再生纤维素/壳聚糖/银纳米线抗菌复合膜制备及性能

以1-丁基-3甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）为溶剂体系，通过微晶纤维素（MCC）溶解再生制备基膜，壳聚糖（CS）、银纳米线（AgNW）共混液包覆方法制备抗菌复合膜，通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明，壳聚糖和银纳米线成功复合于纤维素基膜，与再生纤维素膜相比，当AgNW质量分数为0.5%时，复合膜的拉伸强度提升了12.2%，透光率保持在89.82%，氧气透过率下降了86.7%，且对大肠杆菌具有良好的抑制作用，制备出一种力学性能、光学性能、阻隔性能、抗菌性能优异的可降解纤维素/壳聚糖/银纳米线抗菌复合膜。     

壳聚糖/纳米纤维素/石墨烯改性纳米TiO2复合膜光催化降解性能

以氧化石墨烯改性纳米二氧化钛为光催化活性成分,通过流延成型法制备了壳聚糖/纳米纤维素/石墨烯改性纳米TiO₂光催化复合膜。利用热重分析仪(TG)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的结构进行表征。研究了壳聚糖/纳米纤维素/改性纳米TiO₂复合膜的力学性能,对比了复合膜对亚甲基蓝及甲基橙的光催化降解性能。结果表明,改性纳米TiO₂的添加提高了壳聚糖复合膜的力学性能及耐热性能。改性纳米TiO₂质量分数为4%的复合膜抗拉强度最大,达到43 MPa。改性纳米TiO₂质量分数为2%的复合膜断裂伸长率最大为13.6%。在模拟溶液质量浓度为20 mg/L时,改性纳米TiO₂质量分数为2%的复合膜对亚甲基蓝降解率最大,为51.7%。改性纳米TiO₂质量分数为4%的复合膜对甲基橙降解率最大,为42.2%。模拟溶液初始浓度愈高,则复合膜对亚甲基蓝及甲基橙降解率均降低。     

基于壳聚糖/聚乙烯醇/二氧化钛修饰的硝酸纤维素复合膜研究

通过负压抽滤的方法将壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)与二氧化钛(TiO₂)的修饰液涂覆到纯硝酸纤维素膜的表面,制备硝酸纤维素复合膜,研究膜在微观结构、元素分布与组成、浸润性等方面的性能。结果表明,制备的新型膜具有超亲水/水下超疏油特性,过滤柴油乳液通量为5 867.3 L/(m²·h),除油率为99.4%,在强酸碱性、高盐度环境下的油水分离实验时,过滤通量无明显衰减,除油率可保持98.9%以上,具有优良的稳定性和耐腐蚀性。     

氮掺杂TiO2/壳聚糖复合膜吸附和光降解染料

氮掺杂二氧化钛/壳聚糖(CS)复合膜是一种有前途的有机染料废水处理材料,相对于传统的废水处理材料更具优势。在模拟太阳光照射下,用氮掺杂二氧化钛/壳聚糖(CS)复合膜对有机染料甲基橙溶液进行降解,通过吸附和光催化的双重作用,甲基橙的降解率可达99%。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对复合膜进行了表征,并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)分析表明其壳聚糖中活性官能团 NH₂, OH在氮掺杂TiO₂ 复合膜中同时存在。研究表明,氮掺杂二氧化钛/壳聚糖(CS)复合膜是一种高效节能的污水处理材料。     

鱼鳞明胶/壳聚糖/薰衣草精油抗菌复合膜制备及性能

以鱼鳞明胶(SG)和壳聚糖(CS)为原料,薰衣草精油(LEO)为抗菌剂,通过共混法制备抗菌复合膜,通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明,LEO与SG/CS基膜较好复合,与SG/CS基膜相比,当LEO添加量为1%时,复合膜具有良好的力学强度(26.36 MPa),断裂伸长率提升了12.96%；透明度有所下降,透光率为70.50%；耐水性能和水蒸气阻隔性能显著增强,含水率、水溶性和水蒸汽透过率分别下降了22.48%、30.49%和26.03%；DPPH自由基清除率提高了247.88%,抗氧化性显著提高；同时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌作用。     

PVA/活性炭微胶囊复合膜的制备与性能研究

以壳聚糖为壁材、活性炭为芯材,采用乳化-固化法制备了壳聚糖包覆的活性炭微胶囊,并将其与聚乙烯醇(PVA)复合,得到PVA/活性炭微胶囊复合膜。利用光学显微镜、扫描电镜、红外光谱等手段确定了制备微胶囊的最佳工艺参数,并考察了微胶囊用量对PVA复合膜性能的影响。结果表明:当壳聚糖用量为1.5%,乳化剂用量为1.5%,油/水相比为5:1,交联剂用量为1.0 ml,芯壁比为1:2时,可制备出成球效果较好的壳聚糖包覆的活性炭微胶囊;活性炭经壳聚糖包覆后可提高其与PVA的相容性,少量微胶囊的添加即可有效改善PVA复合膜的力学、阻隔等性能。     

光热脱盐-光催化降解复合膜的制备及其性能研究

以氯金酸(HAuCl₄)、氧化石墨烯(GO)和二氧化钛(TiO₂)为原料,通过一步水热法制备了具有光热催化活性的Au-GO/TiO₂纳米复合材料,以聚甲基丙烯酸甜菜碱(PSBMA)水凝胶包覆的Au-GO/TiO₂作为光热功能层,以聚氨酯(PU)静电纺丝纳米纤维膜作为支撑层,制备了具有光热脱盐和光催化降解双功能的复合膜。试验结果表明：该复合膜能够有效光催化降解水中的有机污染物,对金霉素、土霉素和地美环素的降解率分别达到49.26%、49.53%和51.58%;该复合膜能够以2.63 kg/(m²·h)的蒸发速率蒸发复合盐水。     

二氧化钛调控基膜结构对氧化石墨烯复合膜性能的影响

以聚醚砜(PES)超滤膜为基膜,通过聚多巴胺(PDA)表面改性后压力沉积不同量的二氧化钛(TiO₂)纳米粒子作为基底,再沉积氧化石墨烯(GO)片层制得TiO₂/GO复合分离膜,重点考察基膜表面形貌对GO膜分离性能的影响。通过扫描电子显微镜、接触角测试仪、固体表面Zeta电位分析仪、X射线衍射分析仪等对有无TiO₂沉积层的GO复合膜进行表征,并考察TiO₂沉积量对GO复合膜分离性能的影响。结果表明,TiO₂纳米粒子以团簇状态均匀分布在改性的超滤膜表面,随TiO₂沉积量的增加,团簇密度增大,GO沉积后表层的峰谷结构更为明显,但表层的层间距并无明显改变。TiO₂/GO复合膜的水通量随TiO₂沉积量的增加而明显增大,TiO₂的沉积对GO沉积量低的复合膜通量的影响更明显,当 GO沉积量为4.11 μg/cm²,TiO₂沉积量为20.55 μg/cm²时,复合膜的水通量较无TiO₂的复合膜提高了108.38%。复合膜对无机盐溶液的截留性能主要基于膜表面所带负电的道南排斥作用,TiO₂/GO复合膜对刚果红的截留率在99%以上,对甲基橙的截留率可达82%,TiO₂层的加入并未降低复合膜的截留效果。     

纳米二氧化碳/环氧化脱蛋白天然胶乳复合材料的制备及性能

以环氧度为25%的环氧化天然橡胶(ENR)为基质、聚多巴胺(PDA)改性的纳米TiO₂(PTiO₂)为填料，采用胶乳共混法制备了PTiO₂/ENR复合膜，并研究了填料PTiO₂的添加量对PTiO₂/ENR复合膜力学性能、热稳定性和抗紫外老化性能的影响。结果表明，PDA提高了纳米TiO₂在ENR基质中的分散性；随着填料PTiO₂的加入，PTiO₂/ENR复合膜的热稳定性逐渐提高；当PTiO₂添加量为5份(质量)时，PTiO₂/ENR复合膜的拉伸强度为8.15 MPa，与ENR相比提高了2.8倍，扯断伸长率为1 141%;PTiO₂/ENR复合膜经紫外线照射后力学性能保留率均超过97%，具有较好的抗紫外老化性能。     

壳聚糖/羧甲基纤维素/茶多酚抗氧化复合膜的制备及性能研究

本实验以壳聚糖(CS)和羧甲基纤维素(CMC)为成膜基材,茶多酚(TP)为抗氧化剂,制备出一种新型复合抗氧化包装材料,相比于传统塑料包装材料对于环境更加环保友好.将壳聚糖与羧甲基纤维素按照1∶2、1∶1、2∶1的三种比例共混溶于冰乙酸,制成CS/CMC复合膜.通过对力学性能的筛选,选出最佳表现的CS/CMC复合膜,并重...     

EBS和PP-g-MAH对聚丙烯/纳米二氧化钛共混物性能的影响

纳米二氧化钛(TiO₂)在聚丙烯(PP)中的分散性与材料的力学性能和抗菌性能密切相关。文章采用双螺杆挤出机将PP、TiO₂、N,N’-乙撑双硬脂酰胺(EBS)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)共混,制备出不同分散剂EBS含量的PP/TiO₂共混物,比较了分散剂EBS和增容剂PP-g-MAH对TiO₂在PP中分散性与抗菌效果的影响。结果表明：EBS和PP-g-MAH均能够提高TiO₂与PP的相容性,PP/TiO₂复合材料的力学性能和抗菌性能均有所提高。小分子EBS能够进入PP相区,导致PP晶体规整度降低,阻碍形成片晶结构。PP-g-MAH作为桥梁增加了TiO₂与PP的相容性并诱导PP提前结晶,使PP/TiO₂共混物具有更好的结晶结构和更高的抗菌活性。     

聚乙烯醇/壳聚糖/壳聚糖-g-氧化石墨烯复合膜的制备

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)和壳聚糖-g-氧化石墨烯(CS-g-GO)为原材料,考察不同共混比下制备的PVA/CS/CS-g-GO纳米纤维膜的各项性能。首先使用扫描电镜检测薄膜的形貌,通过接触角测试检测薄膜亲水性的变化,然后采用单因素实验的方法考察不同条件对薄膜的孔隙率、水蒸气透过率、PM_2.5过滤效率的影响。结果表明,当W_CS-g-GO∶W_CS=100∶1 556,接枝率为76.04%时薄膜的各项性能较为优异,对PM_2.5的过滤效率达到最大值,为96.3%,与不含接枝物的相比,提高了5.2%。通过GO对CS的接枝改性有效的优化了薄膜的过滤效率。     

聚乙烯醇-SiO2/聚酯无纺布膜的制备及性能研究

采用聚酯无纺布(PET)作为支撑层,利用相转换法在PET表面制备聚乙烯醇(PVA)或PVA-SiO₂活性层,得到了PVA/PET复合膜与PVA-SiO₂/PET复合膜。考察了2种复合膜的过滤性能和污染行为。结果表明,PVA中加入质量分数4%纳米SiO₂颗粒,复合膜的接触角降至33.1o,亲水性显著增强,而膜孔径减小至3.1 nm,降低了85.5%,PVA/PET超滤膜转变为PVA-SiO₂/PET纳滤膜(0.6 L/(m²·h))。PVA-SiO₂/PET复合纳滤膜对海藻酸钠的抗污染性能较强。纳米SiO₂对复合膜的污染机制无明显影响,模拟污染物对复合膜的污染机制以标准堵塞为主。     

PVDF-TiO2复合中空纤维膜的制备与表征

将纳米二氧化钛(TiO₂)粒子与4类制膜添加剂复配处理,采用相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)-TiO₂复合中空纤维膜,讨论了纳米TiO₂粒子对复合膜结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱分析、热重分析、拉伸试验、接触角测定和超滤实验分别表征了复合膜的微观孔结构、晶相结构和复合均匀性、热稳定性、机械性能、亲水性、超滤性能以及抗污染性能。结果表明：通过添加TiO₂粒子复配添加剂,复合膜的性能得到有效改善。复配添加剂中w(TiO₂)为2%(占PVDF固含量的质量分数)时,纯水通量由348 L/(m²·h)提高至377 L/(m²·h),牛血清蛋白截留率由68%提高至90%,断裂强度和抗污染性能提高,复合膜综合性能优异。     

纳米纤维素/壳聚糖/明胶复合膜的制备及其性能研究

以明胶（Gel）、壳聚糖（CS）、纳米纤维素（NCC）为原料,采用溶液共混法制备了不同NCC和CS质量比的纳米纤维素/壳聚糖/明胶复合膜。采用紫外-可见分光光度计、扫描电镜（SEM）、红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、热分析仪（TGA）和质构仪对所制备复合膜的透光性能、显微结构、化学结构、晶体结构、热学性能和力学性能进行了分析。结果表明：纳米纤维素、壳聚糖、明胶之间形成相互作用较强的网络结构。复合膜表面光滑,分散均匀,具有良好的相容性。随着纳米纤维素含量的增加,复合膜透光率呈下降的趋势。与壳聚糖膜相比,复合膜的热稳定性显著提高。当纳米纤维素与壳聚糖质量比为7：1时,复合膜拉伸强度最高可达到33 MPa,断裂伸长率可达到14.9%,吸水率最大值可达到341%。     

烧结温度对TiO2/不锈钢中空纤维复合膜结构和性能的影响

不锈钢中空纤维膜基膜孔径大,直接涂覆分离层容易产生表面缺陷。在二氧化钛悬浮液中加入聚乙烯醇作为黏结剂,通过真空辅助抽滤法在不锈钢中空纤维基膜表面形成一层均匀的分离层。通过高温烧结得到了TiO₂/不锈钢中空纤维复合膜,考察了烧结温度对于TiO₂/不锈钢中空纤维复合膜表面分离层形貌和结构的影响。不同烧结温度时,TiO₂/不锈钢中空纤维复合膜的表面形貌有所差异;随着烧结温度的升高,不锈钢复合膜的孔径和纯水通量均先升高再下降。当烧结温度为500℃时,表面涂层均匀,孔径分布集中,水通量较高。最后,以SPT-500膜测试了水包油乳液分离效果,分离效率达到99%以上,且具有良好的抗污染性能。     

SiO2包覆TiO2复合纳米粒子的制备及防晒性能研究

通过溶胶-凝胶法在金红石型纳米二氧化钛（TiO₂）表面包覆二氧化硅（SiO₂）薄膜,对纳米TiO₂进行表面改性。通过优化聚乙烯吡咯烷酮（PVP）用量、硅钛比、氨水的用量确定最佳制备条件为:TiO₂用量为0.3 g,PVP用量为0.4 g,硅钛比为2∶1,氨水用量为5 m L,获得了粒径小,SiO₂包覆层薄,单分散性好的SiO₂-TiO₂复合纳米粒子。应用FT-IR,XRD,SEM,TEM和UV-vis等对改性前后的粒子进行表征。结果表明:红外光谱图中出现Si-O-Ti键的振动吸收峰,改性前后的纳米TiO₂均为金红石型,SEM及TEM显示改性后的粒子团聚现象减弱,其表面形成了约10 nm的SiO₂薄膜。经过表面改性,SiO₂成功包覆在纳米TiO₂表面,复合纳米粒子的光催化活性得到有效抑制,纳米TiO₂作为防晒剂的安全性大大提高。...     

聚乙烯醇-壳聚糖/有机累托石复合膜制备与性能

采用溶液共混法制备聚乙烯醇(PVA)-壳聚糖(CS)/有机化累托石(OREC)系列复合膜,以X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜表征了复合膜的形貌结构,研究了复合膜的热性能、溶胀性能及对牛血清蛋白的吸附-缓释性能。实验结果表明,在OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时,复合膜具有良好的插层结构,且热稳定性最好,吸水率及对牛血清蛋白吸附率最大,缓释性能最好。与纯CS膜相比,此复合膜40%失重率时对应的热分解温度提高133℃,溶胀率提高16.1 g/g,对牛血清蛋白的吸附率提高16.5 mg/g。     

聚乙烯醇/淀粉/凤仙透骨草提取物复合膜制备及性能

以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)、淀粉(Starch,ST)为原料,凤仙透骨草提取物(Impatiens balsamina extract,IBE)为抗菌剂,通过共混法制备抗菌复合膜,通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明,IBE与PVA/ST基膜复合良好,制备的PVA/ST/IBE抗菌复合膜对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草杆菌具有良好的抑菌作用,抑菌性能随着IBE含量的增加而逐渐提高；同时具有良好的力学强度,IBE添加量为12.5 mL的复合膜拉伸强度达到22.97±0.68 MPa,断裂伸长率相比PVA/ST基膜提升了79.22%；透明度有所下降,透光率下降了11.90%；氧气阻隔性能良好,氧气透过系数为1.771±0.196×10_-12 ^cm₃^.cm/(cm₂^.s.Pa),在环保包装、食品保鲜等领域具有广阔的应用前景。     

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...