电化学阻抗谱技术在水处理分离膜研究中的应用进展

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作者 来仁杰 辛俊伟 +2 位作者 王磊 王旭东 吕永涛 《材料导报》 北大核心 2025年第8期39-47,共9页

膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子... 膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子在膜表面及膜孔内部的分布状态和迁移行为,是深入研究水处理分离膜构效关系及运行状态的一种有力方法。本文简述了EIS技术应用于水处理分离膜研究中的基本原理,在此基础上综述了EIS技术在膜结构、膜性能及膜过程中产生的浓差极化、膜污染等问题研究中的应用进展。最后进行总结并对其发展作出了展望,以期为采用EIS技术对水处理分离膜进行更深入的研究提供参考。 展开更多

关键词 电化学阻抗谱 膜分离技术 膜结构 膜性能 浓差极化 膜污染

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氧化石墨烯纳滤膜插层改性研究进展 被引量：1

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作者 李泾贤 郝嘉劲 +1 位作者 王磊 王旭东 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期156-171,共16页

近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道... 近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道性能.但根据插层材料种类和性质的不同,其对GO纳滤膜的综合性能会产生一定影响.因此,本文从GO纳滤膜的层间通道调控出发,强调了插层技术的独特优势.并根据插层材料的属性将其分为刚性纳米材料和柔性纳米材料两大类,详细分析了各类材料在对GO纳滤膜进行插层时结构和性能上的影响.同时,也提出了插层法在制备GO纳滤膜时目前所面临的一些困难和挑战,并对未来的研究方向做出了展望,旨在为设计具有出色稳定性和高分离性能的GO纳滤膜提供参考和借鉴. 展开更多

关键词 纳滤 纳米材料 膜 氧化石墨烯 插层法

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五氧化二钒薄膜材料制备方法研究进展

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作者 杜金晶 孙晔 +4 位作者 朱军 李倩 王斌 刘景田 孟晓荣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期111-119,共9页

由于V^(5+)的饱和氧化态,五氧化二钒成为钒体系中最稳定的氧化物。作为功能材料,五氧化二钒薄膜在众多科学领域有着巨大的应用潜力,因而受到越来越多的关注。这主要归功于其特殊的层状结构、高能量密度、良好的化学和热稳定性以及优异... 由于V^(5+)的饱和氧化态,五氧化二钒成为钒体系中最稳定的氧化物。作为功能材料,五氧化二钒薄膜在众多科学领域有着巨大的应用潜力,因而受到越来越多的关注。这主要归功于其特殊的层状结构、高能量密度、良好的化学和热稳定性以及优异的光学和电学性能。五氧化二钒薄膜的制备方法很多,采用不同的实验方法在不同衬底上制备的五氧化二钒薄膜因化学成分和组织结构差异而造成其电学、光学性能也存在显著的差异。本文详细阐述了五氧化二钒薄膜现有的制备技术,并对五氧化二钒薄膜材料应用的发展趋势进行了展望,以期为五氧化二钒薄膜产业的发展提供参考。 展开更多

关键词 五氧化二钒薄膜 溶胶-凝胶法 溅射法 喷雾热解法

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紧实型GO/PVDF复合膜对有机染料的去除性能研究 被引量：7

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作者 朱振亚 白成玲 +1 位作者 王磊 孟晓荣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2361-2369,共9页

采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜,利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜,对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察,并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料,对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果... 采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜,利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜,对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察,并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料,对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果显示,膜的纯水通量从45.10 L/(m^2 · h)增加到58.40 L/(m^2 · h)。GO含量为0.50%(质量)时(M2),膜的综合性能较优。GO/PVDF复合膜对罗丹明B的吸附效果较好,1.5 d之后,M0~M3的吸附量分别为1.02、1.24、1.79和1.49 mg/g。乙醇对罗丹明B的脱色率达到80%以上。膜对甲基橙的吸附效果较差,M2的吸附量仅为0.46 mg/g,0.10 mol/L HCl溶液对甲基橙脱色率达到86%以上。膜对两种染料的截留率均保持在57.60%和57.20%以上。为纳米材料改性有机膜的制备以及对有机染料的去除提供了一定的科学依据。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯 氧化石墨烯 膜 染料 去除

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电沉积辅助溶胶-凝胶法制备V_(2)O_(5)薄膜及其性能研究 被引量：2

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作者 杜金晶 孙晔 +4 位作者 朱军 李倩 王斌 刘景田 孟晓荣 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第5期164-168,共5页

采用电沉积辅助溶胶-凝胶法在FTO导电玻璃基片上制备了V_(2)O_(5)薄膜,研究了前驱体浓度对V_(2)O_(5)薄膜结构、形貌及光学性能的影响。XRD和XPS结果显示,制备的薄膜均为V_(2)O_(5)薄膜,XRD图谱中的衍射峰较为尖锐,薄膜具有良好的结晶性... 采用电沉积辅助溶胶-凝胶法在FTO导电玻璃基片上制备了V_(2)O_(5)薄膜,研究了前驱体浓度对V_(2)O_(5)薄膜结构、形貌及光学性能的影响。XRD和XPS结果显示,制备的薄膜均为V_(2)O_(5)薄膜,XRD图谱中的衍射峰较为尖锐,薄膜具有良好的结晶性;图谱中未出现其他杂质峰,V_(2)O_(5)薄膜纯度较高。SEM形貌结果表明,V_(2)O_(5)薄膜表面均匀致密,主要由紧密排列的小颗粒组成。UV/VIS/NIR测试结果表明,前驱体浓度对薄膜透射率影响较大,前驱体浓度1∶100时V_(2)O_(5)膜透射率最佳,可达80.18%。红外光谱测试结果表明,相变前后V_(2)O_(5)薄膜的红外透过率由低温半导体态时的89.5%降至高温金属态时的20.5%。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶法 电沉积 V_(2)O_(5)薄膜 透射率

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二级出水典型污染物超滤膜污染行为的分子动力学模拟研究 被引量：2

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作者 孟晓荣 陈嘉智 +2 位作者 杨胜 吕永涛 唐卫婷 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期397-408,共12页

以6-羧基葡萄糖、半胱氨酸和水杨酸分别代表二级出水的3种典型污染物多糖(SA)、蛋白质(BSA)和腐殖酸(HA)的分子组成,通过分子动力学(MD)技术,模拟了二级出水典型污染物,与醋酸纤维素(CA)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)等3种主流商业... 以6-羧基葡萄糖、半胱氨酸和水杨酸分别代表二级出水的3种典型污染物多糖(SA)、蛋白质(BSA)和腐殖酸(HA)的分子组成,通过分子动力学(MD)技术,模拟了二级出水典型污染物,与醋酸纤维素(CA)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)等3种主流商业膜材料之间的结合能(ΔE),作为对具有特征污染物性质的二级出水,在不同的膜材料上产生膜污染行为的判断依据.MD数据显示:PVDF结构单元与6-羧基葡萄糖和水杨酸分子间的ΔE高于半胱氨酸,而PES结构单元与半胱氨酸分子间的ΔE值高于其它分子间的组合.3种污染物在超滤膜上的过滤通量衰减及膜污染指数,证实了MD对PVDF膜上SA和HA污染性更高,而BSA在PES膜上更易产生膜污染的预测结论;分别对6-羧基葡萄糖、水杨酸、半胱氨酸与3种聚合物结构单元间的ΔE值,与SA、HA、BSA的超滤操作初始通量衰减率间进行了线性拟合,得到的拟合系数分别为0.9981、0.9555、0.7186,说明半胱氨酸作为蛋白质类代表物进行分子模拟尚有一定的不足. 展开更多

关键词 膜 超滤 分子模拟 二级出水 膜污染

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GO@FUM纳米复合正渗透膜的制备及性能研究

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作者 崔琪 王磊 +2 位作者 贺苗露 张哲 王旭东 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期39-44,48,共7页

通过界面聚合的方式,将氧化石墨烯(GO)改性的锆基金属有机骨架(FUM)材料掺杂到纳米复合正渗透膜的聚酰胺(PA)中,制备了一种新型的GO@FUM纳米复合正渗透膜,对其进行了分析表征,测试了其渗透和抗污染性能。结果表明,随着GO@FUM纳米材料添... 通过界面聚合的方式,将氧化石墨烯(GO)改性的锆基金属有机骨架(FUM)材料掺杂到纳米复合正渗透膜的聚酰胺(PA)中,制备了一种新型的GO@FUM纳米复合正渗透膜,对其进行了分析表征,测试了其渗透和抗污染性能。结果表明,随着GO@FUM纳米材料添加量的增加,膜的粗糙度、孔隙率、亲水性均显著提高。当添加质量分数为0.04%时性能为佳:FO模式下,纯水通量相比未改性的膜提升约35%,反向盐通量下降约49%,且JS/JV最低,表现出更高的选择性;在处理以BSA和SA为代表的有机污染物方面,GO@FUM纳米复合正渗透膜表现出更强的抗污染性能。 展开更多

关键词 正渗透 纳米复合膜 氧化石墨烯@锆基金属有机骨架 氧化石墨烯

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UIO-66改性聚酰胺正渗透复合膜的制备及性能研究 被引量：5

8

作者 张哲 王磊 +2 位作者 贺苗露 崔琪 王旭东 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2418-2425,共8页

采用界面聚合方法将UIO-66纳米颗粒引入复合膜中制备出改性的聚酰胺复合膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)､扫描电子显微镜(SEM)､原子力显微镜(AFM)､X射线衍射光谱(XRD)和接触角仪等仪器对材料和复合膜进行测定表征.以去离子水为原料液,1m... 采用界面聚合方法将UIO-66纳米颗粒引入复合膜中制备出改性的聚酰胺复合膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)､扫描电子显微镜(SEM)､原子力显微镜(AFM)､X射线衍射光谱(XRD)和接触角仪等仪器对材料和复合膜进行测定表征.以去离子水为原料液,1mol/L氯化钠溶液为汲取液进行渗透性能测试.选取BSA及SA作为污染物进行污染实验,并利用自制探针,借助原子力显微镜(AFM)测定了污染物与膜面的微观作用力.研究发现,相较于原始的聚酰胺复合膜,当UIO-66材料的添加量为0.04wt%时,改性复合膜在FO模式下的纯水通量由10.28L/(m2·h)增大到13.67L/(m2·h),PRO模式下纯水通量由17.68L/(m2·h)增大到20.41L/(m2·h),渗透性能改善效果显著,并具有较好的选择性能.此外,污染实验发现相较于原始膜,改性复合膜的通量衰减趋势较缓且与污染物之间粘附力都较小,说明UIO-66改性聚酰胺复合膜的抗污染性能有所提升. 展开更多

关键词 金属有机骨架材料(MOFs) 正渗透 聚酰胺复合膜 抗污染

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SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜的制备及抗污染性研究 被引量：4

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作者 李脆脆 王磊 +2 位作者 李陈 王旭东 许岐斌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期149-156,共8页

为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行... 为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行SEM表征并考察了复合膜的主要性能,得到了最佳SGO掺加量.使用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究了复合膜的抗污染性能.实验结果表明:当SGO添加量为1.0%时,复合膜的含水率达到44.34%,质子传导率为0.085S/cm,综合性能达到最佳.QCM-D实验表明,在纯水和50mmol/LPBS条件下,复合膜表面的BSA吸附量均最低,且|ΔD/ΔF|最大,说明吸附层较为疏松,复合膜具有较好的抗污染性. 展开更多

关键词 SGO PVDF-g-PSSA复合质子交换膜 质子传导率 QCM-D 膜污染

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无机结垢对纳滤膜分离水中全氟化合物的影响 被引量：1

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作者 王佳璇 孙沛东 +4 位作者 刘喆 侯语诗 郭俊江 李琨 王磊 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期174-180,共7页

选取全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟丁烷磺酸(PFBS)两种链长不同的典型全氟化合物(PFASs)作为目标去除物,以硫酸钙为典型无机结垢,研究硫酸钙结垢不同阶段中纳滤膜去除PFASs的特征和相关机理,简称硫酸钙试验,同时以相同离子强度的非结垢无机... 选取全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟丁烷磺酸(PFBS)两种链长不同的典型全氟化合物(PFASs)作为目标去除物,以硫酸钙为典型无机结垢,研究硫酸钙结垢不同阶段中纳滤膜去除PFASs的特征和相关机理,简称硫酸钙试验,同时以相同离子强度的非结垢无机盐溶液开展对比试验考察目标PFASs的截留规律.结果表明,当硫酸钙和目标PFASs共存时,PFOS稳定截留率为硫酸钙试验(97.1%)>对比试验(93.0%),而PFBS稳定截留率为对比试验(46.2%)>硫酸钙试验(38.2%).对于同一PFAS,同一过滤时刻,膜面带电量:硫酸钙试验<对比试验;联合截留率、膜通量和Zeta电位综合分析可知,硫酸钙结垢过程中,PFOS的截留主要由Ca2+与PFOS的络合及架桥作用控制,该作用影响PFOS分离过程中的空间位阻作用强度;PFBS过滤初期的截留中静电排斥起主要作用,结垢层生成后,滤饼层强化的浓差极化作用成为PFBS截留效果下降的主要原因. 展开更多

关键词 全氟化合物 聚哌嗪酰胺复合纳滤膜 硫酸钙 膜污染 截留机理

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含纳米Fe^0的质子交换膜制备及催化作用研究

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作者 许岐斌 王磊 +3 位作者 李陈 王旭东 李脆脆 耿雅甜 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期71-76,共6页

为充分利用微生物燃料电池(MFC)阴极中产生的H2O2,同时提高电池的产电性能,在聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)均聚物中加入自制的磺化Fe^0-rGO纳米颗粒制备出含S-Fe0-rGO的复合质子交换膜,并研究使用该膜的MFC-电Fenton系统的... 为充分利用微生物燃料电池(MFC)阴极中产生的H2O2,同时提高电池的产电性能,在聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)均聚物中加入自制的磺化Fe^0-rGO纳米颗粒制备出含S-Fe0-rGO的复合质子交换膜,并研究使用该膜的MFC-电Fenton系统的产电性能和阴极对模拟罗丹明B污水的降解能力。结果表明,S-Fe0-rGO纳米颗粒添加质量分数为2.0%时,复合膜综合性能达到为优,水的质量分数达到31.1%,溶胀率达到9.7%,离子交换容量为2.1 mmol/L,质子传导率为60 m S/cm。添加S-Fe^0-rGO质量分数2.0%的复合膜的MFC在电压稳定阶段时阴极对质量浓度10 mg/L的罗丹明B的60 min的降解率达到99.54%,RhB溶液TOC去除率为57.48%。 展开更多

关键词 质子交换膜 纳米铁 氧化石墨烯 类FENTON 催化 降解 微生物燃料电池

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SiO_2-SO_3H杂化PVDF-g-PSSA膜的制备及抗污染研究

12

作者 李广远 王磊 +3 位作者 李陈 王旭东 李脆脆 许岐斌 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期38-42,共5页

为改善PVDF-g-PSSA膜性能,探索应用于微生物燃料电池(MFC)的廉价高效,耐污染的质子交换膜。将磺化纳米Si O_2和Si O_2-SO_3H与PVDF-g-PSSS颗粒共混成膜,对其进行了表征,研究了主要性能及抗污染机制。结果表明,当Si O_2-SO_3H添加质量分... 为改善PVDF-g-PSSA膜性能,探索应用于微生物燃料电池(MFC)的廉价高效,耐污染的质子交换膜。将磺化纳米Si O_2和Si O_2-SO_3H与PVDF-g-PSSS颗粒共混成膜,对其进行了表征,研究了主要性能及抗污染机制。结果表明,当Si O_2-SO_3H添加质量分数达5%时,改性膜的含水率(41.02%)、离子交换容量(3.18 mmol/g)、质子传导率(54.1 m S/cm)达到最优。在超纯水和50 mmol/L的磷酸盐缓冲溶液中,该膜较未改性前膜表面的蛋白质吸附量降低,吸附层更为疏松,有更低的负ζ电位,抗污染性较好。 展开更多

关键词 质子交换膜 SiO2-SO3H PVDF-g-PSSA QCM-D 膜污染

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聚酰胺薄层复合膜的耐氯改性研究进展

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作者 黄河清 辛俊伟 +3 位作者 来仁杰 王旭东 吕永涛 王磊 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期190-201,共12页

易氯化降解制约了聚酰胺薄层复合膜(PA-TFC膜)在脱盐和工业分离等领域的进一步推广和应用.对此,本文归纳了PA-TFC膜受活性氯攻击的氯化机理研究现状,在此基础上,从复合膜结构出发,着重综述了该类型膜耐氯改性的最新研究进展,包括表面改... 易氯化降解制约了聚酰胺薄层复合膜(PA-TFC膜)在脱盐和工业分离等领域的进一步推广和应用.对此,本文归纳了PA-TFC膜受活性氯攻击的氯化机理研究现状,在此基础上,从复合膜结构出发,着重综述了该类型膜耐氯改性的最新研究进展,包括表面改性、PA层改性、支撑层改性和构筑新型耐氯分离层.最后进行总结并作出展望,以期为提升PA-TFC膜的耐氯性能及长期运行稳定性提供参考. 展开更多

关键词 聚酰胺薄层复合膜 活性氯 氯化机理 耐氯改性

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不同配体修饰的UiO-66-X/ZnIn_(2)S_(4)(X=H、NH_(2)、(OH)_(2)、Br)负载型催化剂的光催化性能研究

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作者 李佳欣 王金乔 +2 位作者 安家君 王磊 王旭东 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1193-1202,共10页

通过水热法制备了不同配体修饰的UiO-66-X/ZnIn_(2)S_(4)(X=H、NH_(2)、(OH)_(2)、Br)负载型光催化剂,并采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱仪、光致发光光谱仪和电化学工作站对样品进行表征,分... 通过水热法制备了不同配体修饰的UiO-66-X/ZnIn_(2)S_(4)(X=H、NH_(2)、(OH)_(2)、Br)负载型光催化剂,并采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱仪、光致发光光谱仪和电化学工作站对样品进行表征,分析了不同配体修饰方案对UiO-66-X/ZnIn_(2)S_(4)光催化性能的影响。以罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)溶液为目标污染物,探究不同修饰基团的电子效应对复合材料吸附性能和光催化性能的影响。结果表明:配体修饰后的ZU-(OH)_(2)/GF对阳离子染料RhB的吸附效率最好,在30 min时吸附效率为46.8%,反之,所有修饰后的复合材料对阴离子染料MO的吸附性能均低于未修饰的复合材料。在模拟太阳光照射下,所有复合材料经过配体修饰后的光催化性能都得到明显提升,其中ZU-(OH)_(2)/GF在150 min后对RhB的降解率高达99.0%。经过连续5次循环后,对RhB的去除率均保持在98%以上。这归因于配体修饰可以有效增强复合材料的光吸收性能,其中给电子基团还可以使复合材料活性中心的电子云密度增大,有效促进光生电子-空穴的分离和转移。 展开更多

关键词 配体修饰 负载型催化剂 光催化 电子效应 复合材料

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响应面法改进磁性羟基磷灰石制备技术及其对Ni(Ⅱ)吸附机制研究

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作者 吴腾 任捷 +3 位作者 李梦凡 王磊 王旭东 吕永涛 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11054-11065,11083,共13页

采用响应面法对羟基磷灰石(HAP)进行磁性改进,以CaCl_(2)和KH_(2)PO_(4)为原材料,通过水热法制备羟基磷灰石(HAP),以FeSO_(4)·7H_(2)O和FeCl_(3)·6H_(2)O为磁源,采用共沉淀法,制备磁性羟基磷灰石(MP),通过响应面法获得优化的... 采用响应面法对羟基磷灰石(HAP)进行磁性改进,以CaCl_(2)和KH_(2)PO_(4)为原材料,通过水热法制备羟基磷灰石(HAP),以FeSO_(4)·7H_(2)O和FeCl_(3)·6H_(2)O为磁源,采用共沉淀法,制备磁性羟基磷灰石(MP),通过响应面法获得优化的制备条件。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、磁强计(VSM)等对结构性能、磁学性能等进行表征,和物化性能的深入分析。探究了pH、初始浓度和投加量等因素对水中Ni(Ⅱ)吸附过程的影响。动力学分析表明其吸附过程更符合准二级动力学模型(R^(2)=0.9991),吸附等温线则与Freundlich等温吸附模型(R^(2)=0.998~0.999)拟合程度度更好,热力学分析表明MP吸附Ni(Ⅱ)是一个自发的、吸热的、熵增的过程。结果表明,改性后的MP有更好的分散性、更大的比表面积和良好的磁性,对水中Ni(Ⅱ)具有更高的吸附效率,吸附容量可达33.40 mg/L,对水中Ni(Ⅱ)的回收有良好的应用前景。 展开更多

关键词 羟基磷灰石 响应面法 磁性改进 镍离子 吸附机制

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VO_(2)@KH550/570@PS复合薄膜的制备及其热致相变性能

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作者 张丽萍 孟晓荣 +1 位作者 宋锦峰 杜金晶 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3348-3359,共12页

低成本和规模化的薄膜化生产技术是热致相变性二氧化钒VO_(2)(M)普及应用于节能窗领域的关键。采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷/γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH550/KH570对固相法合成的VO_(2)(M)粉体进行表面改性,再经微乳... 低成本和规模化的薄膜化生产技术是热致相变性二氧化钒VO_(2)(M)普及应用于节能窗领域的关键。采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷/γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH550/KH570对固相法合成的VO_(2)(M)粉体进行表面改性,再经微乳液聚合得到聚苯乙烯(PS)修饰的VO_(2)@KH550/570@PS微球(VSPS),以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)为聚合物共混基材,系统研究表面修饰对VO_(2)(M)基聚合物复合薄膜的性质及光学、隔热性能的影响规律。结果表明:偶联剂预修饰有利于提升乳液聚合过程中PS与VO_(2)结合,交联剂亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的引入增强了VSPS的化学稳定性。相比VO_(2),VSPS在聚合物溶液体系中的分散能力增加,得到更加均匀的聚合物复合薄膜。其中VS_(570)PS/PVB的可见光透光率T_(lum)高达86.64%,太阳能调制效率ΔT_(sol)较VO_(2)/PVB提升了12倍,与空白玻璃温差达16℃。这种兼具高透光性和隔热性能的VSPS聚合物复合膜制备技术为VO_(2)(M)的智能窗材料应用提供了有益的思路。 展开更多

关键词 热响应 VO_(2)@KH550/570@PS 复合薄膜 微乳液聚合

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光电催化中光电极基底材料的研究进展

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作者 杨小娜 吴腾 +3 位作者 安家君 王磊 王旭东 李洁 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期9040-9052,9063,共14页

近年来,光电催化技术(PEC)因其融合了电化学与光催化技术的优势而备受瞩目。这一技术不仅展现了优良的催化性能,还解决了传统粉末光催化剂难以分离回收的难题。光电极的基底材料是PEC技术的核心,其显著影响着电子转移的效率、光生载流... 近年来,光电催化技术(PEC)因其融合了电化学与光催化技术的优势而备受瞩目。这一技术不仅展现了优良的催化性能,还解决了传统粉末光催化剂难以分离回收的难题。光电极的基底材料是PEC技术的核心,其显著影响着电子转移的效率、光生载流子的复合率以及光电极的稳定性。尽管PEC技术已取得诸多成果,但关于光电极基底材料的研究进展尚未得到充分的文献报道。鉴于此,在系统地对光电极基底材料进行分类,包括金属、导电玻璃、碳基材料以及其它新兴材料,并深入回顾近年来关于这些材料的研究进展。详细论述光电极的制备方法、性能表现以及作用机理,以期为读者提供一个全面而深入的理解。同时,我们也对光电极基底材料的未来研究方向提出了一些建议,希望能为该领域的进一步发展提供有益的参考。 展开更多

关键词 光电催化 光电极 基底材料 分离回收

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H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理对天然有机物膜污染行为的影响机制

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作者 苗瑞 田曼琳 +3 位作者 杨祎凡 米悦 王磊 黄丹曦 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期6691-6697,共7页

选用腐殖酸(HA)代表天然有机物,考察微量H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理对膜污染的减缓机理及减缓效果关键影响因素.结果发现,无需提供额外酸性条件,投加100μmol/L的Fe^(2+)和H_(2)O_(2)反应20min后,膜通量衰减率可从83%降低到20%,通量... 选用腐殖酸(HA)代表天然有机物,考察微量H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理对膜污染的减缓机理及减缓效果关键影响因素.结果发现,无需提供额外酸性条件,投加100μmol/L的Fe^(2+)和H_(2)O_(2)反应20min后,膜通量衰减率可从83%降低到20%,通量恢复率从26%增大到100%,且膜污染减缓能力随反应时间和H_(2)O_(2)&Fe^(2+)投加量的增大在持续增大,远优于同等剂量H_(2)O_(2)、Fe^(2+)或Fe^(3+)的膜污染减缓能力.究其原因,主要因为H_(2)O_(2)&Fe^(2+)可诱导HA产生羧酸,进而触发Fenton反应.Fenton过程的氧化和混凝协同作用,促使HA分子间团聚形成大尺寸絮体并削弱HA在膜面作用力,导致污染物在膜面的吸附累积速率降低,且形成松散的污染层,最终伴随着膜污染的大幅度减缓. 展开更多

关键词 天然有机物 超滤膜污染 H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理 界面作用力 污染物尺寸

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PVA-SA-沸石包埋厌氧氨氧化颗粒及其表征

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作者 吕永涛 侯彤洁 +3 位作者 鞠恺 王翼鑫 刘颖 孙婷 《应用化工》 北大核心 2025年第3期712-716,共5页

探索包埋厌氧氨氧化(Anammox)颗粒的可行性能够为其应用于实际工程提供参考依据。选取聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和改性沸石三种材料进行杂化,制备出一种新型包埋厌氧氨氧化凝胶球。包埋材料最佳配比为:10%PVA+1%SA+2%沸石,此时包埋... 探索包埋厌氧氨氧化(Anammox)颗粒的可行性能够为其应用于实际工程提供参考依据。选取聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和改性沸石三种材料进行杂化,制备出一种新型包埋厌氧氨氧化凝胶球。包埋材料最佳配比为:10%PVA+1%SA+2%沸石,此时包埋凝胶球厌氧氨氧化活性(NRR)最佳,为0.15(kg·N)/(m^(3)·d)。扫描电镜结果显示,改性沸石对于包埋凝胶球结构的支撑起到了关键性作用,使孔道壁形成网状结构,有助于厌氧氨氧化菌(AnAOB)附着。添加改性沸石后的材料平均接触角从15.63°减少为9.59°,说明PVA+SA+沸石材料具有更强的亲水特性,增强了载体和微生物间的作用力。PVA+SA+沸石包埋厌氧氨氧化颗粒具有较高的微生物活性和机械强度,改性沸石优化了包埋材料的性能,为AnAOB抵御不利环境提供了更佳的解决方案。 展开更多

关键词 包埋固定化 厌氧氨氧化 沸石 生物脱氮 聚乙烯醇

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聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇共混超滤膜的制备及抗蛋白质污染性能 被引量：6

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作者 孟晓荣 陈嘉智 +2 位作者 宋锦峰 吕永涛 王旭东 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期161-168,共8页

在臭氧活化下通过自由基引发的聚合反应,合成聚乙二醇(PEG)接枝聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物(PVDF-g-PEG),并与PVDF共混制备了超滤膜,探讨了PEG链长和相对含量对超滤膜相分离进程、理化性质及抗蛋白质污染性能的影响规律。研究结果表明,PEG... 在臭氧活化下通过自由基引发的聚合反应,合成聚乙二醇(PEG)接枝聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物(PVDF-g-PEG),并与PVDF共混制备了超滤膜,探讨了PEG链长和相对含量对超滤膜相分离进程、理化性质及抗蛋白质污染性能的影响规律。研究结果表明,PEG链长增加,接枝率明显下降。随PVDF-g-PEG在共混膜中添加量增大,相转化延迟分相趋势加大,共混膜的孔隙率和亲水性及纯水通量显著提升。当膜内PVDF-g-PEG400含量大于20%后,共混膜对牛血清蛋白(BSA)的截留率仍能保持在94%以上,但BSA的静态吸附量低于20μg/cm^2。PVDF-g-PEG能显著降低超滤膜对BSA过滤过程中的不可逆污染指数和堵孔阻力系数,延缓BSA过滤通量衰减速率,表现出优异的抗蛋白质污染性能。PEG链长对膜面粗糙度影响较大,对超滤膜抗蛋白质污染的贡献更加突出。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯超滤膜 聚偏氟乙烯接枝聚乙二醇 相转化 共混改性 抗蛋白质污染

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