改性污泥炭/TiO2/PVP/PVDF超滤膜的制备及其性能测试

采用铁离子改性污泥炭(Fe₃O₄/SAC磁质炭)、二氧化钛(TiO₂)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂进行聚偏氟乙烯(PVDF)膜的改性，并对共混膜的各项性能进行测试和表征。结果表明，当TiO₂和Fe₃O₄/SAC磁质炭质量分数分别为0.15%、0.2%时，膜的综合性能最佳。此时，接触角为48.5°,纯水通量为124 3.43 L/(m²·h),牛血清蛋白截留率为95.21%。     

超亲水/水下超疏油膜的制备及油水分离性能

工业生产和频繁的溢油事故产生大量的含油废水,其高效分离依然面临全球性的挑战。具有仿生浸润特性的膜可以选择性透过水或油,分离效率高且操作简单而广泛应用于油水分离。本文通过一步浸渍法将TiO₂纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）原位固化到不锈钢网上制备了具有微/纳米层级结构的超亲水/水下超疏油油水分离膜。重点考察了TiO₂/PVP涂覆液浓度（质量分数1%、3%、5%、7%、9%）对膜的浸润特性和油水分离性能的影响。实验结果表明,不同TiO₂/PVP浓度改性的膜具有超亲水/水下超疏油特性,水的接触角均为0°,在水中油的接触角达160°,油水分离效率大于99.5%。膜通量随浓度的增大先减小后增加,当质量分数为3%时膜通量最大为8422.5L/（m²·h）。经过30次连续油水分离后,其分离效率仍大于99.5%,表明TiO₂/PVP-SS （stainless steel）膜有良好的耐久性和稳定性。因此,TiO₂/PVP-SS仿生特殊浸润膜材料在油水分离领域具有经济、高效、环境友好的潜在优势。     

PEG/GO/TiO2纳米复合材料改性PVDF膜的制备及其抗污性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的抗污性能,以聚乙二醇2000接枝的GO/TiO₂(PEG/GO/TiO₂)纳米复合材料为添加剂,通过非溶剂诱导沉淀相分离法制备了一系列PEG/GO/TiO₂/PVDF复合超滤膜。采用FTIR、SEM和接触角测试仪对其结构和形貌进行了表征,采用超滤法评价其纯水通量和抗污性能。结果表明,当PEG/GO/TiO₂纳米复合材料质量分数为0.60%时,制备的PEG/GO/TiO₂/PVDF复合超滤膜(记为0.60%PEG/GO/TiO₂/PVDF)表现出最佳的亲水性和抗污性能,其接触角比PVDF膜下降8.2°,总孔隙率增加13.40%,PEG/GO/TiO₂纳米复合材料在PVDF膜中分散较均匀。在0.08 MPa的工作压力下,0.60%PEG/GO/TiO₂/PVDF的纯水通量高达282.44 L/(m²·h),对腐植酸溶液的过滤通量为131.96 L/(m^2...     

涂覆法制备高性能磺化聚醚砜混合基质膜

采用涂覆法将磺化聚醚砜（SPES（浓度为0.7%（质量（的铸膜液制备成膜，并使用钛酸四丁酯（TBT（和TiO₂纳米颗粒作为添加剂来对比改善膜性能。通过对纳滤膜的微观结构表征，以及膜对NaCl与染料的分离性能等方面来分析其性能。当钛酸四丁酯的含量为0.35%（质量（时，膜的通量从27.3 L·m^-2·h^-1提升至38.9 L·m^-2·h^-1，而截留率则有91.2%降至82.5%。与纯SPES膜相比，改性纳滤膜的平均孔径更大，由1.51 nm增大为2.28 nm。TBT改性膜表面有TiO₂纳米颗粒形成，而且随着TBT的浓度增大，颗粒逐渐增大，而直接添加TiO₂纳米颗粒的纳滤膜的表面呈现明显的团聚现象。使用钛酸四丁酯代替TiO₂纳米颗粒作为添加剂，在增加膜通量的同时也能降低纳米颗粒团聚而导致的膜缺陷。由钛酸四丁酯水解生成的正丁醇的致孔作用对膜的性能具有很大的影响。     

聚偏氟乙烯多孔膜物理共混法改性研究进展

针对聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜改性，将PVDF铸膜液加入添加剂进行物理共混是一种简单、有效的方法。文章综述了近年来利用不同添加剂通过物理共混改性PVDF多孔膜的研究进展，归纳了常见的添加剂类型，包括无机添加剂如二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、碳纳米管(CNT)、氧化石墨烯(GO)等，有机添加剂如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、两亲性聚合物等。文章指出未来需加强对已有添加剂与PVDF物理共混成膜动力学和热力学研究，优化物理共混改性的制备过程，提高添加剂和膜基体的结合力，以制备高稳定性、性能优异的PVDF改性膜。     

处理油库污水的改性PVDF超滤膜结构与性能

在PVDF/PVP体系中添加Al₂O₃和TiO₂两种无机纳米颗粒,利用沉浸凝胶相转化法制得纳米颗粒总量不同和比例不同的改性PVDF平板超滤膜。探讨了纳米颗粒比例和总量对膜性能的影响。利用SEM、XRD对改性膜的结构进行了表征。并利用该改性膜处理典型沿海油库含油污水。结果显示:两种无机纳米颗粒的加入,明显增强了纳米改性膜的亲水性,使膜的抗污染性能得到提高;膜的韧性和强度得到改进;膜表面及膜孔的微观结构、改性膜的结晶度没有受到无机纳米颗粒的明显影响。最佳的纳米颗粒总含量为3%,两种纳米颗粒最佳质量比例为1:2。采用改性膜处理油库含油污水,稳定时出水中悬浮物含量低于0.4 mg·L^-1;石油烃类含量低于0.5 mg·L^-1;COD值在60～70 mg·L^-1之间,达到了国家污水排放标准。     

用于喷墨印花染料纯化的自组装GO/TiO2复合纳滤膜的制备

数码喷墨打印技术对墨水高纯度和低含盐量要求,不断促使染料纯化技术的开发与研究。基于氧化石墨烯(GO)/纳米二氧化钛(TiO₂)自组装的纳滤膜材料的开发,探究了纳米TiO₂颗粒尺寸和与GO共混比例,所获最优GO/TiO₂复合纳滤膜中TiO₂颗粒尺寸为60 nm,与GO共混比例为1∶1。其纯水通量为10.69 L/(m²·h·bar),对NaCl和Na₂SO₄的截留分别为12.6%和15.7%,对铬黑T、刚果红和考马斯亮蓝R的截留均高于99%。采用自制的连续恒容渗滤装置对粗品墨水进行染料脱盐浓缩的实验,所获染料的浓度由最初的2.0 g/L浓缩至9.74 g/L,NaCl和Na₂SO₄浓度则由起始10 g/L分别下降至5.3 mg/L和11 mg/L,满足数码印花对墨水高纯度以及低盐度的要求。     

Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜的制备及光催化性能研究

采用静电纺丝结合溶胶法制备了一系列不同Ag/TiO₂含量的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜，并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、干湿重法、过滤测试法、微电脑抗张强度测定仪等对复合纤维膜的微观形貌、力学性能等进行表征和研究，结果表明添加适当的Ag/TiO₂时，所制备的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜纤维表面比较平滑，具有较大的平均孔径和较高的孔隙率，且抗拉强度和伸长率均有所提高，但如过量添加Ag/TiO₂，则会导致膜性能受到影响。对Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜光催化降解溶液中亚甲基蓝(MB)的性能进行研究，结果表明，相较于PVDF原膜，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜对于MB的光催化降解性能有显著提升，且其光催化降解过程符合准一级动力学模型。循环利用性能测试结果表明，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜重复利用性较好，具有实际应用前景。     

APTES-TiO2-B4C/PVDF膜的制备及其光降解有机染料的性能研究

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对纳米碳化硼（B₄C）和二氧化钛（TiO₂）的混合颗粒进行改性,制备出功能化APTES-B₄C/TiO₂复合颗粒。利用相转化技术将APTES-B₄C-TiO₂复合颗粒引入聚偏氟乙烯（PVDF）膜基质中,得到具有光催化性能的APTES-B₄C-TiO₂/PVDF复合膜。通过XRD、SEM、EDS和水接触角测试对制备的复合膜进行表征。以50 mg/L的罗丹明B（RhB）水溶液模拟废水考察APTES-B₄C-TiO₂/PVDF复合膜的光催化性能。结果表明,当复合粒子的质量分数为0.5%时,复合膜具有最高的孔隙率（68.3%）、最大的膜比表面积（8.25 m²/g）和最低的水接触角（69°）。光催化实验结果表明,APTES-B₄C-TiO₂复合粒子的质量分数为0.5%时,A...     

高压电场强化下聚偏氟乙烯超滤膜的制备

以PVP K30为添加剂,应用"高压外电场(2 kV)强化"的方法,通过浸没沉淀相转化法制得PVDF超滤膜。研究了外电场对膜的表面亲水性、形态结构、表面基团、膜电位的影响。另外,对膜的抗污染性能和分离性能也进行了研究。研究结果表明:改性的PVDF膜的亲水性高于未改性的膜。同时,膜的分离性能亦优于未改性的膜。改性后的膜的蛋白吸附量明显地降低。当PVP K30质量分数为9%时,改性的PVDF膜的接触角值为65.4°,蛋白吸附量减小46%,达到26.40μg/cm2。     

柔性Ag@TiO2/碳纳米纤维膜的制备及光催化性能

首先通过静电纺丝、预氧化煅烧法制备出自支撑的柔性TiO₂/碳纳米纤维膜(TiO₂/CNFs),然后在AgNO3溶液中通过光沉积法制备出三元复合Ag@TiO₂/CNFs光催化剂。该纤维膜可以直接从废水中取出,减少了过滤、离心等工艺步骤。同时,TiO₂分散在碳纤维中,防止了纳米颗粒的团聚。相对于纯粉体TiO₂,三元复合Ag@TiO₂/CNFs膜对可见光的吸收明显提高,并表现出优异的光催化性能。当Ag占膜质量的理论百分比为1%时,Ag@TiO₂/CNFs对罗丹明B的降解效果最好,光照150 min后降解率可达到95.30%。     

色氨酸辅助合成光催化活性增强的球形纳米TiO2

以L-色氨酸（L-Trp）为生物模板,采用简单水解及煅烧后制备了球形结构TiO₂纳米光催化剂。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱和N₂吸附-解吸等方法对制得的TiO₂纳米材料进行表征。在催化剂合成过程中,L-Trp作为生物模板发挥至关重要的作用,能够指导球形结构纳米TiO₂的形成。考察了不同煅烧温度下制备的TiO₂样品光催化活性,结果表明550℃时制备的TiO₂样品具有优异的光催化活性,紫外光照射30min对甲基橙溶液的降解率达到95%左右,主要是由于较大比表面积和球形结构的协同效应。光催化剂稳定性实验表明,所制备的TiO₂纳米材料可作为一种实用有效的光催化剂用于紫外光照射下降解有机染料。同时,对L-Trp辅助下球形结构TiO₂纳米颗粒的可能生长机理进行讨论。     

表面活性剂对水基纳米流体固液相变特性的影响

引言蓄冷是利用谷电生产冷能并储存起来以满足峰电时空调负荷需求的一种节能技术,能达到移峰填谷、稳定电力需求的目的。冰蓄冷是一种常用蓄冷技术,即利用具有较大凝固潜热水作为相变材料工质。     

用于处理染料废水的PVDF/TPU共混中空纤维膜的制备

采用相转化法制备PVDF／TPU共混中空纤维膜，以PVP为添加剂可以改善成膜性能。通过水通量超滤实验、牛血清白蛋白截留实验、扫描电子显微镜表征膜的表面与截面结构分析得出铸膜液中纤维膜的质量分数为16％，m（PVDF）：m（11Pu）为80：20，添加5％PVP时制备的膜的综合性能最佳。对不同的溶液包括BSA、PVPK30、PEG10000、染料活性艳蓝KN-R进行截留实验分析膜过滤性能。在pH范围为1—14时，膜的水通量及截留率均无明显变化，说明PVDF／TPU共混中空纤维膜具有良好的抗酸、碱性。用清水冲洗10min后，膜污染的恢复率即可达到86．5％，膜的抗污染性能良好。     

Al2O3@TiO2复合生物载体的制备及其BSA吸附特性

通过钛酸盐和氧化钛溶胶两种制备途径在氧化铝（Al₂O₃）支撑体外包覆介孔氧化钛（TiO₂）层,分析了这两种途径制备的氧化钛表面结构与性质的差异及其对于BSA蛋白吸附性能的影响。以粒径分别为0.37、10.4和21.8 mm的三种氧化铝支撑体作为基材,用XRD、Raman分析了两种路径制备的氧化钛晶型均为锐钛矿相;N₂吸脱附分析其比表面积均在（100±10）m²·g^-1,两者具有相似的介孔结构。FESEM分析发现钛酸钾溶胶制备的氧化钛的形貌受到支撑体孔径的影响。对于在牛血清蛋白（BSA）吸附实验中,钛酸钾溶胶法包覆的20 mm粒径复合载体（SP20@K-TiO₂）吸附量为22.18 mg·g^-1,高于相同条件下氧化钛溶胶制备的Al₂O₃@TiO₂复合载体。SP20@K-TiO₂ 中TiO₂吸附量为150.88 mg·g^-1,相比于TiO₂粉体,复合载体中TiO₂对BSA蛋白吸附的性能得到提升。     

不同无机酸对聚吡咯/TiO2复合物的吸附性能影响

考察了不同无机酸对PPy/TiO₂复合物吸附性能的影响。首先分别在HNO₃、H₂SO₄和H₃PO₄体系中合成了聚吡咯(PPy)/TiO₂复合物(分别简写为N-PPy/TiO₂、S-PPy/TiO₂和P-PPy/TiO₂)。以红外光谱、热重分析、Zeta电位、比表面积分析和扫描电镜等测试方法对复合物的物理化学性能进行了表征。接着以几种合成的复合对阴离子染料酸性红G和阳离子染料亚甲基蓝进行吸附研究,发现无机酸对合成的复合物的吸附性有较大的影响。几种复合物均可在30min内达到吸附平衡,并且可以重复使用6次以上吸附量没有明显的降低。其中S-PPy/TiO₂的吸附性能最好,其对ARG和MB的最大吸附量分别达到218.34mg/g和314.68mg/g。复合物对染料的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式。对S-PPy/TiO₂进行吸附热力学研究表明,其对染料的吸附过程为熵增的自发过程。     

改性TiO2对染料废水选择性吸附及催化强化研究

采用高温热解法制备g-C₃N₄,与Na₂CO₃改性的TiO₂纳米材料通过溶剂热法得到g-C₃N₄/Na₂CO₃-TiO₂复合催化剂。对催化剂的结构和形貌进行了表征,并研究了材料对活性黄、碱性品红混合染料废水的催化降解及选择性吸附性能。结果表明,制备的催化剂的比表面积和总孔容分别为纯TiO₂的1.34倍和1.47倍。当催化剂的投加量为1.0g/L,g-C₃N₄与TiO₂的质量比为15%,光反应90 min活性黄的去除率为佳可达93.9%。改性复合后的催化剂具有选择吸附性,选择性系数达到5.09,是纯TiO₂的5.3倍。     

Synthesis of nanosized TiO2/SiO2 particles in the microemulsion and their photocatalytic activity on the decomposition of p-nitrophenol

Nanosized pure TiO₂ particles were prepared by hydrolysis of TTIP in the sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate (AOT) reverse micelles. TiO₂/SiO₂ nanoparticles were also prepared from TEOS as a silicon source and TTIP as a titanium source. These particles were characterized by TEM, XRD, FT-IR, BET, TGA and DTA. From thermal analysis and XRD analysis, the anatase structure of pure titania appeared in the 300–600 °C calcination temperature range and the rutile structure was showed above 700 °C. However, no rutile phase was observed for the TiO₂/SiO₂ particles up to 800 °C. The crystallite size decreased and the surface area of TiO₂/SiO₂ particles monotonically increased with an increase of the silica content. From FT-IR analysis, the band for Ti–O–Si vibration was observed and the band intensity for Si–O–Si vibration increased with an increase of the silica content. The micrographs of TEM showed that the TiO₂/SiO₂ nanoparticles had a spherical and a narrow size distribution. In addition, TiO₂/SiO₂ particles showed higher photocatalytic activity than pure TiO₂ and the TiO₂/SiO₂ (90/10) particles showed the highest activity on the photocatalytic decomposition of p-nitrophenol.     

一种可温度与pH调控的分子印迹光催化材料的制备及其性能

以氧氟沙星为模板分子,通过表面引发原子转移自由基聚合技术（SI-ATRP）,成功合成了一种智能凝胶接枝纳米TiO₂的分子印迹光催化材料（TiO₂-DR/MIPs）。采用透射电镜（TEM）、红外光谱（FTIR）、热重（TG）和X射线衍射（XRD）等方法对该材料进行了形貌及性质表征。分别研究了材料的温度与pH敏感性质及其对氧氟沙星光催化降解效率的影响,并对该材料的选择性和稳定性进行了探究。结果表明,TiO₂-DR/MIPs的粒径可随着温度与pH的变化呈现出良好的响应特性,并且可以通过改变环境温度和pH实现对其光催化活性的调控。TiO₂-DR/MIPs对氧氟沙星具有较好的选择性吸附和降解作用,且稳定性和重复使用效果好,经4次光催化降解循环实验后,光催化效率仅降低了5％。此外,TiO₂-DR/MIPs中的双敏感分子印迹层还可以有效地阻止纳米TiO₂的团聚,实现纳米TiO₂的均匀分散。