新能源材料

日本岩手大学开发出厚10μm的锂离子充电电池；美发明超级笔记本电脑电池能持续使用72小时；宇部兴产首次展出使用聚酰亚胺多孔膜的DMFC电解质膜；东丽演示采用碳氢类电解质膜的DMFC；江苏高邮全力建“江苏省硅太阳能光伏产业园”；[编按]     

宇部兴产开发氢气分离用聚酰亚胺膜

日本宇部兴产公司开发出耐热的可作氢气分离膜用的新型芳香族聚酰亚胺,所用的原料为联苯四羧酸,并确立了由生产聚酰亚胺到制备膜组件的一条龙生产技术。这种新型聚酰亚胺与以往的以1,2,4,5-苯四酸为原料的聚酰亚胺相比有许多特点。特别是可制成成膜性和纺丝性能优异的聚酰亚胺溶液,这对于膜材料的薄膜化有重要意义。因为要提高膜的透过速率,必须追求超薄膜化。     

镍质微滤膜的研制

用粉末冶金法制备镍基多孔载体,并采用电沉积的方法,对膜的表面进行修饰.研究结果表明:添加剂用量可以显著提高载体的透气度,但最大孔径也较大(3 μm).为了提高过滤精度,本实验采用电镀对多孔载体表面进行修饰,在优化条件实验下制得的微滤膜精度较高,最大孔径小于0.62 μm;透气度范围为(8～10)×10~(-4) m/(Pa·h).     

超快阳极氧化TiNb合金制备复合纳米多孔氧化膜的研究

以合金Ti-x Nb(x=30%~70%)为基底,硝酸为电解液,采用超快阳极氧化制备出了复合纳米多孔氧化膜。通过XRD、SEM和TEM等测试技术对所制备的复合纳米多孔氧化膜进行表征,发现氧化膜的表面孔径为10~30 nm,膜背面的孔径为20~60 nm,且纳米孔的孔间距随着Nb含量和电解液浓度的增加而增大。氧化膜的生长速度30μm/h。氧化薄膜的形成与硝酸的强氧化性活化了金属表面有关。氧化膜贯穿的原因可能是由于覆盖合金表面的纳米多孔氧化物薄膜产生的压应力和极化、浓度及温度梯度所产生的拉应力,两者之间的相互作用造成的氧化膜的自剥离。     

海外文献速递

热喷涂2 0 0 2 0 80 1　电子束物理气相沉积并经脉冲电子束熔化处理的ＭＣｒＡｌｙ涂层上氧化膜的生长与形成———ＳｔｒａｕｓｓＤ .Ｓｕｒｆａｃｅ＆ＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ,2 0 0 1,135 (2～ 3) :196 (英文 )采用大直径脉冲电子束ＧＥＳＡ装置对薄的ＭＣｒＡｌＹ合金涂层表面熔化约 30 μｍ ,当电子束直径大于 10ｃｍ时 ,在熔化处理大的表面时几乎没有电子束的重叠区。高的冷却速率可导致试样表面形成非晶态组织 ,研究了 95 0℃空气中此组织的氧化性能。即使是用低压等离子喷涂的粗糙涂层 ,经表面处理后也可使其成为平均…     

基于水滴模板法构筑可溶性聚酰亚胺规整多孔膜

采用实验室自制的以二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和3,3-二甲基-4,4-二氨基二苯甲烷(DMMDA)为单体合成的可溶性聚酰亚胺BTDA-DMMDA为成膜材料制备蜂窝状有序多孔膜,研究不同湿气氛围、相对湿度大小以及固体基板等因素对膜孔形态的影响,并探讨多孔膜表面被剥离前后的亲疏水性变化.结果表明,通过改变环境的相对湿度实现了膜孔径从400nm到2μm的动态调控;亲水性好的固体基板更有利于规整多孔膜的构筑;多孔膜表层剥离后其表面接触角得以大大提高,在超疏水表面有潜在的应用前景.     

钛涂覆多孔羟基磷灰石涂层的制备及其生物活性

在纯钛基体表面通过电泳沉积的方法制得壳聚糖/羟基磷灰石(CS/HA)复合涂层, 然后将复合涂层烧结形成多孔HA涂层。采用SEM对多孔HA涂层的形貌进行观察, XRD分析涂层的物相组成, 粘结拉伸实验测定涂层与基体的结合强度, 1.5倍人体模拟体液(1.5SBF)浸泡测定涂层的生物活性。结果表明: 当悬浮液中CS与HA质量比为1∶1时, 制得的CS/HA复合涂层经过700℃烧结处理, 涂层中CS热分解致孔形成多孔HA涂层, 孔径在10~25 μm, 涂层与基体的结合强度可达19.5 MPa; 在1.5SBF中浸泡5天后, 多孔HA涂层表面完全碳磷灰石化, 呈现较好的生物活性。      

聚苯乙烯蜂窝状多孔膜的制备及应用

以线性聚苯乙烯(PS)为膜材料,采用Breath Figures法制备了高度规整的蜂窝状结构多孔膜.研究了溶液浓度、环境湿度、气体吹扫速度及不同溶剂对多孔膜结构的影响.结果表明,相比于苯和二氯甲烷,氯仿作为溶剂因其挥发度适宜,PS浓度在20～80mg/mL的铸膜溶液可形成规整的蜂窝状结构多孔膜,且膜孔分布均匀、大小均一;制膜的湿度需高于环境湿度,但随着湿度的增加孔径增大;气体吹扫速度可在400～1000mL/min范围,但吹扫速度较大时孔径略有降低.该膜可作为固定诸如辣根过氧化酶等活性酶的载体,用于酶催化反应.     

共烧结法制备梯度致密化Al2O3中空纤维膜

用实验室自制的Al2O3中空纤维膜为基膜,以Al2O3粉末分散液和Al粉分散液为原料,用真空抽滤法与浸渍法制备过渡层,再浸涂勃母石溶胶,烧结形成梯度致密化Al2O3中空纤维膜.讨论了梯度致密化Al2O3中空纤维膜的形貌、泡点压力、膜孔径与渗透性能等因素.结果表明,造成膜性能差异的主要原因有:(1)Al2O3粉末与Al粉的熔点差异;(2)真空抽滤形成的滤饼与浸涂形成的吸附层之间的厚度差.同时,所制得的梯度致密化Al2O3中空纤维膜纯水通量为17～2 990 L/(m2·h·0.1 MPa),平均孔径为0.04～0.52 μm.     

阳极氧化制备TiO2纳米多孔膜

分别在氢氟酸和硫酸两种电解液体系下对纯钛(TA1)试样进行阳极氧化,在钛的表面获得TiO2纳米多孔膜.利用膜的颜色的不同来判断膜的厚度的变化,用FESEM观察了孔的形貌和结构并用XRD测试了TiO2膜的晶型,进而研究了阳极氧化电压对孔径和多孔膜晶型的影响并对多孔膜的形成机理进行了阐述.     

微球堆积法制备多孔磷酸钙生物材料

以壳聚糖为原料 ,用乳液凝固法合成了壳聚糖微球。利用造孔剂成孔的特点 ,在有机模具中将壳聚糖微球紧密堆积 ,形成孔隙率至少为 2 6 %的多孔结构的框架 ,再将料浆灌注到框架中 ,充满空隙。干燥后经 6 0 0°C煅烧和12 0 0°C烧结 ,将有机模具及壳聚糖微球烧去 ,获得具有大孔和贯通式微孔的多孔磷酸钙生物材料。材料孔隙率在 6 0～70 %之间 ,大孔直径为 80 μm～ 2 5 0 μm ,孔径可控且分布均匀 ,平均抗压强度为 4 .5 8MPa。     

层-层自组装制备三维蜂窝状醋酸纤维素多孔膜

以单一组分醋酸纤维素(CA)为成膜材质,不添加任何添加剂条件下,利用水蒸气辅助法层-层自组装制备了三维蜂窝状CA多孔膜。利用扫描电镜观察了多孔膜形貌;研究了溶剂、环境湿度和浓度等因素对所成多孔膜结构影响。实验结果表明,以二氯甲烷为溶剂,制备得到的孔结构规整、排列紧密;环境湿度由43%增加到91%,孔径大小由(1.36±0.24)μm增加到(3.71±0.18)μm;CA的质量分数为1%~2%有利于规整孔的形成。扫描电镜断面观察发现CA膜内部全部成孔,且内部孔径大小为(1.09±0.13)μm,约为表面孔径大小的一半。利用界面能最小化理论解释了三维蜂窝孔的形成机理。此三维多孔膜有利于细胞的粘附、铺展、分化和增殖,可作为一种良好的组织工程支架材料使用。     

层-层自组装制备三维蜂窝状醋酸纤维素多孔膜EI北大核心CSCD

以单一组分醋酸纤维素（CA）为成膜材质,不添加任何添加剂条件下,利用水蒸气辅助法层-层自组装制备了三维蜂窝状CA多孔膜。利用扫描电镜观察了多孔膜形貌;研究了溶剂、环境湿度和浓度等因素对所成多孔膜结构影响。实验结果表明,以二氯甲烷为溶剂,制备得到的孔结构规整、排列紧密;环境湿度由43%增加到91%,孔径大小由（1.36±0.24）μm增加到（3.71±0.18）μm;CA的质量分数为1%~2%有利于规整孔的形成。扫描电镜断面观察发现CA膜内部全部成孔,且内部孔径大小为（1.09±0.13）μm,约为表面孔径大小的一半。利用界面能最小化理论解释了三维蜂窝孔的形成机理。此三维多孔膜有利于细胞的粘附、铺展、分化和增殖,可作为一种良好的组织工程支架材料使用。     

湿延法制备多孔聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微滤膜及其性能的研究

湿延法不使用任何添加剂,直接对非溶剂致相分离法(NIPS)法制备纤维进行拉伸即获得性能良好的中空纤维滤膜。介绍了以25%PVDF为铸膜液通过湿延法制备聚偏氟乙烯(PVDF)多孔中空纤维微滤膜的方法,通过SEM和XRD对膜的微观结构进行表征,结果表明湿延法制备的中空纤维膜形成指状孔,孔径3~10μm,孔分布可根据拉伸比调控,制备的膜水通量0增加到252L/h·m2·atm,蛋白截留率最高可达97%。拉伸还会改变PVDF中空纤维膜的晶型。     

阳极氧化铝的原子层淀积封孔研究

制备了多孔阳极氧化铝,利用原子层淀积技术对其封孔,借助场发射扫描电镜(SEM)分析了样品的表面及剖面形貌,对样品进行染色处理,利用酸性点滴试验测试样品抗腐蚀性能。结果表明:阳极氧化处理形成大孔径约为16 nm的多孔膜,多孔膜在循环50次的原子层淀积下能实现表面封孔而内部有空结构;经封孔后的样品抗染色及抗腐蚀能力增强。     

多孔阳极氧化铝膜的结构修饰研究

以5%草酸为电解液,温度控制在5℃左右,采用两步阳极氧化工艺制备出多孔氧化铝膜,在1 μm范围内获得了孔径为10～60nm的多孔结构.通过原子力显微技术分析氧化时间及热处理条件对多孔氧化铝膜结构的影响,阳极氧化3h后,在0.3μm2范围内获得了有序的纳米孔阵列,当氧化时间延长至24h,有序孔阵列范围增加至～1μm2.将在聚乙烯中经过超声振荡过的样品在600～700℃中热处理3h.研究结构表明,经过适当的热处理能有效改善多孔氧化铝膜的结构特性,X射线衍射分析结果证实经过结构修饰后的样品呈非晶态结构.     

含氟聚合物纳米多孔纳米纤维膜的制备

采用"电纺-相分离-沥滤"方法制备了聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯)(PVDF-HFP)以及聚偏氟乙烯(PVDF)纳米多孔纳米纤维膜.首先,将PVDF-HFP或PVDF和致孔剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合电纺,得到共混物纳米纤维膜.然后,将纳米纤维膜在水中沥洗出共混物中的PVP,获得纳米多孔纳米纤维膜.用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察水洗前后纤维表面精细结构.结果表明,纳米多孔纳米纤维表面呈多孔结构,孔径数10 nm.PVP的分子量对水洗后纤维表面结构有明显影响.致孔剂含量不同获得的PVDF-HFP纳米多孔纤维膜力学性能相近.     

氧化锆多孔膜和致密膜制备方法研究进展

氧化锆膜表面性质特殊,耐腐蚀和耐高温性能优异,具有良好的开发价值和应用前景．作者对氧化锆多孔陶瓷膜（平均孔径为２～１００ｎｍ）及氧化锆致密膜的制备方法进行了综述．     

生物基聚乳酸微孔膜的制备及透析性能

通过浸没沉淀相转化法制备生物基聚乳酸(PLLA)微孔膜,并考察溶剂种类和致孔剂种类及致孔剂分子量对微孔膜结构和性能的影响.分别考察N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和1,4-二氧六环(DO)作为溶剂对PLLA膜微孔结构的影响,研究用聚乙二醇(PEG6000)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)作为致孔剂对PLLA膜微孔结构、平均孔径、水通量及接触角的影响;不同分子量的致孔剂PEG(600、6000、10000)对PLLA膜微孔结构、平均孔径及水通量的影响.通过扫描电镜照片发现,NMP和DMAc作为溶剂可得到指状孔,而DO作为溶剂得到胞状孔,PEG和PVP-K30作为致孔剂均可促进PLLA膜大孔的形成,PVP-K30可使PLLA膜表面更为多孔,不同分子量的PEG作为致孔剂会同时影响PLLA膜的孔径和皮层厚度.通过对制备的PLLA微孔膜的水通量及尿素、溶菌酶和牛血清蛋白的透过性能分析表明聚乳酸膜具有较好的溶质选择透过性,有望成为具有良好生物相容性和透析性能的新一代血液透析膜材料.     

铝箔多孔阳极氧化铝膜的低温制备及其电化学性能

以多孔阳极氧化铝(AAO)膜制备纳米材料时降低AAO膜孔径至关重要,降低电压无法达到要求,而降低氧化温度可实现这一目标。在0.4 mol/L H3PO4溶液中加入70%～80%(体积分数)1,3-丙三醇(PDO),于-10～10℃下恒压110 V阳极氧化1 h制备了多孔阳极氧化铝(AAO)膜,并在0.50 mol/L H3BO3和0.05mol/L Na2B4O7溶液中于20℃下以0.5 mA/cm2进行填孔后处理。利用SEM,EDS,XRD分析了AAO膜的表面形貌与组成,并对AAO膜填孔前后的极化曲线和交流阻抗谱进行了测试。结果表明,膜孔径随氧化温度降低而降低,80%PDO,10℃所得AAO膜的成分包括65.94%(质量分数,下同)Al,12.79%C,20.29%O和0.98%P;随氧化温度升高和PDO含量下降,AAO膜的稳定电流密度增大;随氧化温度升高,膜阻挡层厚度增大;填孔试验前AAO膜只存在一个阻挡层的相位角峰,填孔后出现两个峰,中高频段体现封闭的阻挡层特性,低频段体现的是多孔层封闭部分的特性。