GO/PVDF复合微滤膜制备及其性能表征

为了探究GO对PVDF微滤膜亲水性及渗透性能的影响,以GO作为无机添加剂,利用相转化法制备了高性能GO/PVDF复合微滤膜,先后考察了铸膜液预挥发时间、凝固浴温度对复合膜性能的影响,同时从成膜机理的角度上分析了GO投加量对复合膜结构和性能的影响,确定了最优制膜配方.结果表明:保持铸膜液预挥发时间为0 s、凝固浴温度为29℃时更有利于提高膜纯水通量和截留率;投加GO后大幅度提高了膜亲水性,当GO的相对质量分数(即相对于PVDF的质量分数)为1.5%时,膜表面形成了致密的多孔结构,使纯水通量提高了87.6%,对BSA的截留率从63.56%增加到了71.27%.     

多巴胺仿生修饰PVDF微滤膜的制备及性能

为了提高PVDF微滤膜的亲水性和抗污染性能,通过浸没沉淀相转换法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜,利用多巴胺超强的黏附性及易自聚形成聚多巴胺(PDA)的优势,对PVDF微滤膜进行表面涂覆改性,并通过ATR-FTIR、SEM和抗污染性能测试等方法探究PVDF微滤膜的性能.结果表明:通过涂覆的方法成功地将PDA沉积在PVDF微滤膜表面,改善了PVDF微滤膜表面亲水性和抗蛋白吸附性能,水接触角从纯PVDF膜的95°降低至改性膜的44°,对BSA蛋白的截留率为96.5%,通量恢复率(FRR)从纯PVDF微滤膜的43.26%增加到改性膜的77.73%.     

离子液体[Bmim]Cl改性PVDF膜的制备与性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的亲水性,提高其过滤性能和抗污染性能,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为添加剂,通过共混法和热致相分离法(TIPS)制备改性PVDF超滤膜;探究离子液体添加量对膜的水接触角、水通量、截留率和通量恢复率等的影响,并利用EDX表征[Bmim]Cl在膜表面的分布状态,通过SEM观察膜的微观结构。结果表明:[Bmim]Cl在膜表面均匀分散,改性膜的水接触角明显变小,亲水性得到较大改善;随着[Bmim]Cl质量分数提高,膜中指状孔变少,粒子堆积状态愈发明显,膜皮层厚度先减小后增大,水通量和截留率变化趋势与之相反,而通量恢复率逐渐提高;当[Bmim]Cl质量分数为0.25%时,改性膜水通量达到峰值,约为80 L/(m~2·h),比纯PVDF膜提高61.1%;当[Bmim]Cl质量分数为0.50%时,改性膜皮层最薄,截留率达到最大值95%左右,通量恢复率达86.4%,比纯PVDF膜分别提高了38.4%和17.9%。     

纳米无机添加剂对聚偏氟乙烯膜的疏水性影响

使用非溶剂致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)膜,考察了不同铸膜液浓度下PVDF膜的疏水性,研究添加疏水性纳米粒子对PVDF膜疏水性的影响.结果表明:PVDF膜的疏水性随着铸膜液中PVDF含量的升高而降低,疏水性随着纳米颗粒添加量的增大而升高;当铸膜液中PVDF质量分数为10%,纳米SiO2质量分数为2.5%时,PVDF膜的接触角可达136°;当铸膜液中PVDF质量分数为10%,纳米TiO2质量分数为15%时,PVDF膜的接触角可达141°.     

汉麻粉体对PVDF膜的改性研究

采用汉麻粉体与PVDF共混的方法对PVDF膜进行改性,测试共混膜的微观结构和热学性能、力学性能以及与碳纤维布之间的层间剥离强度等性能,并研究汉麻粉体含量对于共混膜性能的影响.实验结果表明:随着汉麻粉体质量分数的增加,共混膜表面光洁度降低,断面结构越发不规整,密度及厚度增大,共混膜变得易碎,而力学性能大幅下降;随着汉麻粉体质量分数的增加,共混膜与碳纤维布/木质复合材料之间的层间剥离强度先增大后减小,当汉麻粉体质量分数为6%时,层间剥离强度达到最大值0.36N/mm.     

PVDF/BaTiO3复合纳米纤维滤膜的制备及性能

为了制备高效低阻的纳米纤维空气过滤膜,采用静电纺丝技术,以钛酸钡(BaTiO_3)作为驻极体,制备了不同质量分数、不同纺丝时间的PVDF/BaTiO_3复合驻极纳米纤维膜,并对其微观结构、表面化学结构、透气性能、透湿性能、过滤性能进行了研究分析。结果发现:当BaTiO_3的质量分数为0.8%、纺丝时间为40 min时,制备的PVDF/BaTiO_3复合纳米纤维滤膜性能达到最优,此时纳米纤维滤膜的透气率最大达369 mm/s,透湿量最大达4 672.79 g/(m~2·d),过滤效率为76.8%,阻力压降为11.76 Pa,品质因子最大值达0.124 2。     

PVDF纳米纤维膜的制备及其油水分离性能

针对静电纺丝纳米纤维膜孔径偏大的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/丙酮为混合溶剂制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备PVDF纳米纤维膜,并研究聚合物浓度对纳米纤维膜孔结构及油水分离性能的影响。结果表明：增大纺丝液浓度会明显提高PVDF纳米纤维直径,使得纳米纤维直径分布变窄;当PVDF质量分数为14%时,所得PVDF纳米纤维膜具有较好的表面形貌和拉伸强度;油水分离结果表明,重油体系(二氯甲烷+水)通量最大达2 900.86 L/(m²·h),分离效率高达99.5%,高粘附油体系(玉米油+水)通量最小为32.98 L/(m²·h),分离效率仅有91.7%。在进一步的油包水乳液分离过程中,PVDF纳米纤维膜(M-3)具有的油水分离通量为7.9 L/(m²·h),分离效率高达97.6%。     

CT／PVDF 超滤膜的制备与油水分离应用的研究

以钙钛矿型粉末（CT powder）作为无机添加剂与聚偏氟乙烯（PVDF）共混,采用相转换法合成了有机－无机共混超滤膜。利用平板错流超滤装置对超滤膜进行纯水通量、油水乳化液截留以及抗污染性能测试;通过扫描电子显微镜（SEM）观察了膜的表面形貌、断面结构和污染物分布情况;通过污水实验,测试CT／PVDF超滤膜的抗污染性能及自净性能。结果表明：当添加质量分数为1％CT powder时,可以较大地提高PVDF超滤膜的通量,减缓膜通量下降率,提高其抗污染性能和自净能力。且在油水分离实验中,渗透液水质,如浊度、油含量和化学需氧量等,均达国家排放标准。     

多尺度静电纺丝纤维的制备及其浸润性研究

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和四氢呋喃(THF)为溶剂,利用静电纺丝法,通过调控溶液浓度、溶剂配比和喷丝孔径等条件制备不同形貌的聚苯乙烯(PS)电纺纤维膜.对所制备的纤维膜进行扫描电子显微镜、浸润性及透湿性表征,探究不同实验条件下纤维膜形貌与其浸润性及透湿性能的关联.结果表明:以纯DMF作为溶剂,当纺丝液中PS质量分数为5％时,纤维膜形貌为均匀分布的完全"珠状"颗粒;以DMF和THF作为混合溶剂并调控其配比,随着溶剂中DMF比例的减少,珠状结构逐渐变成纺锤状最终形成直径均匀、表面光滑的纤维.进一步研究发现:当PS在纯溶剂DMF中的质量分数为5％时,随着喷丝孔径增大,膜中微球数量减少但直径不变;随着PS含量的增加,膜中微球减少纤维增多,而且纤维分布均匀且直径较大.当溶剂DMF和THF质量配比为8:2,PS质量分数为15％时,纤维膜具有良好的疏水性能和透湿性能.     

锌型一维链状晶体/PVDF共混膜的制备及性能

为了改善聚偏氯乙烯(PVDF)膜的亲水性,以具有金属活性位点Zn~(2+)和亲水基团—COOH的亲水性锌型一维链状晶体(ZnL)为填料,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备ZnL/PVDF共混膜;通过原子力显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜及水接触角、水通量、截留率等一系列测试手段探究添加不同含量ZnL对ZnL/PVDF共混膜结构、性能的影响。结果表明:ZnL晶体均匀的分布在PVDF膜中,并且没有出现明显颗粒聚集现象,证明ZnL晶体与PVDF聚合物有较好的相容性;亲水性ZnL晶体的加入明显提高了PVDF膜的亲水性,当ZnL晶体质量分数为0.50%时,其水通量达到99.6 L/(m~2·h),比纯膜水通量增加150%,并且其截留率下降幅度较低;随着ZnL晶体含量的增加,拉伸强度呈现先升高再降低状态,当ZnL晶体质量分数为0.50%时,共混膜的拉伸强度为3.39 MPa,比原膜的拉伸强度增加了10%。     

油浆蒸汽发生器管板与换热管焊缝处焊接残余应力模拟

基于ANSYS平台,对油浆蒸汽发生器管头处焊接工艺进行温度场的数值模拟,得到焊缝附近温度场的分布情况;将温度场的结果逐步加载到焊缝上,得到管头处焊接残余应力的分布情况。模拟结果对焊接件内部残余应力的检测能起很好的辅助作用,不仅能大大节省焊接残余应力的检测时间,而且对焊接工艺的优化有较好的参考价值。     

开槽管板机械胀与液压胀技术研究

通过胀接工艺,采用机械胀管器、液压胀管机及液压式胀杆器对其进行开槽管板胀接实验,研究了不同槽宽下同种胀接的胀接性能,以及不同胀接在同种槽宽下的胀接性能,并通过对比确定了适宜的胀接技术。结果表明,实验方法合理,数据充实可靠,可为研究换热管与管板之间的连接、检查换热管与管板贴胀质量及管材的胀接性能、确定最佳的胀度、检验胀接部位的外观质量及接头的密封性能提供实验依据。     

钛换热管与管板焊接的气体保护措施优化

随着石油化工行业的不断发展,我国对钛制换热器的需求量逐年增加。与其他材质换热器不同,钛换热器在焊接换热管与管板接头时,有严格的气体保护要求,对熔池及温度超过400 ℃的焊缝和热影响区都要进行惰性气体保护。在实际生产中,一般通过给钨极加装保护气体喷嘴以及增加管板气体保护罩的形式实现。在整个管板焊接过程中,需要根据焊接位置不断移动管板气体保护罩,过程冗杂,生产效率低。利用ANSYS Workbench数值模拟软件,模拟钛管头焊接过程的温度场,以温度场分布为依据,优化传统气体保护措施。通过实际焊接检验可知,改进后的气体保护措施效果良好,可以应用于实际生产。     

水洗法分离油砂工艺优化

对油砂水剂进行优化,以内蒙古图牧吉油砂为实验对象,考察水剂质量分数、剂砂质量比、搅拌时间及搅拌温度对尾砂残油率的影响。结果表明,在水剂质量分数为3.50%、剂砂质量比为0.4∶1.0、搅拌时间为25 min、搅拌温度为90 ℃条件下,内蒙古油砂尾砂残油率降至0.71%。改进后的水剂降低了水洗法分离油砂的剂耗与尾砂残油率。     

坡位对先锋树种改良排土场土壤肥力效果的影响

利用盆栽试验对抚顺市先锋树种进行优选,并将其应用于矿山废弃地的植被修复。以辽宁省抚顺市榆树铁矿和傲牛铁矿排土场的植被恢复区作为研究对象,在盆栽试验的基础上,结合矿山植被恢复区土壤基质的样本特性,研究不同坡位对先锋植被改良土壤肥力效果的影响。结果表明,通过盆栽试验,综合考虑盆栽苗的成活率、树高及胸径的生长变化情况,确定以2年生的樟子松和刺槐作为先锋树种,用于抚顺市榆树铁矿和傲牛铁矿的排土场进行植被修复;恢复期间,逐年测定土壤营养物质质量分数发现,土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾的质量分数随着恢复年限逐年升高,且各样地的不同坡位均表现为从坡上到坡底逐渐升高的变化规律。     

复合型FeS清洗剂的研制

介绍了一种复合型FeS清洗剂的研制,其原理为利用配位反应和氧化还原反应来清除设备中的FeS。分别对不同的配位剂和氧化剂的FeS清除效果进行了考察,根据单因素实验结果,选择焦磷酸钠和次氯酸钠作为清洗剂的主要成分,利用正交实验考察了次氯酸钠浓度、焦磷酸钠质量、清洗时间及清洗温度对FeS清除率的影响。结果表明,当次氯酸钠浓度为0.003 mol/L、焦磷酸钠质量为1.5 g、清洗温度为80 ℃和清洗时间为12 h时,FeS的清除率最高,为75.0%。     

改性石墨相氮化碳光催化降解有机污染物

光催化技术可在温和的反应条件下将太阳能转化成化学能,促进有机污染物的降解。石墨相氮化碳作为一种新型非金属半导体聚合物,具有独特的电子结构和良好的化学稳定性,近些年在光催化领域受到广泛关注,但石墨相氮化碳自身也存在一些不足,如禁带宽度为2.7 eV、仅可以吸收太阳光中小于475 nm的蓝紫光、光生载流子易复合、量子效率低、比表面积小等,需要对其进行改性来提高光催化性能。主要评述了石墨相氮化碳在结构优化、贵金属沉积、半导体复合、元素掺杂、染料敏化、碳材料复合等方面的改性研究进展及其在环境污染净化领域的应用前景。     

一类状态受控椭球特性的时滞系统的鲁棒控制

旨在针对一类范数有界不确定扰动离散系统提出稳定性分析判定标准。区别于传统的一般状态有界,该系统的状态受控于一种新颖的椭球外壳约束。基于李亚普诺夫方法,运用线性矩阵不等式技术表示出具有时滞的准则,给出了状态反馈控制律,保证了该类扰动时滞系统的渐近稳定性。这种线性矩阵不等式的评价标准,可以通过目前凸优化技术有效求解。数值例子表明了所提方法的有效性。     

HITPERM型非晶合金热稳定性的研究

利用熔体急冷法制备Fe(Co)⁃Hf ⁃B⁃Cu铁基条带非晶合金。采用XRD、穆斯堡尔谱和透射电镜确定非晶态结构,利用差热扫描量热法对不同样品的热稳定性进行测试分析。结果表明,冷速大的样品热稳定性好,添加纯B比添加FeB的样品热稳定性好,添加适量的Co可以提高非晶合金的热稳定性,所制备的各个样品均展现出非晶态结构特征。     

不同倾角下悬链线立管数值模拟分析

为降低混输管严重段塞流带来的危害,须对其流动特性进行分析研究。以某水平下倾管⁃悬链线立管实验系统为研究对象,建立相关的数学模型、物理模型,运用CFD软件,模拟该种管型下的严重段塞流流动现象,分析了严重段塞流流动特性以及压力、速度、含气率变化特性。通过数值模拟得到了不同倾斜角度下的流型图、压力变化曲线及周期变化规律。分析结果表明,随着下倾管倾斜角度的增大,流型图的转换边界发生变化,形成严重段塞流所需的气相折算速度增大,形成间歇流所需的气相折算速度减小;严重段塞流压力最大值随倾斜角度变化较小,其周期则随倾斜角度的增大而减小,并呈指数函数变化。