憎水性二氧化硅膜的制备及其气体分离性能研究

采用甲基三乙氧基硅烷（MTES）通过溶胶-凝胶法制备了憎水性SiO2膜并进行了气体分离实验．实验结果表明,随着MTES的加入,接触角从32．76°增大到改性后的98．16°,在潮湿空气中放置90天,膜的憎水性仍能够保持;MTES／TEOS-0．8时,薄膜的憎水性可以保持到400℃．气体渗透实验表明,在0．1MPa下,循环焙烧3次后N2的渗透通量为0．44×10^-7mol．m^-2·Pa^-1·s^-1,CO2的渗透通量为0．45×10^-7mol·m^-2·Pa^-1·s^-1,H2的渗透通量为1．90×10^-1mol·m^-2·Pa^-1·s^-1．H2／N2的分离因子为4．32,H2／CO2的分离因子为4．22,焙烧3次后气体渗透已经有了超越努森扩散机理的趋势,膜孔结构比较稳定,所制SiO2膜具有较好的耐水汽性能．     

聚酰亚胺/聚酰胺-胺复合膜的制备及其对CO2的分离性能

以乙二胺(EDA)为引发核,通过发散法合成1.0～3.0代树枝状聚合物聚酰胺-胺(PAMAM),并以其作为功能涂覆层制备聚酰亚胺(PI)/PAMAM复合膜,考察PAMAM代数对纯CO2、N2及CH4在复合膜中渗透及CO2/N2、CO2/CH4分离性能的影响.结果表明:PAMAM对CO2有明显的选择透过能力,PI/PAMAM复合膜对纯CO2的透过系数及CO2/N2、CO2/CH4的分离系数随PAMAM代数的增加而增大;当涂覆层为3.0代PA-MAM时,复合膜对CO2的渗透系数达到106.6 Barrer,CO2/N2、CO2/CH4分离系数分别达到44.25和58.83.     

硅氮烷疏水改性介孔分子筛填充PDMS制备杂化复合膜及渗透汽化性能

采用硅烷偶联剂对介孔分子筛疏水改性,并将其掺杂在聚二甲基硅氧烷(PDMS)中涂覆在聚砜基膜上制备有机无机杂化复合膜.对疏水改性介孔分子筛进行了BET测试及FT-IR等表征.BET测试结果显示,改性前后孔径分布发生明显变化;从FT-IR图中看出,改性后介孔分子筛的羟基峰明显减小甚至消失并且出现烷基等特征峰.通过扫描电镜(SEM)观察了有机无机杂化复合膜的形貌结构,并研究了分子筛添加量、料液浓度和操作温度等对杂化复合膜渗透汽化性能的影响.结果表明:采用1,1,3,3-四甲基二硅氮烷对介孔分子筛疏水改性最有效;疏水改性后介孔分子筛/PDMS杂化复合膜对醇/水溶液有较好的分离效果,当分子筛填充质量分数为20%、操作温度为40℃、进料液质量分数为3%时,杂化膜对乙醇/水体系的分离因子最高为9.8,渗透通量为1 002 g/(m²·h),对正丁醇/水体系的分离因子最高为65.4,渗透通量为1402 g/(m²·h).     

活性炭／陶瓷复合膜的制备及分离性能

利用比表面积为2955m2·g-1、平均孔径为2.84nm、汽油蒸气吸附容量为0.71g·g-1的高性能粉末活性炭涂敷在50nm孔径的陶瓷膜上,制备出活性炭/陶瓷复合膜。建立一套膜渗透分离测试装置,用来评价其渗透分离性能。实验结果表明涂炭处理是有效的。该复合膜在标准状态下对N2的透气率JN2达5.0×10-9m3·m-2·s-1·Pa-1,远大于传统的聚合物膜,且JN2随膜两侧压差的线性变化明显比未涂炭膜小。该复合膜对于易凝性气体-N2的分离,是以“表面吸附+毛细管凝聚”为主,从而体现出其优良的分离性能,如随膜两侧压差从50~130kPa变化,汽油蒸气-N2、正辛烷-N2的分离因子分别达15.2~30.7和147.0~150.0。实验结果还表明,涂炭次数对膜的透气分离性能影响不大,建议涂炭1~3次。     

分离甲醇水溶液复合渗透汽化膜的制备与研究

用交联聚乙烯醇膜上下包覆添加纳米SiO2粉末的丙烯酸/丙烯腈共聚膜,制备出新型优先透水复合渗透汽化膜,通过扫描电镜、红外光谱分析等方法对复合渗透汽化膜进行了结构表征,并通过渗透汽化实验对甲醇质量分数为85%～98%的水溶液进行分离.结果表明:添加纳米SiO2粉末后膜的分离性有显著提高,当纳米SiO2质量分数达到0.15%时,在65℃对98%甲醇溶液进行分离,其分离因子可达1 534,通量可达583 g/(m2.h),与不添加SiO2纳米粉末的膜相比,分离因子可提高8倍.通过对不同浓度甲醇水溶液的分离实验确认,所制备的渗透汽化复合膜适用于高浓度甲醇溶液的分离.     

体硅工艺微振动传感器的研制

体硅工艺微振动传感器与表面工艺微振动传感器相比,具有灵敏度高、噪声低等优点．本文研制的体硅工艺微振动传感器,其敏感单元为叉指电极结构,弹性梁采用新颖的多级折梁结构．利用硅深槽刻蚀技术(ICP)制作微振动传感器,ICP的最大刻蚀深度可达400μm,最小线条宽度小于1μm．传感器的灵敏度可达56．8fF／g,测量范围-5g～5g,抗过载能力高于1000g,共振频率为2．5kHz．     

渗透汽化复合膜分离甲醇-水溶液的研究

用不同摩尔比的丙烯酸（AA）和丙烯腈（AN）进行水溶液共聚，把所得共聚物溶液刮膜，并夹在聚乙烯醇（PVA）缩甲醛交联膜之间制备渗透汽化复合膜，采用该膜对60％-90％醇-水溶液进行渗透汽化分离实验，并与自制的聚乙烯醇缩甲醛交联膜进行对比．结果表明：丙烯酸和丙烯腈单体摩尔比为1：1时，渗透汽化效果较好，在50℃分离90％的甲醇-水溶液时，渗透通量为2300g／（m^2·h），分离系数达到18；1：1共聚复合膜的渗透汽化分离指数约为41．4kg／（m^2·h），是聚乙烯醇缩甲醛交联膜的1．53倍．     

产脱落酸真菌的筛选及其发酵条件研究

利用马丁-孟加拉红培养基由20份土壤样品和2份植物病叶样品中分离出57株真菌，分别对其进行液体培养．通过各菌株发酵液抑制莴苣种子发芽的方法筛选得到-株脱落酸产生菌NX-53，通过L9（3^4）正交实验对其产酸条件进行优化，得到该菌株产脱落酸的培养基配方和培养条件：葡萄糖25g／L，维生素B1 1．25mg／L，谷氨酸单钠盐3．0g／L，MgSO4·7H2O 0．2g／L，KCl 0．5g／L，CaCO3 5g／L，KH2PO4 0．8g／L，FeSO4·7H2O 0．5mg／L，ZnSO4·7H2O 2．5mg／L，CuSO4·5H2O 4mg／L，250mL摇瓶装液量50mL，28℃、150r／min培养7d．优化条件下菌株NX-53的脱落酸产量可达276mg／L．     

石膏与硅灰对钢渣水泥基胶凝材料复合改性效应

以钢渣和水泥为主要原料,加入少量石膏(CaSO4·2H2O)与硅灰,制备钢渣水泥基胶凝材料。探讨了CaSO4·2H2O与硅灰掺量对钢渣水泥基胶凝材料强度的影响,并通过XRD、SEM表征,研究钢渣水泥基胶凝材料的水化性能。结果表明：复掺1% CaSO4·2H2O和4% 硅灰的钢渣水泥基胶凝材料3 d抗压强度较未掺CaSO4·2H2O与硅灰提高了59.0%,28 d抗压强度提高了32.4%;CaSO4·2H2O与硅灰的加入不会影响钢渣水泥基胶凝材料水化产物种类;相同龄期内,加入CaSO4·2H2O与硅灰的钢渣水泥基胶凝材料中水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)含量增多,Ca(OH)2晶体含量、晶体尺寸有所减小。     

聚苯醚/聚砜复合膜对乙醇/水混合体系的渗透汽化分离

以聚砜超滤膜为基膜,采用溶剂蒸发法制备聚苯醚/聚砜复合膜.用红外光谱(FT-IR)表征复合膜的制备效果,通过扫描电镜(SEM)观察其断面形貌;研究了聚苯醚(PPO)含量、进料液乙醇含量及进料液温度对复合膜渗透汽化分离性能的影响.结果表明,随铸膜液中PPO质量分数的增大,复合膜的分离因子增大,渗透通量减小;随进料液中乙醇质量分数的增大,复合膜的分离因子减小,而渗透通量增大;随进料液温度的升高,复合膜的分离因子及渗透通量均增大.对铸膜液中PPO质量分数为14%的复合膜,在进料液乙醇含量10%、进料液温度60℃时,膜的渗透通量157.2 g/(m²·h),膜对乙醇的选择系数为15.6.     

高选择渗透性硅膜及其特性

一种具有高选择渗透性的新型硅膜由硅树脂膜裂解制成.膜对H_2,O_2,N_2等气体的渗透系数约10~2～10~3Barrer,H_2/N_2和O_2/N_2分离因子分别为11～13和3～4.这种硅基膜适合于低于300℃的含氧环境下工业气体的分离.     

管式硅基裂解膜的制备

研制出一种高选择性的管式硅基裂解膜;并报道了这种膜的制备方法.这种膜是由分子规则排列的硅树脂材料经裂解制成,对H₂渗透系数达10⁴ Barrer,H₂/N₂分离因子16.8,其选择透过性能优于常规的有机膜和无机膜,也优于由分子无规排列的硅树脂所制成的裂解膜.这种膜制备方法简单、价廉、重现性好.     

气体分离用炭膜──膜孔径对膜分离特性的影响

讨论了气体分离用炭膜平均孔径对膜分离特性的影响。可以看出，决定透过膜传质机理的平均孔径，是膜分离特性的决定性影响因素。对于Ｎ２／Ｏ２分离而言。当控制机理处于Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散和分子筛分之间的过渡区域时，存在着对应于最大分离能力和无选择性的两个特征孔径。     

高温气体分离用分子筛硅膜

通过热固性硅树脂膜的控制裂解和活化，开发出一种新型的可用于高温气体分离的硅膜。热固性硅树脂的化学组成及其结构，裂解及活化条件是影响最终生成的高温气体分离用硅膜性能的关键因素。和常规无机膜及有机膜相比较，分子筛硅膜具有优异的选择透过性能，和分子筛炭膜相比较，硅膜突出的优点是具有优异的耐高温氧化性能，因而这种膜在高温含氧混合气的膜法分离方面，具有广泛的应用前景。     

Al_2O_3／Al－Si合金复合材料中硅相形貌观察

利用挤压铸造制备Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｓｉ合金复合材料，在扫描电子显微镜（ＳＥＭ）上观察了复合材料中的硅相形貌．结果表明Ａｌ２Ｏ３纤维与Ｓｉ相之间存在共格界面，可作为硅相非自发形核的衬底；复合材料中的初生硅可在纤维表面形核生长为颗粒状；复合材料中的纤维在Ａｌ－Ｓｉ共晶体的共生生长过程中，可触发孪晶，导致纤维附近的共晶硅里变质形态．     

Fabrication and characterization of SiO2（f）/Si3N4 composites

A silicon dioxide fiber-reinforced silicon nitride matrix (SiO2/Si3N4) composite used for radomes was prepared by chemi- cal vapor infiltration (CVI) process using the SiCl4-NH3-H2 system. The effects of the process conditions, including infiltration tem- perature, infiltration time, and gas flux were investigated. The energy dispersion spectra (EDS) result showed that the main elements of this composite contained Si, N, and O. The X-ray diffraction (XRD) results indicated that phases of the composite before and after treatment at 1350°C were all amorphous. A little fiber pull-out was observed on the cross section of the composite by scan electron microscope (SEM). As a result, the composite exhibited good thermal stability, but an appropriate interface was necessary between the fiber and the matrix.     

稻草制浆中硅含量测定方法的改进

采用可见分光光度法测定稻草纤维原料及其亚铵法制浆废液中的硅含量.比较了分析纯Na2SiO3·9H2O和单晶硅标准物工作曲线的线性相关性,探讨了浸提剂种类和浸提温度对测定结果的影响.结果表明,在实验试剂用量范围内,分析纯Na2SiO3·9H2O和单晶硅标准物在680 nm处吸光度与质量浓度呈线性关系,相关系数分别为0.9...     

超薄致密选择性分离层聚醚砜中空纤维膜制备及其气体性能

以聚醚砜为膜材料,N-甲基吡咯烷酮（NMP）为溶剂,乙醇（Ethanol）为非溶剂,NMP-Water为芯液,PES：NMP：Ethanol 35：57：8为铸膜液,采用干／湿相转化法制备了超薄致密选择性分离层PES中空纤维膜,讨论了芯液组成、芯液流量、硅橡胶种类、芯和凝胶槽温度对PES-A中空纤维膜结构、气体性能和机械性能的影响．实验结果表明,适宜的纺丝条件如下：凝胶槽温度17℃,芯液组成NMP：Water86：14,芯液流量0．15mL／min．在适宜的纺丝条件下,比较了PES-A和PES-B2种聚醚砜膜材料的O2／N2气体分离性能,PES-B中空纤维膜的O2／N2选择性为6．23,其O2渗透通量为9．65GPU．此外,在凝胶槽温度9～24℃范围内,PES-B中空纤维膜的O2／N2选择性为5．28～6．23,O2渗透通量为9．65-10．3GPU,并且其超薄致密选择性分离层为427-456A．因此,PES-B中空纤维膜更适合应用于气体分离．     

Nafion/Silicon Oxide Composite Membrane for High Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cell

Nafion/Silicon oxide composite membranes were produced via in situ sol-gel reaction of tetraethylorthosilicate （TEOS） in Nafion membranes. The physicochemical properties of the membranes were studied by FT-IR,TG-DSC and tensile strength. The results show that the silicon oxide is compatible with the Nation membrane and the thermo stability of Nation/Silicon oxide composite membrane is higher than that of Nation membrane. Furthermore, the tensile strength of Nation/Silicon oxide composite membrane is similar to that of the Nation membrane. The proton conductivity of Nation/Silicon oxide composite membrane is higher than that of Nation membrane. When the Nation/Silicon oxide composite membrane was employed as an electrolyte in H2/O2 PEMFC, a higher current density value （1 000 mA/cm^2 at 0.38 V） than that of the Nafion1135 membrane （100 mA/cm^2 at 0.04 V） was obtained at 110 ℃.     

Electroless copper-phosphorus coatings with the addition of silicon carbide （SiC） particles

Cu-P-silicon carbide(SiC)composite coatings were deposited by means of electroless plating.The effects ofpH values,temperature,and different concentrations of sodium hypophosphite(NaH2PO2·H2O),nickel sulfate(NiSO4·6H2O),sodium citrate(C6H5Na3O7·2H2O)and SiC on the deposition rate and coating compositions were evaluated,and the bath formulation for Cu-P-SiC composite coatings was optimised.The coating compositions were determined using energy-dispersive X-ray analysis(EDX).The corresponding optimal operating parameters for depositing Cu-P-SiC are as follows:pH 9; temperature,90℃; NaH2PO2·H2O concentration,125 g/L; NiSO4·6H2O concentration,3.125 g/L; SiC concentration,5 g/L; and C6H5Na3O7·2H2O concentration,50 g/L.The surface morphology of the coatings analysed by scanning electron microscopy(SEM)shows that Cu particles are uniformly distributed.The hardness and wear resistance of Cu-P composite coatings are improved with the addition of SiC particles and increase with the increase of SiC content.