水膜面减阻技术输送超稠油

超稠油运输的主要困难是粘度大，所以在输送过程中需要大量的能耗。采用水膜面输送技术时，在超稠油和管壁之间形成低粘度的环状水膜面，使高粘度的超稠油不直接与管壁接触，从而减小输送阻力，有效降低能量消耗，节约成本。     

PVDF超疏水微孔膜调控研究

提高疏水膜表面的疏水性是降低其应用过程中润湿风险的有效方法.为了便捷有效地调控膜结构从而提高膜的疏水性,采用非溶剂致相分离法,以水作为非溶剂添加剂,希望通过调节初生膜的预蒸发时间这一最便捷的手段,调控膜的结构及疏水性.结果表明,随着预蒸发时间的延长,铸膜液黏度增加,有利于膜表面凝胶化的形成,从而在膜表面构建出均一超疏水结构.当预蒸发时间达到120 s时,膜表面的水接触角达到151.2°,膜的气体渗透通量为40.9 mL/(m~2·s·Pa),透水压力达到65.3 kPa.     

沥青路面水损害原因分析与防治措施

本文对沥青路面水损害的形成原因进行了分析，指出沥青路面水损害是来源于沥青膜从集料表面的剥离，其条件是水分介入沥青与集料界面上，改变了沥青、集料与水分的关系。它的破坏机理是在水动力的作用下，沥青膜逐渐从集料表面剥离，导致集料之间粘结力丧失。针对水损害原因．提出防治措施。     

爆炸冲击波与水膜相互作用的试验研究

为了研究爆炸冲击波与水膜的相互作用,基于水平激波管搭建冲击波与水膜相互作用的试验平台,设计一个水膜发生器,能够产生厚度为8 mm的稳定水膜。研究了1.31和1.42马赫的入射冲击波分别与距管口45、55和65 mm处的水膜相互作用,并采用纹影仪和高速摄影机对冲击波与水膜的相互作用进行了可视化研究,采用压力测试系统记录水膜前方和后方20 mm处的压力和冲量变化。研究结果表明：水膜前方的压力变化取决于冲击波的反射,且水膜产生的反射波低于刚性-固体壁面产生的反射波;水膜后方的压力变化取决于受冲击的水膜破碎时所吸收的能量,且这部分能量主要来源于冲击波后高速气流的作用,冲击波本身的作用并不明显;水膜后方的峰值压力和冲量显著增强,峰值压力的增强效果能达到50%以上,冲量的增强效果能达到10倍以上;水膜距管口越远,对峰值压力的增强效果越显著,对冲量的增强效果越微弱。     

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/壳聚糖水凝胶涂层改性聚偏氟乙烯膜的制备及其性能研究

将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、壳聚糖(CS)配制成整理液，以浸渍的方式涂覆于商用聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜表面，使丙烯酸与丙烯酰胺共聚，并与壳聚糖一同在膜表面形成水凝胶涂层，从而制得P(AA-co-AM)/CS水凝胶涂层改性PVDF膜。利用扫描电子显微镜与傅里叶变换红外光谱仪对膜的表面形貌与结构进行表征，并对膜的水接触角、水下油接触角、纯水通量与分离效率进行测定，此外，还对膜的抗菌性能进行研究。结果表明：所制备的改性膜具有良好的亲水性与水下疏油性，与未改性膜相比，改性膜对油水乳液、金属离子、有机染料的分离效率均有一定程度的提升。此外，改性膜具有良好的抗菌效果，能够在接触时间仅为1min时杀死所有接种的金黄色葡萄球菌与大肠杆菌。     

pH值对车用AZ91B镁合金LDH/HPP膜组织和耐腐蚀性能的影响

目前关于有机磷酸(HPP)pH值对镁合金表面层状双羟基金属氧化物(LDH)膜的影响规律研究不多.为此,选择一步水热工艺处理镁合金试样使其表面生成LDH膜,通过有机磷酸完成LDH膜的表面结构转化,采用两步制备工艺得到LDH/HPP膜复合结构,并通过试验测试方法对其组织和腐蚀性能进行分析.研究结果表明:对试样表面进行有机磷酸处理后存在具有片状形态的水滑石微观结构.当有机磷酸溶液pH值达到6和8时,在LDH/HPP膜内检测到了MgHPO4特征峰.相对于LDH膜,LDH/HPP膜腐蚀电位逐渐提高,腐蚀电流密度不断降低.pH为8的条件下,膜获得了最高腐蚀电位,腐蚀电流密度达到了最小,表现出了最优的耐腐蚀性能.各成膜试样都形成了一个高频容抗弧与低频容抗孤,未观察到感抗弧与扩散阻抗产生.以pH值为8的有机磷酸溶液进行处理时,膜获得了最大容抗弧半径.经过有机磷酸处理后,LDH/HPP膜获得了更大极化电阻,获得了更强的耐蚀性能.     

钢铁表面超疏水膜的制备与表征

采用水热法结合氟硅烷修饰直接在钢铁表面制备超疏水膜。疏水膜的疏水性与钢铁基底的微纳米结构有重要关系。结果表明,以乙二胺为溶剂,经140℃水热反应4h和160℃水热反应5h,可以在钢铁表面制得具有次级网状结构的正八面体、花状等微纳米精细结构,再经氟硅烷修饰后表现出良好的超疏水性,与水滴的接触角分别达到156.49和165.31°。XRD的分析结果表明,该微纳米结构的主要成分是Fe3O4,它的形成一方面提供了制备超疏水表面所必须的微纳米精细结构,另一方面又为与氟硅烷发生反应生成牢固的薄膜创造了条件。电化学分析结果表明,超疏水膜层的存在显著降低了钢铁基底的腐蚀倾向。     

一种用于从水中分离挥发性有机化合物的疏水性渗透汽化中空纤维复合膜

研制出一种名为VOC-SEP200新型中空纤维疏水性复合膜，并考察了这种复合膜从水中分离BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的性能．这4种芳香碳氢化合物是工业有机废水中的一组有代表性的污染物，本研究的最终目的是想从现实的工业废水中回收这些化合物．采用料液在纤维中孔流动的方式，系统考察了进料液流速、操作压力、温度和进料液浓度对膜分离效率及膜性能的影响．结果显示，随着进料液流速的提高，BTEX的通量随之增大．这是由于随着进料液流速的提高，浓度极化的影响会减少，同时BTEX和水的分离因子会有显著增大．结果还显示，膜的性能随膜横向的驱动力降低而提高，其最佳的渗透压范围是10．7～13．3kPa(即80～100mmHg)，此时BTEX通量达到最大平稳值，同时水的通量最小．提高渗透压可减少操作费用，同时可增强分离效果，和预期的情况一样，BTEX和水的渗透通量都随着温度和进料浓度的提高而增大，但再进一步提高浓度和温度，则对水通量不产生影响．水通量在初始阶段的增加可以归因于膜的溶胀，水通量不再随温度和浓度的进一步升高而增加，可以归因于水分子的聚集与膜的溶胀达到了平衡，     

水管用Q235碳钢微弧氧化膜氧化动态性能表征北大核心CSCD

研究了不同氧化时间下水管用Q235碳钢MAO膜的孔隙率与孔径分布状态并利测试了膜的摩擦性能。研究结果表明:在Q235碳钢MAO膜的表面形成了具有明显"火山口"外形的微观形态。当氧化时间增加后,在MAO膜表面形成的孔隙数量也不断降低,膜表面孔隙率不断减小。当氧化时间增加后,粗糙度也不断增大,膜厚度也不断增大,但增长速率不断降低。所有MAO膜试样都达到了比碳钢基体更大的摩擦系数,摩擦系数表现为随氧化时间增加而升高。在碳钢表面生长一层MAO膜可以显著减小磨损率。当氧化时间增加后,MAO膜磨损率先增大后降低。当氧化时间增加后,磨痕深度先增大后减小。     

陶瓷基双疏膜的制备及其氨氮废水处理性能

开发有效处理氨氮废水的高效膜技术具有重要的研究意义，本研究以尖晶石(Spinel)陶瓷膜为载体，通过二氧化硅纳米颗粒(Nano-SiO₂)负载和长链氟硅烷修饰，形成低表面能和多级凹入表面结构的陶瓷基双疏膜(F-SiO₂-spinel),水和油的接触角分别为163.2°±6.8°和122.4°±2.8°.进而研究了陶瓷基双疏膜在直接接触膜蒸馏过程处理氨氮废水的性能，重点探究了不同运行条件下的传质分离性能.结果表明，降低进料液温度能有效提高选择性，而提高进料液pH值对选择性和传质过程都具有促进作用.当进料液温度为30℃,pH值为12时，F-SiO₂-spinel陶瓷基双疏膜的传质系数达到4.8×10^-5 m/s,选择性达到34.14,优于氟化陶瓷膜(F-spinel).本研究制备的陶瓷基双疏膜在氨氮废水处理应用中显示出一定的潜力，可为膜法氨氮废水的高效处理提供一种新途径.     

电去离子(EDI)过程水解离机理的研究(Ⅳ)ED和EDI过程水解离的差异性比较

ED和EDI过程中水的解离,在本质上均与高电势梯度有关,发生水解离时电势梯度的数量级为108V/m.在ED过程中,理论上阳膜先于阴膜发生浓差极化,但阳膜的极化与水解离在极化发生之后就受到膜面ζ-电位的制约,使得阳膜水解离反而远远滞后于阴膜.通过实验对EDI过程的水解离有了进一步的了解,并作了进一步分析,同时与ED过程的水解离现象作了对比.认为在EDI的淡水室内,填充的树脂使得不能形成具有抑制水解离效应的ζ-电位,从而阳膜先于阴膜发生水解离,且阴阳膜的水解离因更严重的浓差极化而更为剧烈.     

SiO2对聚氨酯杂化膜微孔结构及性能的影响

用热致相分离法制备了PU/SiO2杂化膜,研究了不同SiO2及其用量对PU/SiO2/溶剂体系微孔膜微孔结构的影响,并测试了膜的水通量.结果表明:具有不同结构的SiO2能够提高溶剂二氧六环的结晶温度,即冷却速率加快,使微孔膜的微孔尺寸细化,同时使微量水的结晶温度也有所不同,水的冻结温度与孔尺寸的大小直接相关.在冷却速率较快的体系中,形成的微孔尺寸较小,因此其水的冻结温度较低;而冷却速率较慢,形成的微孔尺寸较大,因此其水的冻结温度较高.SiO2的结构将影响与PU之间界面成孔的形态不同,SiO2的粒径越小,其与PU膜接触面积加大,增加了膜孔的连通性,使PU膜的水通量增大.     

水管用Q235碳钢微弧氧化膜氧化动态性能表征

研究了不同氧化时间下水管用Q235碳钢MAO膜的孔隙率与孔径分布状态并利测试了膜的摩擦性能。研究结果表明:在Q235碳钢MAO膜的表面形成了具有明显"火山口"外形的微观形态。当氧化时间增加后,在MAO膜表面形成的孔隙数量也不断降低,膜表面孔隙率不断减小。当氧化时间增加后,粗糙度也不断增大,膜厚度也不断增大,但增长速率不断降低。所有MAO膜试样都达到了比碳钢基体更大的摩擦系数,摩擦系数表现为随氧化时间增加而升高。在碳钢表面生长一层MAO膜可以显著减小磨损率。当氧化时间增加后,MAO膜磨损率先增大后降低。当氧化时间增加后,磨痕深度先增大后减小。     

固定基团种类对双极膜性能的影响

聚苯醚溴化制备溴化聚苯醚(BPP0),与不同的胺反应引进不同的官能团制备阴膜层,再通过溶剂浇铸的方法涂磺化聚苯醚溶液制备双极膜.结果表明,不同固定基团双极膜的水解离性能与形成阴膜层基团的叔胺的pKb值有直接的关联:随着形成功能基团叔胺pKa值的增加,双极膜的催化水解离能力下降.同时研究了不同基团双极膜在不同电流密度下水解离时酸隔室的pH变化,尽管所考察的基团均有一定的水解离作用,但从实际的应用效果来看,有些基团如三丙胺和三丁胺等形成的季铵基团,由于亲水性的局限并不适合于用作双极膜阴膜层的固定基团.     

支链含氟聚酯的合成和性能

用1H,1H,2H,2H-全氟-1-癸醇对1,2,4-苯三酸酐中的一个官能团进行封端后替代部分顺丁烯二酸酐，与新戊二醇共缩聚合成了支链含氟聚酯，然后在含氟聚酯中加入交联剂进行固化反应制备出支链含氟聚酯膜。使用红外光谱、XRD、GPC、TG和DSC等手段表征含氟聚酯的结构、分子量和热稳定性，用万能试验机、接触角测试仪和X射线电子能谱分析了含氟聚酯膜的力学性能、表面性能及表面元素含量。结果表明，在聚酯中成功引入含氟基团使含氟聚酯比无氟聚酯的分子量增大，热稳定性先提高后降低，初始分解温度最高达299.41℃，玻璃化转变温度由6.24℃提高到46.65℃；随着含氟基团含量的提高聚酯膜的断裂伸长率降低而拉伸强度提高，拉伸强度最高达到19.97 MPa；含氟基团由含氟聚酯膜的本体向表面迁移，随着含氟基团含量的提高聚酯膜的水接触角和油接触角逐渐增大，使聚酯膜具有疏水性。     

纳米纤维素修饰的碳纳米纤维制备及其疏水性研究

为拓展碳纳米纤维在环境清洁领域的应用，提高碳纳米纤维的水接触角，改善膜表面的疏水性能，获得疏水性较好的碳纳米纤维薄膜，利用静电纺丝法将纳米纤维素(CNFs)与碳纳米纤维前驱体复合，获得具有低表面能和良好疏水性能的纳米碳纤维/纳米纤维素复合纤维膜。通过对纳米纤维素含量进行调控，经预氧化和碳化处理后得到一系列具有规则三维空间网络结构的复合纤维膜，并探究不同纳米纤维素含量对复合纤维膜疏水性能的影响。结果表明：纳米纤维素修饰复合纤维膜随着碳化程度的提高其表面能呈现逐渐降低的趋势，其对水的接触角也逐渐增大，疏水效果得到较大幅度提升。随着纳米纤维素含量继续增加，复合纤维膜的水接触角呈上升趋势，未添加前接触角为36.13°,当纳米纤维素添加质量为20%时，水接触角最大为132.14°,提高了366%。     

无机陶瓷膜应用过程研究的进展

从无机膜的微观结构、膜材料表面性质、应用体系的性质以及操作参数对膜分离性能的影响进行了综述与分析，认为不同因素对膜过滤性能影响规律的研究是进行膜和膜过程优化设计的基础，通过建立面向应用过程的膜材料设计的理论框架，有可能实现膜材料设计与过程工艺参数的协同优化，从而达到降低浓差极化和膜污染、提高膜过程综合效益的目的．     

汰硅沸石分子筛TS-1陶瓷负载膜的制备与表征

首次采用一次原位水热晶化法在多孔陶瓷载体表面成功制备出TS-1沸石分子筛膜。其中，以硅溶胶为硅源，在SiO2：0.02TiO2：0.15TPABr：70H2O的摩尔配比下，175℃原位水热晶化120h得到的TS-1沸石分子筛膜质量最好，其晶体覆盖率达到100％，膜层呈片层状，厚度23-251μm，催化剂颗粒平均长度为2-4μm，与陶瓷载体之间结合紧密。     

聚乙二醇丙烯酸酯表面改性聚醚砜酮微孔膜的结构和性能

为了提高聚醚砜酮(PPESK)微孔膜的亲水性和抗污性,采用紫外(UV)辐照引发聚乙二醇丙烯酸酯(PEGA)在膜上发生接枝和交联,在膜表面形成稳定的亲水层.利用场发射扫描电镜(SEM)研究了固定PEGA后PPESK膜表面形貌的变化.表面改性后PPESK膜的水接触角的降低表明PEGA的固定有利于提高其亲水性,蛋白质静态吸附实验显示膜的抗蛋白质污染能力增强,渗透实验表明膜表面较低数量的PEGA亲水链有利于提高PPESK微孔膜的水通量,膜的溶质截留率增大,截留分子量(MWCO)减小.     

膜蒸馏污染研究

用膜蒸馏处理含有无机盐的溶液时 ,膜表面会出现盐结晶 ,从而影响膜蒸馏传递过程降低膜渗透通量。本实验研究了无机盐所形成的膜污染对膜渗透通量的影响 ,在无机盐浓度较低时 ,膜污染很小 ;当溶液盐浓度很高时 ,对于NaCl溶液而言达到 2 5 %左右时 ,膜污染急速产生 ,认为改善流体流态可以有效防止膜污染的出现