4)的截留率<25%,表现出优异的染料截留性能和运行稳定性,实现了对分散染料/盐的选择性分离. 展开更多

关键词 聚醚砜 磺化聚砜 磺化聚醚砜 疏松纳滤膜 染料/盐分离

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面向新兴污染物去除的纳滤膜研究进展 被引量：2

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作者 鲍金铭 王文亮 胡云霞 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期169-177,共9页

水体中新兴污染物的出现已成为世界范围内日益凸显的环境问题.纳滤膜技术以其低成本、低能耗、高效率等优势,被广泛用于去除水体中的新兴污染物.本文概述了水体中新兴污染物的主要种类、来源及危害,重点介绍了纳滤膜对水体中新兴污染物... 水体中新兴污染物的出现已成为世界范围内日益凸显的环境问题.纳滤膜技术以其低成本、低能耗、高效率等优势,被广泛用于去除水体中的新兴污染物.本文概述了水体中新兴污染物的主要种类、来源及危害,重点介绍了纳滤膜对水体中新兴污染物的去除性能及去除机理的研究进展,并对用于水体中新兴污染物去除的纳滤膜存在的问题及可能的解决方案进行了探讨和展望. 展开更多

关键词 新兴污染物 水处理 纳滤膜

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陶瓷膜的低成本制备及其油水分离应用研究进展 被引量：7

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作者 于庆海 朱家明 +1 位作者 赵倩倩 龚耿浩 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期164-172,共9页

无机陶瓷膜因抗污染性能好,机械强度高,耐酸、耐碱,再生性好等优势在含油废水处理方面备受关注.然而,陶瓷膜较高的生产成本和实际应用过程中的膜污染仍限制着其大规模工业化应用.采用低成本陶瓷材料和高效的膜制备技术设计低成本油水分... 无机陶瓷膜因抗污染性能好,机械强度高,耐酸、耐碱,再生性好等优势在含油废水处理方面备受关注.然而,陶瓷膜较高的生产成本和实际应用过程中的膜污染仍限制着其大规模工业化应用.采用低成本陶瓷材料和高效的膜制备技术设计低成本油水分离陶瓷膜可有效降低其生产成本,此外,膜污染控制与评价也是有效推动其工业化应用的重要环节,成为目前油水分离陶瓷膜的研究重点之一.本文从低成本膜材料、高效膜制备工艺及膜污染评价3个方面概述并总结了目前低成本油水分离陶瓷膜的研究进展,并对油水分离陶瓷膜未来的发展方向进行展望,为推动低成本高性能陶瓷膜技术在工业化含油废水处理中的应用提供参考. 展开更多

关键词 油水分离 陶瓷膜 膜制备 膜污染

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纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及处理含酚废水性能研究 被引量：6

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作者 李乐 王虹 +3 位作者 马荣花 惠洪森 梁小平 李建新 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期309-318,共10页

以多孔钛膜为基膜,醋酸锰为锰源,采用溶胶-凝胶法制备出负载纳米氧化锰的钛基电催化膜(nano-MnO_x/Ti膜).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(CA)... 以多孔钛膜为基膜,醋酸锰为锰源,采用溶胶-凝胶法制备出负载纳米氧化锰的钛基电催化膜(nano-MnO_x/Ti膜).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(CA)等测试手段,对MnO_x/Ti膜电极的微观形貌、晶型、电化学性能等进行表征.结果表明,所得催化剂是由直径为50 nm的γ-Mn O2和Mn2O3纳米棒所组成,且均匀分布于Ti膜上,负载催化剂后钛膜电极电化学性能和催化性能明显提高,催化剂与基体之间键合的形成提高其稳定性.以棒状nano-MnO_x/Ti膜电极为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理含酚废水,当苯酚溶液浓度为10 mmol·L-1、电流密度为0.25 m A·cm-2、停留时间为15 min时,COD去除率可达95.1%. 展开更多

关键词 电催化膜反应器 MnOx/Ti膜电极 锰氧化物 含酚废水 催化氧化

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PVDF/PAA-b-PMMA-b-PAA超滤膜的结构调控和性能评价 被引量：6

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作者 韩洪蕊 赵军强 +4 位作者 杨景 王齐齐 李冬阳 赵义平 陈莉 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-9,共9页

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)合成了以聚丙烯酸(PAA)为亲水链段和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为疏水链段的两亲性三嵌段共聚物PAA-b-PMMA-b-PAA(PAMA),通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(~1HNMR)对聚合物进行了化学... 采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)合成了以聚丙烯酸(PAA)为亲水链段和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为疏水链段的两亲性三嵌段共聚物PAA-b-PMMA-b-PAA(PAMA),通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(~1HNMR)对聚合物进行了化学结构表征.然后以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜物质,PAMA为改性剂,利用非溶剂诱导相转化法制备了一系列PVDF/PAMA共混超滤膜.研究了PAMA含量对PVDF/PAMA膜的表面化学结构、微观形貌、亲水性、渗透性能以及抗污性能的影响.结果表明,当共混膜中PAMA含量增大时,PVDF/PAMA膜的表面孔密度、孔径和粗糙度均呈现不断增大的趋势.当共混膜中PAMA质量分数为18.2%时,纯水通量由未改性的PVDF膜的12.9 L/(m^2·h)增大至130.2 L/(m^2·h),BSA截留率为97.2%,通量恢复率高达97.5%.因此,PVDF/PAMA共混超滤膜的渗透性能和抗污性能有明显提高. 展开更多

关键词 两亲性三嵌段共聚物 共混改性 PVDF超滤膜 膜污染 RAFT

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基于Passerini反应改性PVDF超滤膜及其抗蛋白质污染性能 被引量：3

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作者 武家鑫 付维贵 +5 位作者 刘建超 薛莹莹 陈熙 冯霞 赵义平 陈莉 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期68-77,共10页

以丙烯酸(AA)、乙醛(HA)和异腈基乙酸甲酯(MIA)为改性单体,基于Passerini反应对疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行表面接枝改性,以期提高膜的亲水性和抗污染性能;通过红外光谱、X射线光电子能谱、场发射电子显微镜和原子力显微镜观察膜... 以丙烯酸(AA)、乙醛(HA)和异腈基乙酸甲酯(MIA)为改性单体,基于Passerini反应对疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行表面接枝改性,以期提高膜的亲水性和抗污染性能;通过红外光谱、X射线光电子能谱、场发射电子显微镜和原子力显微镜观察膜表面化学组成和形貌;通过膜表面水接触角、Zeta电位测试表征其亲水性和表面电荷,并测试膜的纯水渗透性能和抗蛋白质污染性能.结果表明,与原膜(M0)相比,经过Passerini反应进行24 h后,改性膜(M24)的接触角由M0的100.4°降低至58.9°;M24显弱负电性;牛血清蛋白(BSA)溶液动态循环过滤实验表明改性膜的截留率从85.5%增加到95.5%,通量恢复率从原膜的62.0%增加到93.5%,不可逆污染指数从38.0%降低到6.5%.说明经过Passerini反应修饰后,膜的亲水性和抗污染性得到显著提升. 展开更多

关键词 表面改性 Passerini反应 PVDF超滤膜 抗污染 分离性能

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间歇电沉积法制备纳米MnOx/Ti膜电极及其催化氧化环己烷性能 被引量：4

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作者 周雪 王虹 +2 位作者 尹振 张玉军 李建新 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期397-405,共9页

高选择性氧化环己烷(CHA)制备环己酮和环己醇(KA油)具有重要的工业价值和应用前景.本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnOx催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器(ECMR)催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮.利用场发射扫描电子显微镜(... 高选择性氧化环己烷(CHA)制备环己酮和环己醇(KA油)具有重要的工业价值和应用前景.本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnOx催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器(ECMR)催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和电化学工作站等表征手段对催化剂的结构与性能进行表征.结果表明,间歇电沉积法制备的催化剂为纳米花球状γ-MnO2.与基体钛膜相比,MnOx/Ti膜电极具有更优的电化学性能和传质性能.此外,以MnOx/Ti电催化膜为阳极,不锈钢网为阴极构建ECMR.当环己烷初始浓度30 mmol·L^-1、反应温度30℃、停留时间34.3 min、电流密度2.3mA·cm^-2等条件下,ECMR环己烷转化率达25.6%,KA油总选择性高于99%.同时,ECMR重复使用8次后表现较高催化稳定性. 展开更多

关键词 间歇电沉积 MnOx/Ti电催化膜 电催化膜反应器 环己烷氧化 环己醇和环己酮

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ZIF-8-NH2/有机硅杂化膜的制备及渗透汽化脱盐性能研究 被引量：3

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作者 朱春晖 徐荣 +3 位作者 任秀秀 左士祥 龚耿浩 钟璟 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1239-1246,共8页

石油和天然气开采、电厂脱硫及海水淡化等工业活动会产生大量的高含盐废水,有效处理这些高盐废水是实现液体零排放的关键。本研究以多孔α-Al2O3陶瓷膜为支撑体,将氨基功能化的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8-NH2)填充到1,2-二(三乙氧基... 石油和天然气开采、电厂脱硫及海水淡化等工业活动会产生大量的高含盐废水,有效处理这些高盐废水是实现液体零排放的关键。本研究以多孔α-Al2O3陶瓷膜为支撑体,将氨基功能化的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8-NH2)填充到1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)中,制得ZIF-8-NH2/有机硅杂化膜,将其应用于高浓度盐水渗透汽化脱盐,并系统考察了ZIF-8-NH2含量、进料温度与浓度等因素对其脱盐性能的影响。实验结果表明,与BTESE膜及ZIF-8/BTESE杂化膜相比,氨基功能化的ZIF-8-NH2/BTESE杂化膜的水渗透率和盐截留率均有所提高。在连续50 h渗透汽化脱盐测试中,ZIF-8-NH2/BTESE杂化膜表现出优异的结构稳定性,NaCl表观截留率始终保持在99.95%以上,水渗透率保持在6.3×10−11 m3/(m2·s·Pa)以上。此外,NaCl截留率几乎不受进料温度和进料浓度的影响,在高盐废水处理领域表现出良好的应用前景。 展开更多

关键词 膜 有机硅 脱盐 渗透汽化

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全钒液流电池用磺化聚醚醚酮/锂皂石质子膜的结构及性能 被引量：5

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作者 刘博 邹楠 +1 位作者 张雨霞 石海峰 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2186-2194,共9页

通过溶液流延法制备了磺化聚醚醚酮/锂皂石(SPEEK/Lap)复合膜,对其物理化学性质、机械性能、化学稳定性及单电池性能进行了测试.在SPEEK基质中引入的Lap有效改善了复合膜的质子传导率、溶胀率和机械性能.当Lap添加量(质量分数)从0.2%增... 通过溶液流延法制备了磺化聚醚醚酮/锂皂石(SPEEK/Lap)复合膜,对其物理化学性质、机械性能、化学稳定性及单电池性能进行了测试.在SPEEK基质中引入的Lap有效改善了复合膜的质子传导率、溶胀率和机械性能.当Lap添加量(质量分数)从0.2%增到1.5%时,复合膜的质子传导率随之增加(19.9~23.6m S/cm).SPEEK/Lap-0.2复合膜的自放电时间为57.2 h,是Nafion 117膜的2.4倍和纯SPEEK膜的1.5倍.在80 m A/cm^2电流密度下,SPEEK/Lap-0.2复合膜的电压效率(VE,86.5%)和能量效率(EE,84.0%)明显高于Nafion 117膜(VE:83.8%,EE:80.7%)和纯SPEEK膜(VE:81.4%,EE:78.9%).同时,SPEEK/Lap-0.2复合膜经100次充放电循环测试后具有良好的循环稳定性和结构稳定性. 展开更多

关键词 质子交换膜 磺化聚醚醚酮 锂皂石 全钒液流电池

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微孔桥联有机硅杂化膜的制备方法及影响因素研究进展 被引量：4

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作者 廖明佳 朱韵 +1 位作者 任秀秀 龚耿浩 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期147-156,共10页

桥联型有机硅是以桥联倍半硅氧烷为硅源前驱体,通常利用溶胶-凝胶法水解缩聚反应制得.与传统基于正硅酸乙酯(TEOS)制备的无机SiO2材料相比,桥联有机硅膜具有更优良的水热稳定性及孔道类型、尺寸、表面性质便于灵活调控等独特优点,使其... 桥联型有机硅是以桥联倍半硅氧烷为硅源前驱体,通常利用溶胶-凝胶法水解缩聚反应制得.与传统基于正硅酸乙酯(TEOS)制备的无机SiO2材料相比,桥联有机硅膜具有更优良的水热稳定性及孔道类型、尺寸、表面性质便于灵活调控等独特优点,使其在气体分离、反渗透脱盐、渗透汽化脱水、有机溶剂分离等领域展现出广阔的应用前景和独特的性能优势.主要介绍了桥联型有机硅前驱体类型、制膜方法以及影响分离性能的因素,并探讨了其在膜分离领域的应用研究进展. 展开更多

关键词 桥联有机硅 有机硅分离膜 溶胶-凝胶 膜制备

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联苯酚基聚芳酯疏松纳滤膜的制备及其性能 被引量：3

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作者 常国梁 龚耿浩 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期74-82,共9页

设计合成了具有非平面构型的6,6′-OH-2,2′-BIPOL单体,将其与均苯三甲酰氯(TMC)在聚丙烯腈(PAN)基膜表面界面聚合,制备了2,2′-联苯酚基聚芳酯(hydroxyl-BIPOL/PAN)疏松纳滤复合膜.考察了界面聚合时间对hydroxyl-BIPOL/PAN复合膜形貌... 设计合成了具有非平面构型的6,6′-OH-2,2′-BIPOL单体,将其与均苯三甲酰氯(TMC)在聚丙烯腈(PAN)基膜表面界面聚合,制备了2,2′-联苯酚基聚芳酯(hydroxyl-BIPOL/PAN)疏松纳滤复合膜.考察了界面聚合时间对hydroxyl-BIPOL/PAN复合膜形貌以及分离性能的影响.结果表明,基于2,2′-联苯酚基聚芳酯(hydroxyl-BIPOL/TMC)分离层独特的非平面构型,该复合膜表现出高的纯水渗透通量和优异的染料脱盐性能.hydroxyl-BIPOL/PAN-5复合膜的纯水渗透通量高达629.4 L/(m^(2)·h·MPa),对碱性蓝26染料的截留率为99.7%,对MgSO_(4)的截留率仅为16.9%.证实了2,2′-联苯酚基衍生物适用于制备高渗透选择性疏松纳滤膜,拓展了用于制备下一代高性能薄层复合(TFC)纳滤膜的预聚物单体的设计思路. 展开更多

关键词 2 2′-联苯酚 疏松纳滤 聚芳酯复合膜 染料截留 脱盐

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聚合物支撑柔性有机二氧化硅杂化膜的制备与异丙醇脱水应用研究 被引量：1

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作者 李亚楠 廖明佳 龚耿浩 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期27-34,42,共9页

以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为硅源前驱体,通过溶胶-凝胶法在多孔聚合物基底上沉积桥联微孔有机二氧化硅活性分离层,制得高性能聚合物支撑的柔性有机二氧化硅"层杂化"膜.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换衰... 以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为硅源前驱体,通过溶胶-凝胶法在多孔聚合物基底上沉积桥联微孔有机二氧化硅活性分离层,制得高性能聚合物支撑的柔性有机二氧化硅"层杂化"膜.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)与X射线光电子能谱仪(XPS)等手段系统地考察了支撑体孔径大小以及有机二氧化硅溶胶含量对有机二氧化硅层的形貌以及杂化硅微孔网络的影响.随后,将该膜应用于异丙醇/水混合液(异丙醇质量分数90%)的蒸汽渗透脱水.研究发现,通过改变溶胶含量和基膜孔径,可有效调控柔性有机二氧化硅"层杂化"膜的结构与成膜质量,最终获得具有高性能的柔性有机二氧化硅杂化膜.结果表明,随着BTESE溶胶含量的增加,BTESE层厚度呈线性增加,溶胶质量分数为5%时,BTESE层厚约300 nm,膜BTESE 5%/NTR7430的分离因子最高可达1200,水通量约为1.77 kg/(m^(2)·h).此外,聚合物基膜的孔径尺寸也明显影响有机二氧化硅活性层的沉积量并最终影响膜的分离性能. 展开更多

关键词 聚砜支撑膜 桥联型有机二氧化硅 流延法 蒸汽渗透 异丙醇脱水

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去除水相的辊压力度对界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜的影响 被引量：1

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作者 厉壮志 郝爽 +3 位作者 秦一文 邓璐遥 匙文雄 胡云霞 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期56-64,73,共10页

界面聚合过程中去除水相时的辊压力度大小对生成聚酰胺(PA)层的结构与性能有着重要影响,然而辊压力度的选择通常仅根据经验而未定量化.本研究在界面聚合制备薄层复合聚酰胺纳滤(TFC NF)膜时选用0、10、20、30、50 N共5种去除水相的辊压... 界面聚合过程中去除水相时的辊压力度大小对生成聚酰胺(PA)层的结构与性能有着重要影响,然而辊压力度的选择通常仅根据经验而未定量化.本研究在界面聚合制备薄层复合聚酰胺纳滤(TFC NF)膜时选用0、10、20、30、50 N共5种去除水相的辊压力度,探究辊压力度对PA层结构和TFC NF膜渗透选择性及机械性能的影响规律.结果表明,当辊压力度从10 N增加至50 N时,哌嗪渗入基底孔内的深度增加,界面聚合倾向于在孔内更深的位置发生,进而导致基底孔内PA厚度增加,水传质阻力升高,TFC NF膜水渗透系数降低.当辊压力度为10 N时,所制得的TFC NF膜的综合性能最为优异,膜的水渗透系数达120.3 L/(m^(2)·h·MPa),高于辊压力度为0 N时的100.8 L/(m^(2)·h·MPa)与20 N时的115.8 L/(m^(2)·h·MPa);一/二价离子的分离因子为14.9,高于辊压力度为0 N时的13.8与20 N时的14.2;同时保持较好的机械性能.本工作通过调节界面聚合去除水相的辊压力度,实现了对TFC NF膜渗透选择性的调控,为制备高性能TFC NF膜提供借鉴. 展开更多

关键词 薄层复合聚酰胺纳滤膜 界面聚合 辊压力度 渗透选择性

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细胞内氧化还原响应型肝靶向嵌段聚合物的合成及纳米自组装性能 被引量：1

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作者 赵军强 闫彩霞 +4 位作者 陈泽 杨宁 冯霞 赵义平 陈莉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1592-1601,共10页

通过两步可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)和缩醛脱保护反应合成了一种亲水段含半乳糖侧基和疏水段含吡啶环二硫键侧基的两亲性嵌段聚合物PMAIg GP-b-PPDSMA(PMg PP),用核磁共振氢谱(~1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析验证了目标产... 通过两步可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)和缩醛脱保护反应合成了一种亲水段含半乳糖侧基和疏水段含吡啶环二硫键侧基的两亲性嵌段聚合物PMAIg GP-b-PPDSMA(PMg PP),用核磁共振氢谱(~1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析验证了目标产物的化学结构.利用纳米沉淀技术和巯基氧化自交联反应制备内核二硫键交联的PMg PP纳米粒(PMg PP-CC NPs).动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)测定结果表明,PMg PP-CC NPs粒径较小(<30 nm),且粒径分布较窄.在谷胱甘肽(GSH)还原环境下,PMg PPCC NPs粒径不断增大,发生了解组装.以阿霉素(DOX)为模型药物制备了PMg PP-CC/DOX NPs,载药量可达12.5%,对应包封率为83.3%,其粒径与空白PMg PP-CC NPs粒径大小相近,且粒径分布均匀.体外药物释放实验表明,PMg PP-CC/DOX NPs在体液条件下46 h释放了4.47%的DOX,而在10 mmol/L GSH条件下累积释放量达到了50.6%.细胞胞吞实验进一步验证了PMg PP-CC/DOX NPs可高效入胞并在细胞内快速释放DOX.体外细胞毒性(MTT)实验表明,PMg PP-CC/DOX NPs对肝癌Hep G-2细胞表现出良好的增殖抑制活性.因此,多功能PMg PP-CC NPs在实现肝靶向纳米精准给药上呈现出良好的应用前景. 展开更多

关键词 半乳糖 氧化还原敏感 核交联嵌段聚合物 可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT) 药物递送

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基于聚(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯)的半互穿温敏凝胶——孔洞形态、温敏性和溶胀行为 被引量：1

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作者 金晓 张青松 +1 位作者 潘峰 周天胜 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期15-21,共7页

为克服具有优良生物相容性的聚（3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯）（PHBV）在水溶液的颗粒状分布和不均一性,以氯仿为溶剂,异丙基丙烯酰胺（NIPAm）和PHBV为功能单体,改变PHBV/NIPAm质量比为0/100~40/100,采用自由基聚合和浸泡法制得半互穿网... 为克服具有优良生物相容性的聚（3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯）（PHBV）在水溶液的颗粒状分布和不均一性,以氯仿为溶剂,异丙基丙烯酰胺（NIPAm）和PHBV为功能单体,改变PHBV/NIPAm质量比为0/100~40/100,采用自由基聚合和浸泡法制得半互穿网络结构的PHBV/poly（NIPAm/MBA）水凝胶。通过红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析和称量法等系统研究了PHBV/NIPAm质量比对凝胶化学组成、孔洞形态、温敏性和溶胀行为的影响规律。结果表明,PHBV的引入增加了凝胶孔洞数目,使孔径尺寸从20~30μm下降到5~10μm,最大溶胀度由19降至12,体积相变温度由30.89℃降为29.90℃,消溶胀平衡时间由60 min降为5 min。 展开更多

关键词 水凝胶 聚(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯) 异丙基丙烯酰胺 孔洞 温敏性

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半互穿海藻酸钠/聚丙烯酰胺凝胶吸附结晶紫动力学/热力学行为和吸/脱附机理 被引量：5

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作者 李志刚 张艺璇 +6 位作者 张青松 马友伟 胡涛 白海会 刘鹏飞 王珂 张小勇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2118-2127,共10页

将含有大量—COO-的聚阴离子海藻酸钠(SA)引入聚丙烯酰胺(PAM)凝胶网络中,采用自由基溶液聚合法制备半互穿网络结构的SA/PAM水凝胶.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了SA/PAM水凝胶吸附结... 将含有大量—COO-的聚阴离子海藻酸钠(SA)引入聚丙烯酰胺(PAM)凝胶网络中,采用自由基溶液聚合法制备半互穿网络结构的SA/PAM水凝胶.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了SA/PAM水凝胶吸附结晶紫(CV)前后的孔洞形态和化学组成变化,采用多种模型研究了SA/PAM水凝胶对CV分子的吸附动力学和热力学行为,并探讨了脱附效率,提出了吸脱附机理.研究结果表明,SA的引入降低了孔径尺寸,增加了孔洞数量;SA/PAM-10凝胶对CV分子吸附量最大,达到13.5838 mg/g,符合伪一级吸附动力学模型,吸附速率受膜扩散和粒子内扩散过程共同影响;等温吸附过程符合Temkin和D-R模型,属于微孔多层吸附;热力学分析结果表明,吸附过程由熵驱动引起,非化学诱导因素影响所致;采用HCl进行脱附,最大脱附率高达94.18%,加入Na OH可实现SA/PAM水凝胶的可逆吸附;较高的吸附量主要源于SA分子链上的COO-与CV分子的—C N+—存在的静电作用,低pH值时由于—COO-和—NH2质子化导致与CV分子的静电斥力增大,脱附率随之增加. 展开更多

关键词 聚丙烯酰胺 海藻酸钠 结晶紫 水凝胶 吸附动力学

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电纺温敏纳米纤维及其生物医学应用研究进展 被引量：1

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作者 穆齐锋 高鲁 +4 位作者 储智勇 沈红豆 邓玲利 张青松 陈莉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4475-4485,共11页

近年来,随着纳米技术的发展,刺激响应性纳米纤维在药物控释、生物支架等生物医学方面的应用受到广泛关注。本文针对静电纺温敏纳米纤维(electrospun thermo-responsive nanofibers,ETRN)的制备方法和生物医学应用,对静电纺丝领域常用的... 近年来,随着纳米技术的发展,刺激响应性纳米纤维在药物控释、生物支架等生物医学方面的应用受到广泛关注。本文针对静电纺温敏纳米纤维(electrospun thermo-responsive nanofibers,ETRN)的制备方法和生物医学应用,对静电纺丝领域常用的温敏性高分子进行详细分类,选取具有代表性的聚N-异丙基丙烯酰胺和聚N-乙烯基己内酰胺,详细综述了基于静电纺丝技术制备温敏纳米纤维的化学改性及物理共混方法,对比以上两种方法的优缺点,并探讨温敏纳米纤维在药物控释、伤口敷料、生物触发器及细胞支架等领域的具体应用,点明静电纺温敏纳米纤维在发展过程中存在的问题,提出进一步提高其性能的解决方案,对其在智能催化、温控过滤等领域的应用前景进行展望。 展开更多

关键词 静电纺丝 温敏 药物控释 组织支架

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