碳黑填充PDMS渗透蒸发优先脱醇膜的制备研究

通过碳黑填充有机硅膜的方法,制备了一种新型聚二甲基硅氧烷(PDMS)优先脱醇渗透蒸发分离膜,考察了铸膜液制备、溶剂、碳黑粒径及处理方法和进料温度与膜的渗透蒸发性能之间的关系.结果表明,采用超声分散碳黑和正癸烷溶剂可以制得性能良好的膜.利用热处理过的N110碳黑填充PDMS膜,可以在保持分离因子不变的前提下,使总渗透通量提高到空白膜的两倍以上.碳黑填充PDMS膜总通量随进料温度升高而增加,选择性基本保持不变.     

高通量ZSM-5填充硅橡胶复合膜渗透汽化性能研究

以硅铝比为360的ZSM-5型沸石对聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行填充,以聚偏氟乙烯(PVSF)为支撑层,制备了ZSM-5填充PDMS/PVDF复合膜,用于渗透汽化乙醇/水混合物的分离.研究了沸石填充量、操作温度、进料液浓度对乙醇/水的渗透汽化分离性能的影响,发现该复合膜较文献报道中的沸石填充膜,其渗透通量有了明显的提高,在50℃沸石填充量为40%时,对乙醇的分离因子为11.7,其渗透通量达到749.8 g/(m2·h).随着操作温度的升高或料液中乙醇浓度升高,渗透通量增大,分离因子下降.     

PDMS/PVDF优先透有机物渗透汽化复合膜的制备

以商品化聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜为基膜,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为涂膜材料制备PDMS/PVDF优先透有机物渗透汽化复合膜。用扫描电子显微镜(SEM)对膜结构进行表征,并研究了涂敷方法、基膜热处理工艺、PDMS浓度、固化温度及固化时间等因素对复合膜渗透汽化性能的影响。实验结果表明:基膜120℃下热处理,用10%的PDMS溶液,采用浸涂加真空涂敷的方法涂膜,110℃下交联固化6h制备的复合膜性能最佳。该复合膜在60℃时,分离5%的乙醇水溶液,分离因子可达到21.35,通量为331.21g/(m2·h)。     

填充碳分子筛的PDMS膜渗透蒸发分离性能研究

采用自制的碳分子筛,制造了填充碳分子筛的硅橡胶（PDMS）膜,研究了膜对含苯的烯水溶液的渗透蒸发的分离性能,考察了填充剂,料液浓度等因素对膜的分离性能的影响。     

支撑层对PDMS复合膜渗透汽化性能的影响

以相转化法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PSF)三种多孔膜作为支撑层,制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合膜用于渗透汽化乙醇/水混合物的分离。采用能量色散X射线光谱仪(EDX)定量表征了PDMS在支撑层表面的厚度(L0)和支撑层内的渗入深度(Li),研究发现,PDMS在各支撑层表面的厚度、支撑层内渗入的厚度有显著差异,PDMS复合膜的渗透通量与(L0+Li)间存在近似的线性关系,表明PDMS在支撑层中渗入深度不同是造成不同底膜支撑的PDMS复合膜渗透汽化性能差异的根本原因。文中提出选择层总厚度(Lt=L0+Li)概念,通过线性拟合得到PDMS复合膜渗透通量与Lt之间的定量关系,可以用来估算PDMS复合膜的渗透通量,并预测复合膜渗透通量极大值。     

细胞对硅橡胶复合膜渗透蒸发分离性能的影响

利用自制的硅橡胶复合膜对乙醇-水模型溶液、含有干酵母的乙醇-水模型溶液、以及实际发酵液进行渗透蒸发分离乙醇实验,研究了细胞对膜性能的影响、结果表明：与纯乙醇模型溶液的分离相比,膜对含有干酵母的乙醇-水模型溶液、真实发酵液的分离表现出更好的性能,显示细胞的存在和活动对膜传质有一定的促进作用．连续发酵过程中,在一定的细胞浓度下（10g／L）,硅橡胶膜维持了长期稳定的分离性能;产品乙醇的有效分离降低了其对酵母细胞的抑制作用,使沉积在膜面上的细胞层促进了膜的分离性能;但提高细胞浓度（15g／L）后却因更厚的细胞层的堆积造成膜面传递状况劣化,使膜性能下降．因此发酵液中的细胞浓度、膜面上的细胞沉积以及膜性能之间存在一种最佳的相互促进和搭配关系．     

ZIF-8粒子尺寸对PDMS填充膜渗透汽化性能的影响研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜为支撑层,将沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)填充到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中,制得ZIF-8/PDMS复合膜,用于渗透汽化分离乙醇/水体系。对ZIF-8/PDMS复合膜进行了表征。考察了不同ZIF-8粒子对ZIF-8/PDMS复合膜渗透汽化分离性能的影响。研究结果表明,在金属离子与有机配体的配合比为1∶2的ZIF-8粒子,操作温度为50℃条件下,ZIF-8/PDMS复合膜的渗透通量为182.4g/(m2·h),分离因子最高为8.8。     

HF酸刻蚀ZSM-5/PDMS膜渗透汽化透醇性能研究

采用HF酸对3种MFI型沸石(ZSM-5,silicalite-1)进行刻蚀,通过SEM和TEM对刻蚀前后沸石的表面和本体形貌进行了表征,发现酸刻蚀造成沸石表面出现微米级孔洞,但本体仍保留了规则的孔道结构。将刻蚀后的ZSM-5填充至聚二甲基硅氧烷(PDMS)中制备了复合膜,用于乙醇/水混合物的分离,研究了沸石硅铝比、HF酸浓度、操作温度和料液浓度对复合膜渗透汽化分离性能的影响。研究发现HF酸处理,可以有效地提高ZSM-5/PDMS膜的分离因子,由12.3最高上升至16.8([EtOH]=5wt%,50℃),渗透通量稍有下降;随着操作温度的升高,复合膜渗透通量增大,分离因子在50℃达到极大值;料液中乙醇浓度提高,复合膜渗透通量增大,分离因子减小。     

PVA/TEOS/APTEOS杂化膜的渗透蒸发性能

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法由聚乙烯醇(PVA)与正硅酸乙酯(TEOS)制备杂化膜。当TEOS质量分数大于15%时,杂化溶胶液开始浑浊,呈现出一定的相分离。退火温度升高,杂化膜的溶胀度和渗透通量下降,分离因子提高。料液温度升高,膜的溶胀度和渗透通量增大,而分离因子下降。加入偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTEOS)改善了有机相与无机相的相容性,抑制了杂化膜的相分离。TEOS与PVA中的羟基发生交联反应形成共价键Si-O-C,使得PVA中羟基减少,降低了PVA膜的结晶度。     

高选择性PDMSP/VDF复合膜渗透汽化分离乙醇/水混合物

以聚偏氟乙烯( PVDF)为基膜、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为选择层制备了PDMS/PVDF复合膜,应用于渗透汽化分离乙醇/水混合物.系统研究了膜交联温度、操作温度、物料浓度和膜下侧压力对乙醇/水混合物的渗透汽化分离性能的影响,发现经130℃交联的复合膜在温度为60℃时,对乙醇的分离因子为8.23,可将乙醇浓度从体积分...     

炭黑填充型导电复合材料的压阻计算模型及实验验证

为研究新型传感器材料,在通用有效介质理论的基础上,提出了炭黑填充型导电复合材料的压阻特性数学计算模型,定量地得出炭黑颗粒的基本特征参数、体积分数和聚合物基体的弹性模量在复合材料压阻规律中的影响。分别以硅橡胶和高密度聚乙烯为基体相,三种不同粒径的炭黑为导电相,制备了炭黑填充型复合材料,对计算模型进行了实验验证。在炭黑颗粒分布均匀、炭黑体积分数在渗流阈值附近和外加压力≤2 MPa等三个边界条件下,数学计算模型与实验结果基本吻合,且压力-电阻变化规律一致。      

甲壳糖-聚硅氧烷复合材料研究

利用亲、疏水性不同的甲壳糖和聚硅氧烷，通过共混、交联制备出复合膜材。该材料湿态下拉伸强了高达１３．３ＭＰａ，此时断裂伸长率为９８％；ＤＳＣ分析结果表明在－４０℃至１９０℃之间热稳定性好。结构形态测试证实该材料具有微相分离结构，微区大小在２μｍ－２０μｍ之间。生物学评价证明该材料无热原反应，无皮肤刺激和皮内刺激。血液相容性测试结果显示，该材料复钙时间为１２０ｓ，溶血率为１．０％，血小板粘附指数为１．     

炭黑填充复合材料结晶性能的研究

采用Ｘ射线衍射和ＤＳＣ两种方法，研究了炭黑填充ＨＤＰＥ与ＰＰ复合材料的结晶度和微晶尺寸。实验结果发现，炭黑对ＨＤＰＥ的结晶度影响很小，对其正交晶系统结构也未见影响，只是晶粒尺寸稍大。炭黑使ＰＰ的结晶度明显降低，对α晶体有影响，而γ晶态不变。     

渗透汽化复合膜的支撑层对分离性能的影响

研究了多种聚合物膜作为复合膜的多孔支撑层时的性能及其复合膜分离乙醇水给 物时的渗透汽化性能。结果表明,ＣＡ、ＰＡＮ－ＳＳ和ＰＳＡ分别为多孔支撑层的膜材料时,ＰＶＡ复俣的渗透汽化性能优良,尤其是ＰＶＡ／ＣＡ复合膜表现出特别优异的渗秀汽化分离性能。用国产涤纶布增强、聚合物浓度较高的铸膜液制备成厚度适宜的膜为支撑层,可获得理想分离性能的渗透汽化复合物。     

新型以无机物为主的免增湿复合质子交换膜

研究一种新型免增湿无机-有机复合质子交换膜,这种复合质子交换膜中的无机物含量达60%以上,且其中部分无机颗粒交联成为无机大分子,具有良好的耐酸稳定性。化学结合水到120℃左右才分解,在80℃干燥30min后,在潮湿的空气中(RH90%)可自动吸湿恢复原重。在干燥空气(相对湿度<40%)中具有良好的导电能力,室温电导率达1.14×10-2S/cm,在60℃时达到2.81×10-2S/cm。     

复合型导电高分子材料PTC效应的研究与应用

正温系数（Ｐｏｓｉｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）导电高分子材料（ＰＴＣ材料）在工业中得到了广泛的应用。本文综述了导电高分子ＰＴＣ／ＮＴＣ效应的影响因素和产生的原因，阐述了ＰＴＣ材料存在的问题及改进方法。     

炭黑填充PET/PE导电原位微纤化复合材料

根据炭黑（CB）粒子在聚合物中的选择性分布理论,通过工艺控制,使CB粒子主要分布在微纤表面。本工作将CB粒子首先与聚乙烯（PE）共混,再与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）熔融混合-挤出-热拉伸-淬冷。形态观察表明,CB粒子可以良好地分布于PET微纤表面。电性能测试表明,分布于微纤表面的CB粒子有助于微纤之间的电子传导,该复合材料的正温度系数（PTC）较强,而负温度系数（NTC）较弱。     

阻氧层对炭黑填充聚乙烯复合材料性能的影响

本文讨论了有机PTC电路保护元件的绝缘阻氧层。实验结果表明,覆有氧渗透率小于4×109cc/cm2/mm/sec/cmHg(25℃)的环氧涂层的有机PTC电路保护元件电稳定性得到提高。