膜结构对聚醚砜中空纤维膜血液相容性的影响

通过改变添加剂的种类和纺丝工艺,得到四种结构的聚醚砜(PES)膜,即双层指状孔结构(PES-DF)、单层指状孔结构(PES-SF)、致密海绵体结构(PES-CS)和较为疏松的海棉体结构(PES-LS)。利用水接触角、水吸附量、牛血清白蛋白吸附以及凝血时间等实验考察了膜结构类型对PES膜血液相容性的影响。实验结果表明,具有海绵体结构的PES膜的血液相容性优于具有指状孔结构的PES膜;同样是海绵体结构的PES膜,结构相对致密其血液相容性优于结构较为疏松的PES膜。     

聚醚砜含量对纤维素/聚醚砜中空纤维血液透析膜结构和性能的影响

以离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)为溶剂来纺制纤维素/聚醚砜共混中空纤维膜,考察了聚醚砜含量对中空纤维膜结构与性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)对膜内、外表面形态结构进行了观察,测试了中空纤维膜的水通量、截留率等渗透性能,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能以及透析性能。结果表明:随着聚醚砜含量的增加,中空纤维膜外表面孔洞结构变大,内表面结构变得更加疏松,膜孔隙率与水通量升高,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能则逐渐下降;对尿素的清除效率逐渐提升;对溶菌酶和牛血清白蛋白的清除效率逐渐增大,在聚醚砜含量为13%时分别达到最大值24.05%和19.91%。     

溶剂/非溶剂组合对聚醚砜分离膜结构与性能的影响

采用沉浸相转化法制备聚醚砜分离膜,研究了具有不同溶解度参数的溶剂/非溶剂组合对膜亚层结构与性能的影响.结果表明,溶剂/非溶剂组合是影响聚醚砜分离膜亚层结构性能的关键因素,溶剂与聚醚砜的溶解度参数越接近,即|△δ|越小,越易形成海绵状致密结构,而溶剂与非溶剂的|△δ|越大,相转化时间越短,越容易得到指状的大空腔结构;实验中异丙醇为非溶剂时膜的截留和通量效果较好,这是由于在形成致密膜的同时增加了膜的亲水性的缘故.     

Lewis酸对聚醚酮砜成膜性能影响的研究

４种不同的Ｌｅｗｉｓ酸存在下，对聚醚酮砜（ＰＥＫＳ）铸膜溶液进行了浊点滴定，制得了相应的三元相图。考查了Ｌｅｗｉｓ酸对铸膜溶液流变性能的影响，测定了相应的粘流活化能。研究了Ｌｅｗｉｓ酸对膜性能的影响。     

添加剂PVP对聚醚砜超滤膜微结构和性能的影响

通过改变铸膜液中添加剂PVP的含量，测试了在含不同二甲基亚砜(DMSO)质量分数的凝固浴中所成膜的水通量、尿素和肌肝去除率，研究了PES／DMSO的体系中PVP作用的规律．     

凝固浴温度对相转化聚醚砜中空纤维膜结构与性能的影响

以聚醚砜为膜材料、N,N-二甲基乙酰胺为溶剂、PVP为添加剂配成稳定溶液,使用水为凝固浴,采用干／湿法溶液相转化制备聚醚砜中空纤维膜．研究了凝固浴温度及空气间隙距离对膜的表面孔结构、断面结构和其它性能的影响．发现升高凝固浴温度的同时,增大空气间隙,可以有效地增大膜外表面的孔径,膜断面近外皮层下结构由指状孔向海绵状孔转化．     

亲水剂对磺化聚醚砜基阳离子交换膜结构与性能的影响

以低磺化度磺化聚醚砜(SPES)为基质材料,与亲水剂聚乙烯吡咯烷酮K60(PVPK60)共混,通过改变SPES与PVP的质量比[m(SPES)/m(PVP)],制备阳离子交换膜(CEM),考察膜结构与性能.研究发现,随m(SPES)/m(PVP)的减小,CEM的力学性能先增加后降低,膜中PVP未发生明显泄露,膜稳定性良好;亲水性逐渐增加;膜表面规整,表面粗糙度先降低后增加;SPES与PVP相容性良好;电渗析脱盐(ED)测试表明m(SPES)/m(PVP)为6/4和5/5阳离子交换膜优于商品对照膜的脱盐效果.因此,m(SPES)/m(PVP)为6/4和5/5时,制备的CEM整体性能较为理想.     

聚醚砜微图案膜的模板法制备及性能表征

以聚醚砜(PES)为基质膜材料,利用微图案硅片为模板,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备PES微图案膜,研究制膜条件对膜表面微图案及膜结构、性能的影响,考察图案化前后PES膜的水通量、接触角、孔隙率、拉伸强度性能差异.结果表明,以模板法制得的PES 膜表面呈现规整的微图案,且膜表面微图案的规整性随铸膜液中PES浓度的增加而提高.接触角、孔隙率和水通量测试表明,相对于PES原膜,制得的微图案膜具有较高的接触角和较高的孔隙率及水通量;机械性能测试表明,图案化前后膜的拉伸强度变化不大.     

表面张力和凝胶时间对膜结构的影响

研究了表面张力和凝胶时间对膜结构的影响。结果表明，表面张力对膜皮层结构有影响，凝胶时间则对整个膜结构都有影响。组分透过膜的阻力是由膜材料与组分间的诸如氢键、静电、极性、非极性等各种作用力形成势能场及形状阻力，动力则是待透组分的热运动，因此，膜的单孔分离系数随孔径的增大存在一极大值，单孔通量则随孔径的增大而增大。     

分子氨化改性聚醚砜膜的亲水性和抗污染性能

通过氨化聚醚砜(PES-NH_2)与纯聚醚砜(PES)共混的方法,经过非溶剂致相转化(NIPS)法得到了亲水抗污型聚合物膜。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线电子能谱(XPS)对膜的结构和表面化学组成进行了分析。结果表明,以氨化聚醚砜(PES-NH_2)为共混改性剂时,共混膜的表面亲水性和抗污染性能均得到显著改善;当改性剂的含量为6%且压力为0.2 MPa时,膜材料的水通量可达到146.3 L/(m~2·h),其抗污染性能和截留率都相对较好。通过分子氨化改性能够显著改善聚醚砜膜的亲水性和抗污染能力。     

凝固浴组分对双凝固浴法制备PVDF膜结构和性能的影响

在内外凝胶浴中添加不同含量的溶剂,采用双凝固浴法制备了PVDF/PVP/DMAc中空纤维膜.通过膜形貌扫描电镜( SEM)表征,纯水水通量和牛血清蛋白(BSA)截留率测试实验,分析评价了凝固浴中溶剂含量对PVDF中空纤维膜结构与性能的影响.结果表明,凝固浴中溶剂含量增大会导致皮层孔隙率增多,而对亚层结构的影响各不相同.膜的纯水渗透通量变化无明显规律性,但BSA截留率保持相对稳定.当内外凝固浴中溶剂体积分数分别为30％和70％时,膜内部大孔发育良好,亚层疏松多孔,水通量分别为270 L/(m2,h)和548 L/(m2·h),显示了良好的渗透性能.     

凝固浴组成对PVDF/TA-ATP杂化膜成膜过程及膜性能的影响研究

将单宁酸(TA)改性的凹凸棒土(ATP)与聚偏氟乙烯(PVDF)和致孔剂聚乙二醇(PEG)混合,通过浸没沉淀相转化法制备了PVDF/TA-ATP杂化膜。利用差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对杂化膜的热性能及微观形貌进行了表征,采用热力学相图和超声反射方法探讨了凝固浴组成对膜成膜过程的影响,进而研究了凝固浴组成对膜水通量的影响。研究结果表明,随着凝固浴中乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)含量的增加,PVDF/TA-ATP体系耐非溶剂能力增强,成膜速度减慢,膜孔结构由指状孔向海绵层结构渐变,纯水通量整体呈增大趋势。     

硫酸铝混凝条件的变化对膜分离特性的影响

考察在混凝-膜分离处理中，混凝条件如投加量和pH的变化对膜分离的特性的影响．试验表明，混凝条件的变化会影响矾花的尺寸大小和表面的Zeta电位，因而对膜过滤阻力有较大的影响．适当的投加量能形成较大的矾花，使滤饼层阻力较低；过量的投加形成较小的矾花，使滤饼层阻力较大．当矾花表面的Zeta电位与膜表面的电位相同时，滤饼层阻力较低，相异时，滤饼层阻力较大．试验表明，不存在某种最佳的混凝条件满足最大限度地去除有机物的同时使滤饼层阻力最低．     

聚乙烯吡咯烷酮含量对聚偏氟乙烯/聚醚砜共混膜性能和结构的影响

采用二甲基乙酰胺为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)为致孔性添加荆,研究了PVP的浓度对聚偏氟乙烯/聚醚砜(PVDF/PES)共混膜的收缩率、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率和膜结构的影响.在PVP含量为5%时,共混膜的收缩率最低,水通量取得极大值,截留率有一极小值.     

凝固浴强度对原位聚合改性聚偏氟乙烯膜结构与性能的影响

采用原位聚合的方法得到聚偏氟乙烯(PVDF)与聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)的均相共混溶液,以不同配比的水和溶剂磷酸三乙酯(TEP)的混合溶液作为凝固浴,通过非溶剂复合热诱导相分离方法,制备了系列具有互穿网络结构孔的亲水性PVDF微孔膜.X射线光电子能谱(XPS)分析表明,随着凝固浴中水含量的增加,PHEMA在PVDF微孔膜表面富集度增加.原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)发现,随着凝固浴中水含量的增加,PVDF微孔膜上表面由开孔结构逐渐发展为致密结构,且粗糙度随之减小.通过动态接触角测试发现,随着凝固浴中水含量的增加,改性PVDF微孔膜初始接触角由139.7°降低到64.7°,水滴在膜表面的浸润时间由313s减小到16s.水通量测试表明,随着凝固浴中水含量的增加,PVDF微孔膜的纯水通量由2 300L/(m2.h)减小到400L/(m2.h),但由于具有良好的可润湿性,改性干膜仍然保持与湿膜相当的水通量.     

长短链醇混合单分子膜抑制水分蒸发的研究

以长链脂肪醇作为水分蒸发抑制剂，探讨了短链醇的引入、长短链醇的复配比例、环境温度等因素对分子膜抑制水分蒸发效果的影响。研究结果表明：与长链醇相比，将长短链醇复配可大幅度提升分子膜抑制水分蒸发的效果。其中，十六醇与正丁醇的复配效果最好，在温度为25℃，膜表面浓度为8．0×10^-2／m^2，复配比例为3：1时，抑制率最高可达66．7％。并且，混合单分子膜具有更好的抗温度干扰能力。分子膜的APM图像显示，长短链醇复配能形成比长链醇更为凝聚的分子膜，产生更为理想的抑制水分蒸发效果。     

Influence of bias voltages on the structure and wear properties of TiSiN coating synthesized by cathodic arc plasma evaporation

Nanocomposite TiSiN films have been deposited on M2 tool steel substrates using TiSi alloy as target by a dual cathodic arc plasma deposition (CAPD) system. The influences of bias voltages on the microstructure, mechanical and tribological properties of the films were investigated. Scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction techniques were employed to analyse the microstructure, grain size and residual stress. Nano-indentation and tribometer testers were used to measure the mechanical and tribological properties of nanocomposite TiSiN thin films. The results showed that the hardness of the films ranged from 25 to 37 GPa, which were higher than that of TiN (21 GPa). The coefficient of friction of the TiSiN thin films was more stable but was higher than that of TiN when wear against both Cr steel and WC-Co ball, respectively. When encountered with both Cr steel and WC-Co ball of the counter ball, the tribological mechanisms of TiSiN thin films are adhesive and abrasion wears, respectively. It has been found that the microstructure, mechanical and wear properties of the films were correlated to bias voltage, grain size, and amorphous Si₃N₄ nanocomposite formed in film structure, resulting in a superhard TiSiN coating.     

超滤膜结构参数的测定方法及透水通量与膜结构关系的模型

用扫描电镜、场发射扫描电镜以及渗透率法测定了超滤膜表面孔径分布、孔隙率以及膜孔密度等结构参数．结果表明,用扫描电镜法和渗透率法测定膜平均孔径及膜孔密度等结构参数是可行的．基于获得的结构参数,建立透水通量和平均孔径、膜孔密度间的数学模型,并探讨了模型中平均孔径减小系数a1和膜孔密度减小系数a2的确定方法及不同原水性状下的a1和a2的值．     

球磨时间对镁碳复合储氢材料结构和性能的影响

采用氢气气氛中高能球磨反应法,制备了40Mg60C镁碳复合储氢材料,研究了球磨时间对材料粒度、晶体结构和放氢性能的影响.结果表明,球磨2h材料的粒度即可达纳米级,约10～20nm,球磨时间再延长,材料团聚程度加重;球磨2h的材料为纳米晶和非晶结构,当球磨时间增加到4h时,材料几乎成为非晶结构;球磨时间4h时,材料储氢量已趋于饱和,最大放氢量为3.15%(质量分数);材料放氢温度随球磨时间的增加而降低,球磨5h材料的初始放氢温度和放氢峰温降为275.18和314.94℃.