环糊精改性膜的制备及其吸附胆红素的应用

首先通过高碘酸盐氧化反应制备氧化环糊精,再通过希夫碱反应将其固定在醋酸纤维素/聚乙烯基亚胺共混亲和膜(CA/PEI膜)上,制备出一种吸附胆红素的环糊精(CD)改性CA/PEI膜(CA/PEI-CD膜).通过XPS、SEM、机械性能等测试,探究了改性前后膜表面元素组成、膜结构和膜拉伸强度等的变化,并对CA/PEI-CD膜进行吸附胆红素的应用研究,考察胆红素初始浓度以及血清中白蛋白含量对改性膜吸附量的影响.结果表明,环糊精成功固载,随着胆红素初始浓度的增加,CA/PEI-CD膜的吸附量呈上升趋势,当胆红素初始浓度为0.35 mmol/L时,最大吸附量可以达到80.4μmol/(g膜).但是在真实血清中,因白蛋白以及其他成分的干扰,其胆红素吸附量降低.     

结合胆红素特异性吸附PVC改性微孔膜制备研究

临床上主要采用血液灌流技术治疗高胆红素血症,但血液灌流树脂的血液相容性较差,且由于治疗过程中需要介入血浆分离器,增加了治疗风险和治疗成本.本文创新性地研制了一种具有一步“滤过-吸附”双功能的新型聚氯乙烯(PVC)改性膜,通过傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱分析和扫描电镜等测试手段研究了膜的化学结构和形貌,测试原膜与改性膜的基本性能,并对原膜与改性膜的胆红素吸附能力,凝血性和溶血性进行了表征.结果表明,二乙烯三胺被成功接枝到膜表面,接枝改性后,改性膜的表面和断面结构未发生明显改变,最大分离孔径为0.27μm,牛血清白蛋白筛分率达94%,纯水通量达445 L/(m²·h),胆红素吸附率达60%,溶血率小于5%,不会引起溶血反应,凝血时间和纤维蛋白原与空白对照组相比无明显变化,不会激起凝血反应.     

改性β-环糊精微球的制备与表征

采用反相乳液聚合法制备β-环糊精(pCD)微球,再用顺丁烯二酸酐(MAH)改性制得丁烯二酸单酯化β-CD微球,探讨了不同工艺参数对改性β-CD微球粒径、分散性的影响.结果表明,在60℃的温度和200r/min～300r/min的电动搅拌,环氧氯丙烷(EPI)和β-CD的质量比为15∶1,复合乳化剂司盘-80和吐温-20...     

GO改性高效油水分离PVDF杂化膜制备及其性能

氧化石墨烯(GO)因其具有丰富的羟基和羧基而被作为亲水改性剂应用于膜的制备.本研究通过向由聚偏氟乙烯(PVDF)与一种三嵌段共聚物(AP)组成的混合物中加入不同比例的GO,以制备具有高效油水分离性能的PVDF/AP/GO杂化膜,并考察了其对油水乳液的分离性能.研究发现,GO添加量为0.20%(质量分数)时的膜(M3)性能表现最佳,其在分离油水乳液时截留率较高(>98.9%),相对通量恢复率高于90.7%.此外,M3的纯水通量高达1 090 L/(m²·h).即使经过5次油水乳液循环过滤实验,截留率(>96%)和纯水恢复通量J_c(>879 L/(m²·h))仍然保持在非常高的水平,表现出优异的油水乳液分离性能.     

偕胺肟化聚丙烯腈-β-环糊精纳米纤维膜的制备及其吸附性能

利用聚丙烯腈(PAN)和β-环糊精(β-CD)原料,采用盐酸羟胺原位偕胺肟改性和静电纺丝技术,一步合成制备出偕胺肟聚丙烯腈(AOPAN)-β-CD纳米纤维膜.以纤维膜的形貌和对铀的吸附量为评价指标,优化了改性制备工艺条件.通过SEM、FTIR、表面张力仪等对纤维的形貌、组成和性能进行表征.结果表明,当氰基与羟胺摩尔比为...     

用于膜接触器脱硫的PVDF/GO - IM膜制备与性能研究

化石燃料燃烧和汽车尾气为PM2.5的重要来源,其中SO_2为PM2.5的重要组成部分,膜接触器在脱除SO_2领域具有良好的应用前景.本研究通过沉淀聚合法制备了氨基化氧化石墨烯(GO-IM),并填充到聚偏氟乙烯(PVDF)中,通过浸没沉淀相转化法制备了氨基化氧化石墨烯填充膜,对膜形貌、孔隙率、接触角和机械强度等进行表征,并评价其脱硫性能;此外,研究了不同GO-IM填充量的PVDF/GO-IM膜的渗透性能.结果表明,膜壁上的GO-IM可促进SO_2的传递,提高了SO_2气体的吸收通量,GO-IM上丰富的氨基提高了与PVDF界面的相容性.当GO-IM与PVDF质量比为3%、测试温度为20℃、进料气压力为0.10 MPa时,膜的SO_2吸收通量可达6.51×10~(-4) mol/(m~2·s),表明PVDF/GO-IM膜接触器在烟道气脱硫领域具有良好的应用前景.     

β-环糊精改性的多壁碳纳米管对NO的吸附性能研究

为开发NO气敏传感器,采用β-环糊精对模板法制备的多壁碳纳米管进行了表面修饰改性.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射、热分析-质谱等表征手段研究了改性的MWCNTs的结构性能,并对NO的吸附-脱附作用机理进行了讨论.结果表明:环糊精的小口端易与多壁碳纳米管的管壁相互作用并结合在一起,使环糊精包覆在多壁碳纳米管的表面.多壁碳纳米管外或内层的环糊精可以通过氢键与环糊精以层与层的方式进行连接,达到对MWCNTs的多层改性修饰作用.XRD研究证明经环糊精改性的多壁碳纳米管其结构并没有发生变化.热分析质谱研究发现,β-环糊精改性的MWCNTs对NO的吸附-脱附能力均大于未改性的MWCNTs,其中MWCNTs吸附NO主要是表面物理吸附和管体空腔内的化学吸附;而经β-环糊精修饰的MWCNTs除本身能够吸附NO外,其表面包覆的β-环糊精空腔也能够吸附NO分子,并与NO形成非共价键吸附.β-环糊精与MWCNTs质量比为10∶1时,其吸附NO的量最大,是未改性MWCNTs的1.69倍.     

分离膜抗蛋白吸附改性的研究进展

膜分离技术可广泛应用于制糖、食品饮料、生物制药以及废水处理等多个领域,然而蛋白吸附导致分离膜的污染问题严重限制分离膜的应用。就近几年国内外在分离膜抗蛋白吸附领域的研究进展进行综述,并对分离膜未来的发展趋势进行展望。研究表明：分离膜的抗蛋白吸附能延长膜寿命,提高稳定性,通过共混法、表面接枝法和表面涂覆法,能有效地提高分离膜的抗蛋白吸附性能。分离膜的抗蛋白吸附改性方法仍需深入探索。     

阴离子β-环糊精磁性微球的制备及选择吸附性能

采用β-环糊精(β-CD)、FeCl2、Fe2(SO4)3、Na3P3O9等为主要原料,制备了阴离子β-CD磁性微球(β-CDM),通过X射线衍射、扫描电镜、粒度和热重等对其进行表征、测试,采用原子吸收光谱研究其吸附性能。结果表明,β-CDM呈规整球形,平均粒径为93.5μm,热性能随Fe3O4的引入得以提高,对Cu2+、Mn2+和Zn2+的吸附具有选择性,对Mn2+的吸附量最大,除去率达到98.59%。准二级吸附动力学模拟结果表明,β-CDM对Cu2+、Mn2+、Zn2+的吸附速率常数K2(g/(mg·min))可分别达到0.1851,0.1068,0.1584,对Cu2+吸附达平衡时所需时间最短。循环使用研究表明,β-CDM在磁场作用下具有较好的分离和循环使用性能。     

用于亲和分离的尼龙膜的改性

采用先水解再键合羟乙基纤维素的方法对尼龙6膜进行改性,使膜上的可反应基团数目由10μmol/g膜增加至178μmol/g膜,并且增加 了膜的亲水性,使膜基质对蛋白质的非特异性吸附大大降低。羟乙基纤维素改性膜对牛γ－球蛋白的吸附量由5．53mg/g膜降到0．95mg/g膜,对牛血清白蛋白的吸附量由1．51mg/g膜降到0．羟乙基纤维素改性后膜的孔径为原始膜的78％－82％。改性后的膜适宜用做亲和分离介质。     

改性PVDF膜的制备及其抗紫外线性能的研究

采用浸没沉淀法制备玄武岩纤维粉体改性PVDF膜。利用SEM观察膜的表面形态,测试膜的厚度、密度、接触角以及抗紫外线性能等对膜进行表征,探究玄武岩纤维粉体含量对膜性能的影响。结果表明:随着玄武岩纤维粉体质量分数的增加,共混膜表面逐渐变得致密,断面变得不规整;膜的厚度逐渐变大,密度逐渐变小,孔隙率、接触角均增大;断裂伸长率呈先增大后减小的趋势,而断裂强度的变化与之相反;玄武岩纤维粉体与PVDF共混,可以使PVDF膜对紫外线的反射率增大、透过率减小、吸收率增大,共混膜具有很好的抗紫外线性能。     

低温等离子体接枝改性PVDF膜

采用低温等离子体接枝技术改性聚偏氟乙烯膜(PVDF),在PVDF膜表面引入疏水性单体苯乙烯,达到改变膜表面孔径的大小和孔径分布的目的.通过傅立叶红外光谱仪(FTIR-ATR)对改性前后的PVDF膜表面进行了结构分析,考察了PVDF膜接枝前后官能团的变化.采用示差扫描量热仪(DSC)分析了PVDF改性前后膜的孔径分布,考察了改性条件对膜孔径大小和分布的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了PVDF膜改性前后表面形貌的变化.研究了接枝温度、接枝时间等接枝条件对PVDF改性膜纯水通量的影响.结果表明,随着照射时间和接枝时间的延长,PVDF改性膜的孔径分布变窄,纯水通量下降,接枝率提高.     

基于PVDF疏水膜的界面聚合改性制备换热管

针对塑料换热器导热系数差的问题,提出基于PVDF(聚偏氟乙烯)疏水性中空纤维膜的界面聚合法制备换热管.该换热管兼具普通塑料换热管的致密层和PVDF疏水膜的大孔隙结构,亲水化后的换热管管壁上的微孔在换热过程中充分填充水,从而在两侧温差作用下形成微对流,提高换热管的导传热系数.本文选用间苯二胺和均苯三甲酰氯作为活性单体,PVDF疏水性中空纤维膜作为基体制备了PVDF换热管,考察了水油两相单体浓度及吹扫线速度对换热管基本性能的影响.     

高分离精度抗污染PVDF中空纤维膜的制备

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种常见的高分子膜材料,具有优良的机械强度、热稳定性和耐化学性,在水处理领域获得了广泛的应用.但由于PVDF膜表面润湿性差,在处理含有机物的废水时易被污染;同时孔径较大的PVDF膜在应用方面会受到一定的限制.为了有效减少膜污染并达到调控孔径的目的,本文采用亲水聚合物聚乙烯醇(PVA)通过表面涂覆、窄缝刮涂、交联的方法对PVDF膜进行改性,改性后的PVDF膜截留分子量减小到80 000以下.当PVA涂覆浓度为1.0%(质量分数)时,改性膜的亲水性能显著提高,在葡聚糖溶液过滤实验中,改性膜的通量几乎不衰减,保持高抗污染性能.     

羧甲基-β-环糊精减水剂的制备与性能

以β-环糊精和氯乙酸为原料,通过亲核取代反应制备了混凝土减水剂羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD),讨论了反应物物质的量比、反应温度和反应时间对CM-β-CD的取代度及应用性能的影响.结果表明,当氯乙酸与β-环糊精物质的量比为6∶1、反应温度为60℃、反应时间为5h时,所得CM-β-CD的取代度最大为0.68.水泥净浆实验表明净浆流动度随着取代度的增加而增加,减水剂的最佳掺量为0.8％,减水率为23.5％.红外光谱(FTIR)和核磁共振光谱(NMR)检测结果表明β-环糊精和氯乙酸发生了反应.     

β-环糊精改性磁性壳聚糖微球对亚甲基蓝吸附性能研究

以壳聚糖、四氧化三铁(Fe_3O_4)和β-环糊精为原料,三聚磷酸钠和环氧氯丙烷为交联剂,采用离子交联法制备β-环糊精改性磁性壳聚糖微球,考察了改性微球对亚甲基蓝的吸附性能及吸附机理。结果表明:改性微球对亚甲基蓝的吸附量随着pH值的升高而增加,随着温度的升高而降低;亚甲基蓝在改性微球上的吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程。在吸附温度为20℃,吸附时间为100min,pH值为8时,改性微球对亚甲基蓝吸附量和脱色率分别达到123.70mg/g和98.96%。用0.01mol/L硝酸(HNO_3)溶液对吸附饱和的改性微球进行解吸,经过3次重复试验后,对亚甲基蓝的吸附量和脱色率是首次的93.69%,再生效果较好,可重复使用。     

L-精氨酸改性PVDF抗凝血膜的制备及血液相容性研究

采用碱处理方法,以丙烯酸(AA)为中介,将L-精氨酸(ARG)共价接枝在聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面,制备了PVDF-ARG膜。对改性前后的PVDF膜进行了X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)表征,分析了改性前后膜表面的化学组成和结构变化,发现膜表面ARG的含量随ARG投料浓度的增加而增加。利用血小板粘附、蛋白吸附、复钙时间、溶血率等实验研究了改性膜的血液相容性。结果显示,经L-精氨酸改性的PVDF膜可有效地抑制血小板粘附、蛋白吸附,可降低溶血程度,延长复钙时间,并随着膜表面ARG含量的增加,改性膜的血液相容性更好。     

新型亲和膜的制备及其吸附胆红素的性能研究

以尼龙膜为基膜,采用甲醛活化法偶联壳聚糖制备尼龙-壳聚糖复合膜;再用1,4-二羟基正丁烷双缩水甘油醚对其进行活化并固载聚赖氨酸作为配基,制备亲和膜。膜上壳聚糖和聚赖氨酸的含量分别为112.4和92.3mg/g尼龙膜。通过静态和动态实验测定了胆红素在膜上的吸附性能,结果表明,胆红素在膜上的吸附平衡符合Freundlich方程;在较高的温度、较低的离子强度下胆红素的去除效果较好;在动态操作条件下容易达到吸附平衡,并对结合胆红素具有较好的清除效果。     

PVDF膜亲水改性及其对高浓度乳化油分离性能的影响研究

采用紫外接枝法增加PVDF膜的亲水性,以聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯(pOEGMA)为主要改性材料。通过紫外光照射引发和聚合,使pOEGMA接枝到PVDF膜上。从红外谱图和X射线光电子能谱可以看出pOEGMA接枝在PVDF滤膜上。改性之后的PVDF膜对乳化油的分离效率增加,通量有所降低。随着油含量(D5)的增加,分离效率变差。在重复使用性测试过程中,发现使用D5/水乳液行测试时,膜的抗污染性优异,分离效率和通量略微上升,分离效率第五次高达99.9%。对实际的染色废水分离时,由于膜膜的表面沾污污染物,容易堵塞孔道,通量下降非常快,但没有对油的截留产生影响,对油的过滤效率依旧高达99%,明显降低了化学需氧量(COD)和浊度。     

PVDF中空纤维膜改性研究(1)交联PVP制备亲水化PVDF中空纤维膜

利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的自交联以及与聚偏氟乙烯(PVDF)的互交联,实现了PVDF微孔膜的亲水化改性.考察了溶液浓度、反应时间等因素对改性PVDF膜性能的影响,采用FT-IR、NMR、接触角和水通量等测试方法表征改性前后PVDF膜的性能.结果表明,自交联PVP的强吸水性使得改性后的PVDF膜(PVDF-cl-PVP膜)亲水性显著提高,与水的接触角45 s内即可降至0°,膜的纯水通量为600 L/(m2·h).PVDF与PVP的互交联以及PVP的自交联结构使得PVP牢牢固定于PVDF微孔膜外表面及膜内部孔通道表面,实现了PVDF微孔膜的永久亲水化.PVDF-cl-PVP膜经纯水反复清洗后仍能保持很高的亲水性.经PVP改性后,PVDF膜的通量恢复率提高了16％,表明PVDF-cl-PVP膜的抗污染性得到显著提高.