甲基修饰二氧化硅膜的表面自由能与表面结构EI北大核心

以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为硅源,硝酸为催化剂,制备了甲基修饰的二氧化硅膜,研究了MTES改性二氧化硅膜的表面润湿性与表面结构的关系以及MTES改性二氧化硅膜的吸水率。用已知表面张力的液体测定接触角,按扩展的Fowkes式计算试样的表面张力γS及其三组分值γSd(色散力)、γSP(偶极矩力)和γSh(氢键力),用热重分析(TG)法测定二氧化硅膜的吸水率。结果表明,随着MTES/TEOS摩尔比增大,二氧化硅膜的表面自由能显著减小,表面润湿性降低,主要是表面张力中氢键力组分的贡献。X射线光电子能谱分析表明,这是由于二氧化硅颗粒表面Si—CH3基团增加而Si—O和O—H基团减小所致。随着MTES/TEOS摩尔比增大,二氧化硅膜的吸水率降低,疏水性二氧化硅膜的MTES/TEOS摩尔比应大于0.8。     

溶胶-凝胶法超疏水含氟硅聚氨酯丙烯酸酯/SiO2杂化涂层的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,在含氟硅聚氨酯丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液中采用溶胶-凝胶法制备了超疏水杂化涂层。考察了MTES/TEOS的摩尔比和FSiPUA复合乳液用量等对涂层表面粗糙度、疏水性、成膜性等表面性能的影响。通过扫描电镜和接触角仪表征了涂层的微观结构及疏水性,利用马尔文粒度分析仪和傅里叶红外光谱仪分析了二氧化硅(SiO2)的平均粒径和化学结构。结果表明,随着MTES/TEOS摩尔比增加,杂化涂层的表面粗糙度逐渐下降,疏水性先增大后减小;随着FSiPUA复合乳液用量增加,涂层的成膜性逐渐变好;当(TEOS+MTES)∶C2H5OH∶NH3·H2O∶AMP-95的摩尔比为1∶6.67∶1.83∶0.24,MTES/TEOS摩尔比值为5,FSiPUA复合乳液用量为20%时,涂层具有超疏水特性,其水接触角(WCA)和滚动角(SA)分别为161.5°和2.8°,涂层表面对水滴具有优异的不粘附性。     

甲基修饰二氧化硅膜的表面自由能与表面结构

以正硅酸乙酯(TEOS),甲基三乙氧基硅烷(MTES)为硅源,硝酸为催化剂,制备了甲基修饰的二氧化硅膜,研究了MTES改性二氧化硅膜的表面润湿性与表面结构的关系以及MTES改性二氧化硅膜的吸水率.用已知表面张力的液体测定接触角,按扩展的Fowkes式计算试样的表面张力γs及其三组分值γsd(色散力)、γsp(偶极矩力)和γsb(氢键力),用热重分析(TG)法测定二氧化硅膜的吸水率.结果表明,随着MTES/TEOS摩尔比增大,二氧化硅膜的表面自由能显著减小,表面润湿性降低,主要是表面张力中氢键力组分的贡献.X射线光电子能谱分析表明,这是由于二氧化硅颗粒表面Si-CH3基团增加而Si-O和O-H基团减小所致.随着MTES/TEOS摩尔比增大,二氧化硅膜的吸水率降低,疏水性二氧化硅膜的MTES/TEOS摩尔比应大于0.8.     

溶胶-凝胶法改性SiO2膜的润湿性与水汽稳定性

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)替代部分正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱物,用溶胶-凝胶法制备了MTES改性二氧化硅溶胶和二氧化硅膜,研究了憎水基团的添加量对溶胶体系的稳定性和对二氧化硅膜润湿性以及水汽稳定性的影响.结果表明,随MTES/TEOS摩尔比增大,二氧化硅溶胶的稳定性降低,改性二氧化硅膜的表面自由能显著减小;表面润湿性降低,主要是表面张力中极性力的贡献,FTIR分析表明,这是由于二氧化硅颗粒表面-CH3非极性基团增加所致;在潮湿环境中陈化时,二氧化硅膜接触角的变化及吸水率随MTES/TEOS摩尔比增大而减小,疏水性二氧化硅膜的MTES/TEOS宜为0.8～1.0;AFM形貌分析表明陶瓷支撑体上的二氧化硅薄膜连续,膜表面较光滑、平整.     

二氧化硅/聚乙烯基倍半硅氧烷超疏水涂层的制备与表征

采用溶胶-凝胶法,以乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)对亲水性醇溶胶进行疏水改性,并采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射对涂层表面形貌、结构进行分析。结果表明,VTMOS在对Si O2进行疏水改性的同时,也在氨水的催化作用下通过自身的水解缩聚反应生成了具有规整圆球状聚乙烯基倍半硅氧烷微粒(PVSQ),使较小的纳米级改性Si O2粒子分散于生成的较大的PVSQ微球状粒子表面,不仅改善了Si O2的团聚现象,而且形成了截留更多空气的Si O2-PVSQ复合界面,减少了液滴与固体表面的接触,与含单一疏水Si O2粒子的醇溶胶制备的涂层相比,使得涂层的水接触角(WCA)从143°提高到167°,并使滚动角(SA)从25°下降为3°,实现了真正意义上的超疏水。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯滤料超疏水表面的制备及性能

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)滤料为基体材料,正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为改性剂,采用溶胶-凝胶法,制备超疏水性PET滤料。在此基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和接触角测试仪研究PET滤料改性前后的微观形貌、表面组成以及接触角等参数。研究表明:改性前后滤料微观孔隙率基本不变,TEOS改性的PET(T-PET)滤料由于形成大量亲水性的—OH基团,呈现完全润湿性;MTES改性的PET(M-PET)滤料表面存在疏水性的—CH₃基团,呈现高疏水性;TEOS和MTES共同改性的PET (MT-PET)滤料表面由于大量疏水性的—CH₃基团,且有大量的含有—CH₃基团SiO₂纳米粒子沉积在纤维表面,降低了滤料表面能,形成纳米级粗糙、褶皱甚至凸起形态;MT-PET的静态接触角(WCA)为(158.8±1.2)°,流失角(WSA)为(6.9±1.5)°,达到超疏水状态。此外,通过喷涂湿粉尘和水中浸泡(室温)滤料对比试验,表明MT-PET滤料具有良好的自清洁性能与稳定性。综上,本文中MT-PET超疏水滤料的制备,对于高湿环境下的袋式除尘材料的研究开发具有潜在价值。      

双氨基有机硅后交联聚丙烯酸改性PTFE平板膜及其分离性能研究

通过聚丙烯酸(PAA)与双氨基有机硅9300的后交联反应对聚四氟乙烯(PTFE)平板膜进行亲水改性,并将其用于水晶研磨废水的处理.研究双氨基有机硅浓度、PAA/9300质量比、反应温度及时间等参数对PTFE平板膜形貌、表面化学结构、亲水性及分离性能的影响.结果表明,膜纤维变得比较光滑且有少量颗粒出现,改性膜表面和截面出现N、O和Si元素,膜表面出现羧基、氨基等亲水基团,改性后的PTFE膜表面接触角由136°±2.1°降低到30.35°±1.3°,水晶碾磨废水浊度去除率达到99.91%,改性膜有很好的抑制蛋白质吸附污染的性能.     

表面疏水修饰增强改性硅藻土调湿性能及其对聚氨酯膜透湿性的影响

水性聚氨酯(PU)是一种环保绿色的涂层材料,广泛应用于皮革、纺织、建筑涂层等领域。作为皮革、纺织涂层时,聚氨酯的透湿性决定服装的穿着舒适性,而常规水性聚氨酯的透湿性较差,需要对其进行改性获得透湿性优异的涂层。本文采用CaCl₂和十七氟癸基三甲氧基硅烷(FAS-17)对硅藻土进行改性,研究了改性条件对硅藻土结构和性能的影响,将调湿性能较好的改性硅藻土(FAS-17-CaCl₂-D)与PU复合,研究复合膜的透湿性。结果表明：采用质量浓度为30wt%CaCl₂和0.8wt%FAS-17改性的硅藻土综合性能最好,改性后硅藻土的比表面积、孔隙结构增大,调湿性能提高,FAS-17表面疏水修饰进一步强化了其调湿作用。将性能最好的FAS-17-CaCl₂-D与PU复合后,FAS-17-CaCl₂-D/PU透湿性随着FAS-17-CaCl₂-D用量的增加先增大后减小,复合膜的疏水性提高。1%FAS-17-CaCl₂-D与PU复合制备的复合膜透湿率最大,...     

前驱体对水性PU/SiO_2复合材料结构与耐水性能的影响

在阴离子水性聚氨酯分散体(WPU)存在下,通过前驱体正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)的共水解缩合反应,在m(前驱体)/m(WPU)为1时制备出WPU/SiO2(WPUS)复合材料。研究了n(MTES)/n(TEOS)对WPUS复合乳液平均粒径及粒子形貌、膜表面形貌及耐水性能的影响。结果表明,随着n(MTES)/n(TEOS)由0增大到1.5,复合乳液平均粒径由130 nm逐渐减小为107 nm;没有加入MTES的乳液中SiO2粒子以无规则形态非均匀分布,而加入MTES后乳液中SiO2为均匀分布的规则球形;随n(MTES)/n(TEOS)增大,复合膜表面SiO2分布均匀度逐渐提高,表面粗糙度逐渐减小,同时膜的水接触角逐渐增大,吸水率逐渐下降。     

膜蒸馏脱盐用超疏水复合膜的研制

通过溶胶凝胶法和表面涂覆法,先后在PVDF中空纤维膜表面引入亲水SiO_2纳米粒子和低表面能PDMS涂层,构建具有高粗糙度、低表面能的超疏水复合膜,并探究SiO_2粒径、SiO_2溶液涂覆时间、PDMS涂覆时间等条件对复合膜性能的影响。SiO_2/PVDF复合膜接触角只有25.8°,而PDMS/SiO_2/PVDF复合膜接触角则达到162.3°,膜蒸馏通量约24.5 kg/(m~2·h);在60 h质量分数3.5%氯化钠盐溶液膜蒸馏测试中性能稳定,截留率始终保持在99.8%以上.     

几种中空纤维膜对氧气,环氧丙烷透过性的比较

为选定适合气－固－液三相生物反应过程膜反应器中的膜材料，采用氧电极测试了几各收集到的聚砜、聚丙烯及聚氟乙烯中空纤维膜对氧气的通透性，其中的聚丙烯中空纤维适于做膜生物反应器中的透气膜，同时还测定了聚砚、聚偏氟乙和聚丙烯腈地水溶液中环氧丙烷的通透性，在实验条件下它们之间的差异不大。     

某厂生活污水站出水用UF膜过滤的污染试验研究

对UF膜处理某厂生活污水出水时膜污染的机理进行了研究．实验结果表明，在膜过滤过程中，沉积层的形成是膜污染的主要来源．压力越大，沉积阻力所占总阻力比例越大．投加混凝剂后沉积阻力所占总阻力比例下降．同时，过滤总阻力也显著减小．膜过滤原水初期，膜污染过程不受堵塞的控制．膜过滤原水过程符合沉积过滤定律．混凝后膜过滤初期，截留分子量为3万的UF膜污染过程不受堵塞的控制，而10万和14万UF膜过滤混凝出水初期时膜污染过程虽然受堵塞的控制，但时间很短，混凝后膜过滤过程主要受沉积层的控制．     

渗透汽化膜分离技术的进展及在石油化工中的应用

综述了渗透汽化过程的新进展，并着重介绍了它在石化中的四方面应用，即（１）有机溶剂及混合溶剂的脱水；（２）废水处理及溶剂回收；（３）有机混合物的分离；（４）吕溶剂的脱水。     

乳状液制备新工艺——膜乳化过程实验研究

用膜乳化系统制备了Ｏ／Ｗ型乳状液,考察了乳化时间、平均膜孔径、壁面剪应力、膜两侧压差和乳化剂等因素对乳化效果的影响．实验显示,分散相液滴平均直径不随乳化时间而变化;在此条件下,该直径约是膜平均孔径的５～１２倍．随着连续相一侧壁面剪应力的增大液滴平均直径减小,但当壁面剪应力大到一定值后,减小的幅度变得很小．增大膜平均孔径和膜两侧压差都将增加分散相透过膜的通量．此外,乳化剂分子的吸附速度越快,分散相液滴平均直径越小．     

MsISIMs五嵌段镶嵌荷电膜的研制

以五嵌段聚合物ＭｓＩＳＩＭｓ为原料，ＰＰ微孔膜为基膜制备复合膜，再经化学改性而 一种新型镶嵌荷电膜，测试结果表明，该膜具有精细的微观相分离结构，由阴离子交换区域，中性区域，阳离子交换区域交替排列组成，其阴，阳离了交换区域尺寸为０．０１μｍ，十分有利于提高离子迁移效率和分离效果，该膜的膜面电阻为９．７×１０＾２Ω．ｃｍ＾２，电压渗析系数值β＝１．４×１０＾－９Ｖ／Ｐａ基膜的接触度θ＝６９°表明该膜具     

厌氧膜生物反应器在食品废水处理中的应用研究

分别采用小试规模(50 L/d)外置错流管式厌氧膜生物反应器和中试规模(20 t/d)浸没式厌氧旋转膜生物反应器进行了食品厂废水的处理实验研究.结果表明,加入超滤膜单元提高了厌氧系统的总有机物去除率及甲烷产量,使系统出水水质更加稳定;外置错流式超滤膜随运行时间的延长通量明显下降,而旋转式超滤膜可通过膜片旋转速度提高和保持膜通量;浸没式旋转膜组件的运行能耗较外置管式膜组件至少降低30%;但不同形式的厌氧膜生物反应器对氨氮和总磷去除能力有限,需进一步处理.     

无机膜及无机膜反应器研究进展

无机膜具有耐温、耐化学腐蚀、耐细菌和强度高等优点 ,在化工、环保、生物等工业具有广泛的应用领域 .膜反应器是将膜分离与催化反应结合在一个单元中同时进行的设备 .许多研究结果表明 ,膜反应器在提高可逆反应的转化率、选择性及产率等方面均有明显的效果 ,是化学工程学科具有很好发展前景的领域 .结合研究工作综述了无机膜技术的发展状况 ,包括无机膜的制备、无机膜反应器的形式、应用及无机膜组件结构的研究现状 .提出了无机膜技术需要深入研究的几个主要课题     

科研用平板刮膜机

推荐一种科研用小型平板刮膜机 .介绍了该机的开发背景及其构造和性能 .用此刮膜机进行了刮膜实验 ,所制膜的重复性好 ,能将所研制膜的参数和工艺条件准确地定量控制 ,从而为膜的研制提供了必要的工具     

管式陶瓷膜十字流微滤过程强化研究

对管式陶瓷膜十字流微滤过程中的流体流动方式和原位再生膜的方式与周期进行了优化研究。结果表明，外旋流方式和压气反吹的原位再生方法相结合能够使管式陶瓷膜十字流微滤过程得到较大程度的强化，即微滤过程中的浓差极化和膜污染得到有效控制；在较高频率的压气反吹情况下，该微滤过程的过滤通量能在较长时间内保持不下降。研究结果为管式陶瓷膜十字流微滤的高效膜器结构与工艺设计提供了依据。     

新型反渗透膜的研究进展

反渗透膜的发展推动了水处理技术的进步,自从聚酰胺膜诞生,反渗透膜的发展处于瓶颈阶段,而寻求新型膜材料的研究也在进行中.文章从无机膜、杂化膜及新型有机膜三个方向叙述了近年来反渗透膜的研究状况,归纳了各种类型反渗透膜的分离性能,应用前景及存在问题,为反渗透膜的发展提供了参考依据.