聚醚砜蜂窝状多孔膜的研究

以聚醚砜(PES)为材料通过水蒸汽辅助法制备蜂窝状多孔膜,利用扫描电镜(SEM)观察膜表面形貌特征.研究溶剂、铸膜液浓度和湿度等因素对形成多孔膜结构的影响,通过控制铸膜液浓度、湿度等因素来控制膜的表面形貌及其所成蜂窝状孔的大小.实验结果表明,高湿度环境和具有一定浓度的聚合物溶液是制备蜂窝状多孔膜的必要条件;溶剂的挥发性是形成规整蜂窝状孔结构的关键因素,形成蜂窝状多孔膜的最佳条件为溶剂CH_2Cl_2,相对湿度93.5%,铸膜液中PES质量分数为2%,注射量为60μL.     

呼吸图法制备三醋酸纤维素蜂窝状多孔膜

选用三醋酸纤维素(CTA)为膜材质,采用呼吸图法制备有序的蜂窝状多孔膜.考察了溶剂、浓度、温度、湿度等条件对蜂窝状微孔膜微观结构和孔径大小及孔径均匀性的影响.实验表明,湿度(RH)在70%~90%,以载玻片为基板可以制得孔径3μm左右的蜂窝状膜.     

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。     

水辅助法制备左旋聚乳酸/聚乙烯醇复合多孔膜及其力学性能

以左旋聚乳酸(PLLA)/聚乙烯醇(PVA)为成膜材料,利用水辅助法制备了PLLA/PVA复合多孔膜。研究了溶剂及其组成、环境湿度和聚合物浓度对形成多孔膜的形貌影响。筛选出可完全溶解PLLA/PVA体系的二甲亚砜(DMSO)/二氯甲烷(DCM)混合溶剂。V(DMSO)/V(DCM)=1/9为溶剂得到孔径大小为(2.45±0.31)μm的规整蜂窝孔,且随着DMSO含量增多,孔径变小,孔分布变得无序。环境湿度从43%增加到91%,孔径大小由(1.43±0.63)μm增加到(4.30±0.63)μm,孔径与环境湿度基本上呈现一阶线性关系。与纯PLLA多孔膜相比,PLLA/PVA复合多孔膜的拉伸强度和断裂伸长率分别从33.32MPa和12.46%增加到40.66MPa和32.57%。PLLA/PVA复合多孔膜有利于细胞的粘附与生长,因而有望作为组织工程支架材料。     

Breath Figure法制备聚碳酸酯(PC)蜂窝状多孔膜

以单组分聚碳酸酯(PC)为膜材质,在一定的湿度环境下,利用Breath Figure法在玻璃基板上成功制备了蜂窝状孔结构的聚碳酸酯多孔膜。研究了溶剂、溶液浓度和湿度对所成多孔膜结构和形貌的影响。实验结果表明,采用二氯甲烷为溶剂所制得的孔结构规整,排列均匀紧密,孔径大小为(3.30±0.19)μm,而以三氯甲烷为溶剂只能得到孔径大小不均且无紧密排列的孔。环境湿度从43%增加到91%,孔径大小由(2.28±0.63)μm增加到(9.07±1.42)μm,且湿度与孔大小基本上呈现一阶线性关系,通过理论推导得出直线斜率为0.15μm/%,即在此体系中湿度每增加1%,所形成的孔大小增加0.15μm。     

两步法制备醋酸纤维素微滤膜的研究

以二醋酸纤维素酯为制膜材料，以DMF／丙酮为混合溶剂体系，采用两步法制备微滤膜，第一步在水蒸气气氛中吸湿并挥发溶剂而分相凝胶，第二步浸入水中固化制膜．研究了聚合物浓度、溶剂比例、添加剂含量、吸湿时间等因素对膜性能的影响，制备了孔径约0．5μm的微孔滤膜，其性能指标可基本达到商业膜的标准．     

蝌蚪型POSS丙烯酸酯嵌段共聚物及其蜂窝状多孔膜的制备和性能

采用一锅逐步加料的原子转移自由基聚合方法(ATRP)制备了一种蝌蚪型多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)丙烯酸酯嵌段共聚物, 并用静态呼吸图法制备该共聚物蜂窝状结构的多孔膜, 研究成膜条件如溶剂种类、聚合物浓度、相对湿度等对聚合物多孔膜形貌的影响, 以及空气/硅片、空气/水和空气/冰3种成膜界面对膜形貌的影响。结果表明, 在空气/硅片界面上, 以三氯甲烷为溶剂, 环境相对湿度为80%, 浓度为20 mg·mL^-1时, 可形成圆形孔的多孔膜, 孔排列成六方形; 在相同的条件下在空气/水和空气/冰界面上均可制备出类似规整形貌的多孔结构, 但多孔膜的孔径、孔间距有很大的不同, 在空气/冰界面上的孔径更小、孔间距更窄。这种多孔膜具有良好的疏水性, 且其接触角随着孔径的减小而增大; 该多孔膜还具有良好的耐强酸强碱性和耐热性能。     

超临界抗溶剂法制备聚乳酸微球

采用超临界抗溶剂技术,对影响聚乳酸(PLA)微球粒径的溶液浓度和溶剂配比进行了初步研究。在温度38℃、压力10 MPa、溶液流速1.0mL/min、喷嘴直径300μm条件下,研究不同溶液浓度和溶剂配比对聚乳酸微粒粒径和粒径分布的影响。结果表明:当聚乳酸质量浓度为10 mg/mL、混合溶剂二氯甲烷和丙酮的体积比为V(CH_2:Cl_2):V(CH_3COCH_3)=1:2时效果最好,得到的粒堆松软,粒径集中在530～950 nm,粒径分布窄,吹干只需12 min。     

呼吸图案法制备高分子有序多孔膜的研究进展

主要综述了呼吸图案法制备高分子有序多孔膜的国内外研究进展,分析了多孔膜的形成过程和机理;着重讨论了环境湿度、非水气氛、溶剂种类、聚合物浓度、温度、基底和聚合物结构等因素,对呼吸图案法制备有序多孔膜的形貌和孔径尺寸的影响;分析了呼吸图案法制备有序多孔膜的改进方法以及有序多孔膜的应用,并对其未来的发展提出了展望。有序多孔膜的形成机理、纳米级小孔径的制备、大面积有序多孔膜的制备以及多孔膜智能化,将是呼吸图案法制备高分子有序多孔膜的主要研究方向。     

呼吸图案法制备聚苯乙烯有序多孔膜

有序多孔膜是一种可以应用于众多领域的功能性材料,建立简单、低廉和安全的制备方法能够强有力地推进多孔膜材料的广泛利用.本文用水作为模板剂,以溶解于甲苯的工业通用级聚苯乙烯(PS,PG-22)溶液为成膜材料,利用呼吸图案法成功地制备出多孔膜,并采用扫描电镜(SEM)对所制的多孔膜形貌进行了观察,分别研究了动态和静态气氛、制膜液用量、质量浓度、环境湿度等条件对孔径大小和分布的影响.结果表明,制备有序多孔膜的适宜条件为:在环境温度25℃和用甲苯为溶剂时,聚合物质量浓度为25 mg/m L,用量0.8 m L,环境湿度85%(相对湿度),并保持静态气氛.采用聚苯乙烯溶液多次涂覆方法可以增加多孔膜厚度,有利于提高其机械强度,也为有序多孔碳材料的制备奠定了基础.     

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.     

陶瓷膜分散法制备花瓣状碱式碳酸锌

将陶瓷膜与直接沉淀法相结合构成膜反应器,在室温条件下快速制备出三维花瓣状纳米结构碱式碳酸锌粉体.考察了陶瓷膜孔径、膜分散速率以及沉淀反应条件等对碱式碳酸锌粉体形貌的影响,采用XRD、SEM、BET、粒径分析仪等对粉体进行表征.结果表明,随着膜孔径和膜分散速率的减小,粉体粒径减小;粉体粒径随搅拌速率增大,先减小后增大.反应物摩尔配比R(MNH4HCO3/Mzn(CH3COO)2)及乙酸锌的初始浓度对粉体形状影响显著,当R由8变化到2时,粉体结构由块状变为条状,再到微球状;当乙酸锌浓度由0.25 mol/L增大到1.0 mol/L时,粉体结构由片平向哑铃状再到花辩状转变.三维花瓣状结构的碱式碳酸锌粉体粒径约3μm,由厚度约20 nm纳米片组装而成,比表面积达到61.62m2/g.     

热致相分离法制备的聚苯醚微孔膜及其形态

选择聚苯醚作为锂离子电池用耐高温隔离膜制备膜材料,以环己醇为溶剂,采用热致相分离法(TIPS)制备聚苯醚微孔膜。绘制了聚苯醚/环己醇体系的热力学相图,并研究了聚合物含量、冷却速度、结晶粗化时间等对最终微孔膜形态的影响。聚苯醚/环己醇体系冷却时存在液-液相分离区域,偏晶点约为57.5%。微孔大小随着聚合物含量与冷却速率的增大而变小。对聚苯硫醚进行了充分的晶体粗化,将产生大量大颗粒球晶,蜂窝状微孔减少。研究表明,选择合适的成膜条件及配方,可以制备具有蜂窝状微孔且孔径均匀、孔径范围为0.1μm～1μm的聚苯醚微孔膜,可适用于锂离子电池隔离膜。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用

采用热致相分离技术成功制备出聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP))多孔膜,相图分析表明,PVDF-HFP/环丁砜体系发生固-液分相.SEM显示膜由球晶和丝状结晶组成.随聚合物浓度增加,多孔膜的结晶度、孔隙率以及平均孔径均降低,由多孔膜制得的凝胶聚合物电解质膜,其吸液率和电导率也降低,但多孔膜的力学性能提高.所有样品在20℃时的电导率超过2×100-3/cm,电化学窗口大于4.5 V.     

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。     

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.     

水蒸汽辅助法聚乳酸多孔膜的制备及性能研究

首先以聚乳酸(PLA)为成膜材料,采用水蒸汽辅助法制备了PLA多孔薄膜。利用电子显微镜(EM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了有机溶剂、铸膜液浓度、环境湿度和表面活性剂等因素对多孔膜结构和形貌的影响;然后在铸膜液中添加TiO_2制备了PLA/TiO_2复合膜,采用SEM和X-射线衍射仪(XRD)对其表面形貌和结构进行表征,采用分光光度计评价了PLA/TiO_2复合多孔膜对亚甲基蓝染料的光催化降解性能。结果表明:水蒸汽辅助法制备PLA多孔膜的最佳条件为以CH_2Cl_2为溶剂、PLA质量浓度3%、环境湿度为83%、不添加表面活性剂;TiO_2的加入降低了多孔膜的有序性,使得PLA的结晶度略有降低,晶粒尺寸略有减小,复合膜对亚甲基蓝的光催化降解效果较好。     

基于NIPS法聚苯砜超滤膜海绵孔结构的微观调控

以聚苯砜(PPSU)为膜材料,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用NIPS法制备了高通量全海绵孔结构的PPSU超滤膜,对膜微观结构、纯水通量、亲水性、孔隙率及孔径进行了表征,考察了添加剂和凝胶浴组成对膜微观结构和性能的影响.结果表明,在双组分凝胶浴(70%NMP-30%H_2O,质量分数)下,PEG1000和PVP的加入使指状孔结构增多,膜通量从29.64 L/(m~2·h)上升到317.50 L/(m~2·h),同时可改善膜亲水性,接触角从76.30°降到65.82°.在三组分凝胶浴(质量分数70%NMP-乙醇-H_2O)下,乙醇的加入可促进海绵孔结构的形成,膜通量从139.43 L/(m~2·h)降到49.30 L/(m~2·h),乙醇质量分数为4%时,得到全海绵孔结构的PPSU膜,此时膜通量为70.46 L/(m~2·h).     

Breath Figures法制备漆酚铜聚合物多孔膜

以漆酚铜聚合物(UCP)有机溶液为铸膜液,采用Breath Figures法制备漆酚铜聚合物多孔膜,探讨了溶剂、环境相对湿度和潮湿气体流速等因素对多孔膜形貌的影响,并使用红外光谱和扫描电镜等进行表征。结果表明,以二硫化碳为溶剂,在静态(潮湿气体流速为0mL/min,湿度为95%)或动态(潮湿气体流速为400mL/min,湿度为85%)时,均可制得孔分布均匀、孔型规整、优良耐热性和耐酸碱性的疏水性UCP多孔膜,其平均孔径分别为1.5和0.85μm。