静电自组装功能性纳米复合膜的研究进展

通过静电相互作用可自组装形成功能性纳米复合膜.近年来,这一技术发展十分迅速,并且得到了广泛的应用.综述了静电自组装成膜的机理、制备、表征的最新研究进展.     

以MnCO3为模板的聚电解质胶囊的制备

通过沉淀反应制备MnCO3，以乙醇为添加剂成功制备出分散性好的、具有所需尺寸和很窄的粒径分布的球形MnCO3微粒。采用MnCO3粒子为模板吸附相反电荷聚电解质再除去核来制备纯净中空聚电解质胶囊。对组装到MnCO3上制备出来的中空聚电解质胶囊作了研究。结果表明：这种胶囊代表了仅含有所需物质的微米尺度的独立式的聚电解质膜。粒子表面结构决定了所制备的胶囊的形态和胶囊壁厚度。     

聚电解质层层自组装制备PV、NF膜研究进展

层层自组装作为一种新的膜制备技术已被人们应用于渗透汽化膜、纳滤膜等分离膜的研制中,主要介绍了基膜、聚电解质电荷密度、聚合物浓度、分子量、组装层数等因素对膜性能的影响以及近年来人们为提高组装效率所做的一些研究工作.     

聚天冬氨酸/壳聚糖纳米复合膜的快速制备

以聚天冬氨酸(PASP)作为聚阴离子电解质,壳聚糖(CHI)作为聚阳离子电解质,按照不同的复合比例形成聚合物复合物,然后再以该复合物和与之带相反电荷的聚电解质进行交替沉积,制备了聚天冬氨酸/壳聚糖纳米复合膜。利用紫外可见分光光度计对整个成膜的过程进行监测,结果表明膜厚随组装周期数的增加而呈现指数形式的增加,且复合比例较高的复合物所组装的纳米复合膜具有较大的厚度。     

PSS／PAH聚电解质复合纳滤膜制备及其性能研究

采用LbL法在多孔PES基膜上制备了PSS／PAH聚电解质复合纳滤膜，利用SEM研究了复合膜的表面形貌，使用ATR-IR研究了复合膜在PES基膜上的生长规律，并研究了双层膜层数和组装时间对其离子截留性能的影响．研究表明，所制复合纳滤膜对不同的盐溶液的离子截留性能差异显著．如[PSS／PAH]5膜对1000mg／L的MgSO4溶液的截留率可达90％，但对1000mg／L的NaCl溶液的截留率仅为33％，故可应用于水溶液中一、二价离子的分离。     

聚电解质自组装的研究进展

正负聚电解质通过静电作用力逐层吸附,可以在固体基质表面形成聚合物薄膜.论述了聚电解质静电自组装超薄膜(PEM)的研究进展,包括PEMs的制备、表征方法和在科学领域中的应用前景,着重对PEMs制备过程中的各种影响因素,如聚电解质分子的浓度、溶液的pH值等方面进行了讨论.     

聚电解质自组装膜对聚吡咯原位沉积的影响

采用聚电解质自组装膜对其体材料进行表面化学改性，通过原位聚合在基体材料上沉积聚吡咯薄膜。采用UV－Vis和SEM对聚吡咯薄膜的结构进行了表征，结果表明基体材料经聚电解质自组装膜处理后，能改变聚吡咯薄膜的结构与性能。其中聚苯乙烯磺酸钠自组装膜不仅能明显增加聚吡咯薄膜厚度和改善薄膜均匀性及其与基体材料的附着力，而且能明显改变聚吡咯薄膜的微观结构，提高其导电性。     

“新型聚电解质膜和聚电解质复合膜及其应用技术”通过教育部鉴定

2005年6月29日，在京召开了由国家教育部组织的“新型聚电解质膜和聚电解质复合膜及其应用技术”成果鉴定会，该成果由清华大学化工系膜中心和北京蓝景膜技术工程有限公司共同完成，专家组主任袁权院士主持了会议，参加鉴定会的专家组成员有国内著名的膜分离技术专家刘忠洲教授等7人。     

导电性聚吡咯/聚乳酸复合膜的制备及性能

通过乳液聚合法制备导电性聚吡咯/聚乳酸(PPy/PLA)复合膜。扫描电镜观察表明,复合膜中的聚吡咯粒子形成连续的小域分散在可生物降解的聚乳酸骨架中,红外光谱检测显示有PPy和PLA的典型吸收峰。使用自制的多通道直流电刺激系统对复合膜进行测试,结果表明,复合膜电导率衰减缓慢,导电性稳定,在560h～1146h电流持续保持在28μA～35μA之间。扫描电镜显示原代培养的成骨细胞能在导电性PPy/PLA复合膜上很好地粘附和铺展,说明复合膜具有良好的细胞相容性。     

聚电解质的制备与应用研究进展

文中综述了聚电解质的合成及应用研究进展,探讨了聚电解质制备过程中的影响因素。此外还着重介绍了聚电解质-表面活性剂复合物、层层自组装膜、聚电解质微纳胶囊在药物缓释以及聚电解质在改善纳米材料的制备及性能方面上的应用研究进展。如何开发特定结构的聚电解质,利用聚电解质对外界环境的刺激实现对聚电解质形态结构的实时和有效控制是聚电解质科研领域研究的重点方向。     

pH敏感型管式陶瓷复合膜的制备

采用硅烷偶联剂KH-570在乙醇溶剂中以盐酸溶液为催化剂进行水解后对管式ZrO2陶瓷膜进行表面修饰,进一步用化学接枝法将丙烯酸单体接枝到改性ZrO2陶瓷膜上,制备pH敏感型陶瓷复合膜.系统考察了不同偶联反应条件对氧化锆陶瓷膜的硅烷化改性效果的影响;研究了丙烯酸单体浓度对pH敏感膜渗透通量及pH开关系数的影响.通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)及水通量测定等对改性前后膜结构和pH敏感性能进行分析.结果表明,在以乙醇为溶剂进行硅烷化改性后,成功引入了碳-碳双键,并将丙烯酸成功接枝在陶瓷膜表面;单体浓度对pH敏感的膜通量及pH开关系数有重要的影响;所制备膜显示了良好的pH敏感性能.     

复合陶瓷薄膜的制备及其分离应用

介绍了复合陶瓷薄膜的制备研究以及它们在气体、液体分离方面的应用。复合陶瓷薄膜继承了单纯组分陶瓷薄膜的优点，并且由于其丰富的表面特性，在表面改性和分离应用方面展现了巨大的潜力。     

POMS/陶瓷复合膜的制备及其油气回收应用研究

采用两步合成法制备3种不同黏度的聚甲基辛基硅氧烷(POMS)高聚物,通过Mark-Houwink-Sakurada公式计算出共聚物的粘均分子量.采用红外光谱(FT-IR)对其结构进行表征.以孔径0.2μm的ZrO2管式膜为支撑体,采用浸渍提拉法成功制备了3种POMS/陶瓷复合膜,将其用于正庚烷/氮气(n-C7 H16/N2)混合体系的分离.3种POMS/ZrO2复合膜的渗透速率和分离因子均随进料浓度及操作压力的增加而增大,随操作温度升高而减小.     

PVDF/PET平板式复合膜的制备及性能研究

利用非溶剂致相法制备PVDF/PET平板式复合膜,考察了添加剂、相对湿度、蒸发时间对复合膜性能的影响。结果表明添加剂为5%(wt,下同)聚乙二醇-400和0.5%聚乙烯吡咯烷酮K17复配、空气相对湿度为65%、蒸发时间为10s时制得的复合膜综合性能较优,膜的纯水通量达562.4L/(m2·h),孔隙率为70.5%,断裂拉伸强度和断裂伸长率分别为23.3MPa和58.1%。将此复合膜安装在浸没式MBR中处理生活污水,控制出水通量为0.46m3/(m2·d),连续运行6个月,跨膜压差均小于16kPa,膜比通量均大于8,CODcr去除率均高于83.8%,NH3-N去除率均高于90.1%,SS去除率均高于95.0%。     

PDMS/改性ZSM-5复合膜的制备及其性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为改性剂,对ZSM-5型沸石粒子进行了改性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为膜材料,制备了改性沸石填充的PDMS渗透汽化杂化膜。以10%的乙醇/水体系为实验对象,研究了该杂化膜对乙醇的分离性能。结果表明,填充改性沸石粒子能显著提高PDMS膜的分离性能。当料液温度为40℃时,分离因子和渗透通量分别达到14.1和348.7 g/(m2·h)。     

有序介孔复合炭膜的制备及其性能研究

采用软模板法合成有序介孔炭(OMC),利用XRD、TEM及SEM等分析方法对其进行结构性能分析,探讨了催化剂和模板剂的种类及用量、反应温度等合成工艺条件对形成OMC结构性能的影响。以最佳工艺条件制备的OMC前驱体为涂膜液涂敷在管状微滤炭膜表面,经炭化制得有序介孔复合炭膜,而后考察了复合炭膜的气体渗透性能。结果表明:以盐酸为催化剂、模板剂F127/间苯二酚摩尔比为0.0081、反应温度为30℃时,可合成有序程度最佳的OMC前驱体。用该OMC前驱体涂敷微滤炭膜制备的有序介孔复合炭膜,改善了微滤炭膜的孔结构,最大孔径由0.530μm减小至0.299μm,同时提高了炭膜的气体渗透通量。其中,由混煤微滤炭膜所制有序介孔复合炭膜,N2气渗透通量达1.18·10-8m3·m-2·s-1·Pa-1,是未经修饰烟煤微滤炭膜的4倍。     

镍/陶瓷复合膜的制备及表征

采用镍盐浸渍-液相化学还原法对氧化铝支撑体进行镍活化,再采用化学镀制备得到镍/陶瓷复合膜.采用XRD,SEM-EDS及气体渗透等方法表征镍/陶瓷复合膜的表面微结构、形貌及分离性能.结果表明:采用镍活化-化学镀过程可成功制备厚度较均匀的镍/陶瓷复合膜,在渗透压差0.08 MPa、室温的条件下,H2/N2分离因子为3.8.     

新型耐高温复合反渗透膜的制备与性能

以杂萘联苯聚芳醚腈酮超滤膜为基膜,间苯二胺作为水相单体、均苯三甲酰氯作为有机相单体,通过界面聚合法制备了新型耐高温聚芳香酰胺复合反渗透膜.研究了单体浓度、反应时间对膜性能的影响,用扫描电子显微镜和红外光谱仪表征了界面聚合反应前后膜表面形貌和化学结构的变化,并对膜的耐高温性能进行了考察.随着操作温度从20℃升高到95℃,膜的脱盐率保持在97.9%,通量从7.4 L/(m~2·h)上升至31.4 L/(m~2·h);膜在沸水中煮沸至3 h,其脱盐率基本不变而通量先增加后趋于稳定,表明杂萘联苯聚芳醚腈酮复合反渗透膜具有优良的耐高温性能.