乙酰乙酸纤维素膜的手性传输性质研究

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作者 王涛 刘旭阳 +2 位作者 刘冬青 尤蒙 孟建强 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期82-89,99,共9页

选用价格较低且易得的微晶纤维素作为实验原料,用酯交换法与乙酰乙酸叔丁酯反应,通过控制反应时间制备不同取代度的乙酰乙酸纤维素(CAA),并利用溶剂挥发法制得CAA膜.通过^(1)H NMR、FTIR、SEM和TGA等测试CAA膜的化学结构、形貌和热稳定... 选用价格较低且易得的微晶纤维素作为实验原料,用酯交换法与乙酰乙酸叔丁酯反应,通过控制反应时间制备不同取代度的乙酰乙酸纤维素(CAA),并利用溶剂挥发法制得CAA膜.通过^(1)H NMR、FTIR、SEM和TGA等测试CAA膜的化学结构、形貌和热稳定性.使用渗析器测试CAA膜对D,L-色氨酸的渗透拆分性质,利用二元高压梯度高效液相色谱测试渗透液中D-色氨酸和L-色氨酸的浓度.针对手性传输性质,研究了不同取代度的CAA膜对D,L-色氨酸的拆分机理.研究发现,低取代度的CAA膜有更好的手性拆分性能,而高取代度的CAA膜由于接触水溶液后自由体积增大,色氨酸容易通过渗透过膜,分离性能降低.经过对CAA膜对D-色氨酸和L-色氨酸的渗透、分配和扩散系数的分析可知,高取代度的CAA膜的手性拆分性能主要是由扩散控制.其中低取代度(DS=0.57)的CAA膜的对映体过量百分比在6 h内保持100%,超过6 h略微下降,之后趋于稳定.本研究通过简单的调控CAA的取代度制备了具有一定拆分性能的手性分离膜,为手性分离膜的设计提供了思路. 展开更多

关键词 手性分离 乙酰乙酸纤维素膜 酯交换反应 手性传输性质 D L-色氨酸

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基于交联分子改性的抗污染超滤膜研制 被引量：1

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作者 杜致尧 厍景国 +3 位作者 管旺旺 闫弘津 武春瑞 吕晓龙 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期18-25,共8页

针对聚醚砜(PES)超滤膜固有的疏水性而导致的膜污染、分离性能下降等问题,设计了便捷高效的“亲水交联网络”策略.在PES溶解过程中加入3氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE),两者在铸膜液中发生原位开环反应生成... 针对聚醚砜(PES)超滤膜固有的疏水性而导致的膜污染、分离性能下降等问题,设计了便捷高效的“亲水交联网络”策略.在PES溶解过程中加入3氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE),两者在铸膜液中发生原位开环反应生成长链分子(A-P).之后在相转化过程中引发A-P分子水解缩合生成Si-O-Si化学交联点构建亲水交联网络,制备了PES超滤膜.重点探究了A-P含量对PES膜结构和性能的影响.结果表明:随着A-P分子含量的增加,PES膜亲水性明显提升,孔径增大,最可几孔径占比增加,在0.1 MPa测试压力下纯水通量相较于原膜提升了近4倍,BSA截留率提升到98%. 展开更多

关键词 聚醚砜 超滤膜 原位开环 交联网络 抗污染

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PVC/PVDF CTFE共混中空纤维膜用于血液氧合的研究

3

作者 荣新雨 吕晓龙 +2 位作者 刘娟娟 谷杰 任凯 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期55-63,共9页

氧合膜是体外膜氧合的核心材料,在平衡气体交换效率、耐血浆渗漏以及血液相容性方面仍存在许多问题.聚氯乙烯是一种常用的医用材料,本文提出将聚氯乙烯、聚偏氟乙烯三氟氯乙烯材料用于制备氧合膜.采用非溶剂致相分离法制备疏水性中空纤... 氧合膜是体外膜氧合的核心材料,在平衡气体交换效率、耐血浆渗漏以及血液相容性方面仍存在许多问题.聚氯乙烯是一种常用的医用材料,本文提出将聚氯乙烯、聚偏氟乙烯三氟氯乙烯材料用于制备氧合膜.采用非溶剂致相分离法制备疏水性中空纤维膜,然后通过戊二醛交联将羧甲基纤维素固定在中空纤维膜内表面,构建小孔径的氧合膜涂层.涂层一方面起到预过滤的作用,延长血浆渗漏时间;另一方面改善膜表面血液相容性.结果表明,构建涂层后,氧合膜孔径由375 nm减小至206 nm时,气体渗透通量为(661±58)mL/(cm^(2)·min·MPa),渗透通量仍高于聚4甲基1戊烯膜,与商业聚丙烯(PP)膜相似.羧甲基纤维素涂层改善了膜表面血液相容性,BSA吸附率仅为0.9%,相比于商业PP膜,红细胞黏附量降低46.7%,血小板黏附量降低21.4%,溶血率仅为0.25%,是安全的生物膜材料.羧甲基纤维素涂层膜的渗漏时间延长至22 h,为商业PP膜的3.6倍.本研究制备的PVC/PVDF CTFE氧合膜为新膜材料的开发和设计提供了一定的指导. 展开更多

关键词 人工肺 聚氯乙烯 中空纤维膜 非溶剂相转化法 血液相容性

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聚砜/改性碳纳米管复合膜的制备及亲水性能 被引量：10

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作者 史菁元 王文一 +4 位作者 王金龙 高宁宁 李艳玲 王恩霞 霍腾波 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期654-660,共7页

利用浸没沉淀相转化法,以聚砜(PSF)为膜材料,羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH)为添加剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,制备了聚砜/多壁碳纳米管复合膜,系统研究了制备复合膜时碳纳米管的添加量、预挥发时间以... 利用浸没沉淀相转化法,以聚砜(PSF)为膜材料,羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH)为添加剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,制备了聚砜/多壁碳纳米管复合膜,系统研究了制备复合膜时碳纳米管的添加量、预挥发时间以及凝固浴组成对其结构和性能的影响。实验结果表明,添加MWCNTs-COOH后,复合膜的亲水性能和抗污性能显著提高,同时复合膜的力学性能也明显增强。复合膜的SEM照片显示,随预挥发时间的延长和凝固浴中DMAc质量分数的增加,复合膜断面由指状孔结构向海绵状孔结构过渡;复合膜的水通量下降,截留率上升。 展开更多

关键词 膜 分离 聚砜 碳纳米管 亲水性 渗透

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D试剂法超滤膜截留聚乙二醇的研究 被引量：7

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作者 倪澄峰 安树林 +1 位作者 邓利华 肖长发 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期109-113,共5页

较详细的探讨了以聚乙二醇作为基准物质,用Dragendoff试剂(以下简称D试剂)法测定超滤膜截留性能中存在的问题.考察了D试剂的存放条件对聚乙二醇溶液浓度与吸光度的标准曲线的影响,发现D试剂随存放时间的延长,使测试体系的吸光度提高,且... 较详细的探讨了以聚乙二醇作为基准物质,用Dragendoff试剂(以下简称D试剂)法测定超滤膜截留性能中存在的问题.考察了D试剂的存放条件对聚乙二醇溶液浓度与吸光度的标准曲线的影响,发现D试剂随存放时间的延长,使测试体系的吸光度提高,且存放温度越高,变化越大.考察了D试剂用量、缓冲溶液用量以及显色时间等因素对聚乙二醇溶液吸光度的影响,得出按照行标要求进行测试的必要性和依据.提出了D试剂法在超滤膜工业生产中,测试其截留性能的一种简便方法. 展开更多

关键词 Dragendoff试剂 聚乙二醇 超滤膜

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聚(偏二氯乙烯-氯乙烯)多孔膜制备及性能 被引量：3

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作者 陈欣 刘海亮 +1 位作者 黄庆林 肖长发 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期171-177,共7页

以聚(偏二氯乙烯-氯乙烯)[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用非溶剂致相分离(NIPS)法制备了具有非对称膜结构的P(VDC-co-VC)平板膜,通过扫描电镜、纯水通量、截留率、接触角、力学性能等测试,研究了聚合物... 以聚(偏二氯乙烯-氯乙烯)[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用非溶剂致相分离(NIPS)法制备了具有非对称膜结构的P(VDC-co-VC)平板膜,通过扫描电镜、纯水通量、截留率、接触角、力学性能等测试,研究了聚合物浓度及凝固浴温度对P(VDC-co-VC)平板膜结构与性能的影响。结果表明,所得P(VDC-co-VC)平板膜由表面皮层及大孔支撑层组成,上表面较下表面致密。提高聚合物浓度或升高凝固浴温度均能提高P(VDC-coVC)平板膜表面的致密程度,进而改善对牛血清蛋白的截留率及膜通量恢复率。低凝固浴温度下所得膜通透性能较好。力学性能随聚合物浓度提高而增加,随凝固浴温度升高而降低。 展开更多

关键词 聚(偏二氯乙烯-氯乙烯) 非溶剂致相分离法 聚合物浓度 凝固浴温度

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超滑聚酯纤维膜及其抗污染性能 被引量：1

7

作者 尚琰龙 李日舜 +5 位作者 姚安锋 赵莉芝 辛清萍 丁晓莉 李泓 张玉忠 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期102-111,共10页

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维膜为基底,利用聚多巴胺(PDA)对膜表面进行活化,通过溶胶凝胶法在膜表面构筑二氧化硅(SiO_(2))纳米粗糙结构,进一步降低其表面能并灌注润滑油,制备得到超滑聚酯纤维膜(PET-SLIPS)。在PDA作用下,SiO_(2)... 以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维膜为基底,利用聚多巴胺(PDA)对膜表面进行活化,通过溶胶凝胶法在膜表面构筑二氧化硅(SiO_(2))纳米粗糙结构,进一步降低其表面能并灌注润滑油,制备得到超滑聚酯纤维膜(PET-SLIPS)。在PDA作用下,SiO_(2)纳米粒子均匀分布在膜表面,并且与基底结合牢固,在超声作用或轻度物理摩擦下,表现出良好的稳定性。SiO_(2)纳米级粗糙结构特点使其具有优异的润滑油锁定能力,PET-SLIPS在受到水流剪切或物理磨损后,表面接触角基本不变,润滑层稳定性良好。这种具有流动性的润滑层可抑制与之不互溶的液体与膜基底接触,使污染物易被冲洗去除,赋予PET-SLIPS优异的疏液性;与PET原膜相比,PET-SLIPS油水分离效率和抗污染性都得到明显提升,同时表现出良好的抗生物黏附性能。这种超滑膜在膜分离等方面具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 超滑表面 溶胶凝胶 抗污染 抗黏附

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儿茶酚-聚乙烯亚胺原位化学沉积聚偏氟乙烯杂化膜的制备及染料过滤性能 被引量：1

8

作者 黄小华 刘冬青 +2 位作者 蔡思洲 解勤兴 孟建强 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期122-130,共9页

水中可溶有机物的去除,特别是溶解染料的去除,是目前污水处理领域的重要研究课题。文中将儿茶酚和聚乙烯亚胺(PEI)在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中进行贻贝仿生化学沉积,向PVDF铸膜液中引入亲水聚合物单元来改善膜的亲水性、调控膜孔结构,制... 水中可溶有机物的去除,特别是溶解染料的去除,是目前污水处理领域的重要研究课题。文中将儿茶酚和聚乙烯亚胺(PEI)在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中进行贻贝仿生化学沉积,向PVDF铸膜液中引入亲水聚合物单元来改善膜的亲水性、调控膜孔结构,制备了带有亲水单元的PVDF杂化膜,并评价了其过滤染料水溶液的性能。红外光谱和X射线光电子能谱图均证明儿茶酚-PEI在PVDF溶液中发生了化学沉积反应;杂化膜的水接触角从纯PVDF膜的84°降至43°,膜的亲水性得到改善。杂化膜表面的等电位点pH值从3.54提高到4.26,儿茶酚-PEI的化学沉积为膜表面引入了更多正电荷。化学沉积聚合物的引入降低了膜中海绵结构的厚度,增大了指状孔的直径,降低了膜阻力,提高了膜的水通量。当PEI-儿茶酚的质量分数为1.0%、固含量为16%时,膜对10 mg/L结晶紫溶液的截留大于99%,经50 h后,膜的截留率稳定在74.1%。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯杂化膜 儿茶酚-聚乙烯亚胺化学沉积 膜亲水改性 染料过滤

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PVC膜表面均匀孔结构形成原因初探 被引量：1

9

作者 王昌萌 史乐 +2 位作者 阎安 武春瑞 吕晓龙 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期59-64,共6页

通过在铸膜液中引入乙二胺(EDA),促进聚氯乙烯(PVC)分子链发生消去反应,形成碳碳双键;进而通过相分离成膜,在PVC膜表面获得较均匀开孔结构.重点研究了EDA添加量、反应温度与时间等对膜表面孔结构及均一性的影响规律,利用原子力-红外联... 通过在铸膜液中引入乙二胺(EDA),促进聚氯乙烯(PVC)分子链发生消去反应,形成碳碳双键;进而通过相分离成膜,在PVC膜表面获得较均匀开孔结构.重点研究了EDA添加量、反应温度与时间等对膜表面孔结构及均一性的影响规律,利用原子力-红外联用、扫描电镜、X-射线光电子能谱等分析了PVC膜表面物理化学结构及分布规律,初步探索了PVC膜表面较均匀孔结构的形成原理.研究发现,EDA添加量的增加、反应温度升高、反应时间的增长均可以促进PVC膜表面孔径增大,均一性提升. 展开更多

关键词 PVC膜 非溶剂致相分离法 均匀孔结构 微孔膜

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多壁碳纳米管和聚乙烯吡咯烷酮的协同作用对聚砜微孔膜的结构性能影响

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作者 史菁元 王文一 +4 位作者 王金龙 李艳玲 高宁宁 刘正鑫 连伟涛 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期63-66,72,共5页

利用浸没沉淀相转化法,以聚砜(PSF)为膜材料,修饰后的羧基化碳纳米管(OMWCNTs)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,蒸馏水为凝固浴,制备了OMWCNTs/PVP/PSF微孔膜。实验结果表明,OMWCNTs和PVP的加入,可以使复... 利用浸没沉淀相转化法,以聚砜(PSF)为膜材料,修饰后的羧基化碳纳米管(OMWCNTs)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,蒸馏水为凝固浴,制备了OMWCNTs/PVP/PSF微孔膜。实验结果表明,OMWCNTs和PVP的加入,可以使复合膜形成均一多孔的膜表面,断面呈指状孔结构;2种添加剂的协同作用赋予膜表面更好的亲水性能,复合膜的膜表面接触角比聚砜膜降低了19.2°,水通量相比单一添加剂下有显著提高,达到180.6 L/(m2·h);同时,复合膜的力学性能也有显著提高。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 聚乙烯吡咯烷酮 协同作用 聚砜 亲水性

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壳聚糖/有机锂皂石纳米复合材料的制备及抗菌性能研究 被引量：8

11

作者 付海丽 张雯 +2 位作者 张华 宋少波 李伟 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期479-484,共6页

采用离子交换法将季铵盐及壳聚糖插层到锂皂石层间,制备锂皂石基二次插层复合物。所制备的两种二次插层复合物的层间距相比于纯的锂皂石分别增加了0.276 nm和0.262 nm。用大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.cereus)为模拟体系对二次... 采用离子交换法将季铵盐及壳聚糖插层到锂皂石层间,制备锂皂石基二次插层复合物。所制备的两种二次插层复合物的层间距相比于纯的锂皂石分别增加了0.276 nm和0.262 nm。用大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.cereus)为模拟体系对二次插层复合物的抗菌性进行了检验,利用抑菌环和平板计数法测定两种二次插层复合物的抗菌能力。抗菌结果显示,细菌与两种复合物接触24 h后,锂皂石/十四烷基三甲基溴化铵/壳聚糖对大肠杆菌的抗菌率可达100%,对S.cereus的抗菌率可达85%以上,锂皂石/十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均可达99%以上。采用扫描电镜法及β-半乳糖苷酶活性考察了两种复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌过程及机理,结果表明:复合物首先通过表面带的正电荷将表面带负电的细菌吸附到材料表面,随后借助有机物阳离子的疏水作用,穿透细菌细胞膜,从而达到杀菌效果。 展开更多

关键词 有机锂皂石 壳聚糖 抗菌机理 二次插层 纳米复合物

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基于金属卟啉2DMOFs仿酶催化的过氧化氢比色法检测 被引量：6

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作者 谢兴钰 赵雅香 +6 位作者 赵莉芝 李日舜 吴迪昊 叶卉 辛清萍 李泓 张玉忠 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1776-1784,共9页

以四(4-羧苯基)铁卟啉(FeTCPP)作为有机配体,铜离子作为金属节点,利用溶剂热法制备了双金属Cu-FeTCPP金属有机骨架(MOFs)材料,并采用表面活性剂辅助法合成了二维纳米片(Cu-FeTCPP 2DMOFs).该纳米片呈超薄的纳米结构,与三维块体结构(3DMO... 以四(4-羧苯基)铁卟啉(FeTCPP)作为有机配体,铜离子作为金属节点,利用溶剂热法制备了双金属Cu-FeTCPP金属有机骨架(MOFs)材料,并采用表面活性剂辅助法合成了二维纳米片(Cu-FeTCPP 2DMOFs).该纳米片呈超薄的纳米结构,与三维块体结构(3DMOFs)相比具有更大的比表面积.基于Cu-FeTCPP 2DMOFs的仿酶特性,将其用于催化过氧化氢(H2O2)氧化底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)显色,根据显色产物吸光度与H2O2浓度之间的正比关系实现了对H2O2的测定.经稳态动力学分析发现,底物相同时该纳米片的米氏常数Km均比Cu-FeTCPP 3DMOFs的Km小,表明纳米片与底物之间有更好的亲和力,这归因于二维结构大的比表面积和较多易接近的活性位点.基于Cu-FeTCPP 2DMOFs构建的比色检测方法在优化条件下对H2O2的线性检测范围为3~1000μmol/L,检出限为2.08μmol/L,在水体中H2O2的检测方面具有良好的应用前景. 展开更多

关键词 金属卟啉 金属有机骨架 仿酶 H2O2检测

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