聚酰亚胺/TiO2 复合膜的制备、表征和气体渗透性测定

以硅藻土-莫来石陶瓷膜管为支撑体，以TiO2为过渡层，通过溶胶-凝胶法制备了负载型聚酰亚胺／TiO2复合膜．采用FTIR、NMR、TG／DTA、TEM、BET和气体渗透法对复合膜进行了表征和测试．结果表明：TiO2相通过与聚酰亚胺链上羧酸基支链发生键连形成有机无机组分交错分布的网状结构；复合膜具有良好的热稳定性和有机无机兼容性；相对于聚酰亚胺膜，复合膜对H2、CO2、N2和H2O具有较高的分离性；TiO2含量为15wt％的复合膜对H2／N2、C02／N2和H20／N2的分离因子分别为64．2、42．5和80．8．     

乙基纤维素/C60复合膜制备及气体分离性能研究

为制备C60含量不同的乙基纤维素(EC)/C60复合膜,采用UV-可见光谱、AFM和XRD等手段对紫外光辐照前后复合膜结构进行表征,并考察其对气体分离及渗透性能的影响.结果表明,复合膜经紫外光辐照后,C60在膜表面的分布由独立的簇状结构转变为连续平缓的丘陵状结构,膜表面更加致密光滑;复合膜分子链间距未发生明显变化,但对N2、CO2、H2的渗透性能和H2/N2、CO2/N2分离性能产生明显影响.当C60添加量达到1.6%时,未经紫外光辐照的复合膜对CO2及H2的透气系数较纯EC膜分别提高了30%和40%,分别达到61.29Barrer和78.88Barrer,对H2/N2,CO2/N2理想分离系数增至纯EC膜的1.47和1.38倍,分别达到9.979和12.84;经紫外光辐照后,高C60含量的EC/C60复合膜能够保持纯EC膜对CO2和H2的透过水平,而对H2/N2和CO2/N2的分离性能增至纯EC膜的2.30和2.43倍,分别达到17.49和25.60.     

PI/TiO2纳米复合膜的气体分离性能

通过溶胶-凝胶法制备出系列聚酰亚胺PI(HQDPA—DMMDA)／TiO2纳米复合气体分离膜．采用TEM、WAXD和DSC等手段测试了复合膜的某些物理特性；研究了复合膜对H2、N2、O2、CO2和CH4等五种气体的透气性能及其与温度的关系，并对复合膜的结构与透气性能的关系作了推测．结果表明，TiO2的引入并未明显改变PI的分子链间距．随着PI中TiO2含量的增加，复合膜的透气系数开始逐渐增加，当TiO2含量为22．3％时，则显著增加，且仍保持很高的分离系数．提出用无机纳米网络促进传输作用来解释复合膜的透气机理．     

聚乳酸/乙基纤维素复合膜的制备及其性能

以烯基琥珀酸酐( ASA) 作为新型增塑剂, 使用三氯甲烷作为聚乳酸( PLA) 和乙基纤维素( EC) 的共溶剂, 采用溶液浇铸法成功制备了聚乳酸/ 乙基纤维素复合膜。用红外光谱( FT IR) 、X 射线衍射(XRD) 表征了复合膜结构, 并测试了其吸水性和力学性能。FTIR 测试结果显示, 复合膜中存在强烈的氢键相互作用。XRD 表明,ASA 显著提高了PLA 和EC 2 种高聚物的界面黏合性。力学测试结果表明, ASA 对该复合膜具有良好的增塑效果。当膜中PLA 质量分数[ 37%时, PLA 对复合膜起增强作用。复合膜的吸水性随ASA 含量的增大而降低, 随PLA 含量的增大而提高。该复合膜作为一种潜在的药物缓释材料, 将具有广阔应用前景。      

溶剂法纤维素膜的制备改性与气体渗透性能

以N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂物理溶解纤维素，是纺织行业中新兴的Lyocell纤维制备过程中采用的溶解方法．本实验室创造性地借鉴此工艺。以NMMO为溶剂制备出新型纤维素膜．本文介绍了纤维素作为膜材料的优点以及溶剂法新型纤维素膜的制备、干燥、改性以及气体渗透性能等．     

TiO2包覆石墨颗粒的制备及表征

以钛酸四丁酯、二乙醇胺、无水乙醇和水为主要原料,采用溶胶-凝胶技术在石墨颗粒表面包覆了TiO     

Pd/γ-Al2O3复合膜的制备工艺研究

本文研究了采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备用于Ｈ２分离的Ｐｄ／γ－Ａｌ２Ｏ３复合膜的工艺过程,将含Ｐｄ＾２＋的源物质直接加入到稳定,ｐＨ适宜的勃姆石溶液中,用直接浸取的方法在多孔α－Ａｌ２Ｏ３实底上成膜。ＢＥＴ测试表明,复合膜的平均孔径为２．５－４．０ｍｍ,分析了Ｐｄ的含量和工艺参数对复合膜的形貌和结构的影响,并对膜材料进行了ＳＥＭ,ＸＲＤ和Ｎ２透气性能研究。     

常压干燥法制备TiO2气凝胶

以钛酸丁酯为原料, 乙酸为有机配体, 甲酰胺为干燥控制化学添加剂(DCCA), 采用溶胶-凝胶法和溶剂置换等后续工艺, 实现了块状TiO₂气凝胶催化剂的常压干燥法制备, 并考察了有机配体对气凝胶结构性能的影响。采用XRD、BET、SEM、EDS及DSC-TG对样品进行表征。结果表明: 当有机配体与钛酸丁酯物质的量之比为0.9时, 制备的样品性能最佳, 该TiO₂气凝胶样品为非晶态, 表观密度为0.25 g·cm^-3, 比表面积716.5 m²·g^-1, 平均孔径19.1 nm; 在850℃大气气氛下热处理2 h后, 比表面积为122.4 m²·g^-1, 平均孔径23.4 nm, 具有较高光催化活性; 经1000℃热处理后, TiO₂晶型仍为锐钛矿相, 热稳定性较好, 光催化活性有所降低。未采用有机配体制备的TiO₂气凝胶表观密度为0.57 g·cm^-3, 比表面积为482.2 m²·g^-1。有机配体的使用更有利于制备出表观密度较小、比表面积较高的TiO₂气凝胶。     

TiO2纳米管的制备及应用研究进展

TiO2纳米管由于其表面积大、吸附能力强和电子迁移率高等特点而在光催化、太阳能电池、锂电池和传感器等领域中展现出巨大的应用潜力.综述了TiO2纳米管常用的几种制备方法,以及TiO2纳米管在相关应用领域中的最新研究进展.     

气体分离复合膜涂层因子模型

本文利用电路原理,针对多孔支撑气体分离复合膜的特点,引入涂层因子,推导出分离系数、渗透速率与该因子的关系式.并讨论了底膜透量、涂层厚度对复合膜性能的影响。文中采用乙基纤维素/聚砜复合膜进行氧氮分离实验,发现上述模型能较好地拟合实验结果。     

PAN/CA共混复合膜的气体分离与力学性能

聚丙烯腈（PAN）具有较高的气体渗透性,但拉伸强度低,不适宜直接制膜。为达到气体分离膜在力学强度方面的使用要求,利用PAN与乙酸纤维素（CA）共混改善其拉伸性能。结果表明,采用相转化法制备的PAN/CA共混基膜,随着CA与PAN共混比的增加,拉伸强度有明显的上升趋势,由1.74MPa增加到2.08MPa。当共混比为0....     

气体分离炭膜的结构设计、制备及功能化

气体渗透性低、机械强度差是炭膜产业化道路上的两大难题.研究发现,根源在于炭膜的蠕虫状孔道结构与均质炭膜的特有性质.为了解决炭膜渗透性低的问题,通过选择适宜的聚合物前驱体的分子结构与空间构型结合填充纳米粒子为功能基团等手段,实现对炭膜蠕虫状孔结构有效地调控与重新构建.在保证高选择性的条件下,不仅使炭膜的气体渗透性能提高了2个数量级以上,而且还使炭膜对某些气体具有较高分离选择性的功能化效果.为了改善炭膜的机械强度,将自主研发的廉价煤基炭膜支撑体与前驱体相复合,采用简单的制膜工艺,制备得到复合性能好、气体分离性能高的复合炭膜.     

茶末/CMC-Na/AL-Na复合膜制备及性能测定

目的 为改善传统保鲜膜带来的环境污染问题,开发出具有较好力学性能和抗菌性的食品包装材料提供理论依据。方法 采用海藻酸钠(AL-Na)和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为主要成膜材料,辅助添加茶末通过流延成膜法制备复合膜,以拉伸强度、断裂伸长率等为依据,通过单因素和响应面试验确定茶末/CMC-Na/AL-Na复合膜的最佳工艺。结果 当CMC-Na与AL-Na的体积比为84∶16、茶末添加量为1.43%、干燥温度为50 ℃、干燥时间为7 h时,复合膜综合性能最优,拉伸强度为16.60 N/mm²,断裂伸长率为19.11%,具有较好的力学性能、耐水性、抗氧化性和抑菌性。结论 制备的茶末/ CMC-Na/AL-Na复合膜具有较好的力学性能和抗氧抑菌性能。     

乙基纤维素平板膜用于O2—N2气体分离性能和结构研究

本文工作中选用乙基纤维素为膜材料,用无纺布做增强材质,考察了膜液浓度、添加剂种类及用量、蒸发时间、凝胶温度、热处理等因素对O_2-N_2分离性能的影响,并用扫描电镜观察所得膜的形态结构。     

SiO_2-TiO_2复合膜的制备及表征

以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2复合膜。采用TG-DTG、FT-IR和AFM等测试技术对膜的热稳定性、凝胶膜热处理前后的结构变化和复合膜的表面微观形貌进行表征。实验结果表明:分级干燥或者保持65%相对湿度的直接干燥可以得到无裂纹的凝胶膜;复合膜的热稳定较好,650℃以后没有明显的质量损失;焙烧过程中,不同升温区间采用不同的升温速率,以防止膜开裂;复合膜在制备过程中形成了Si-O-Ti键,经烧结后Si-O-Ti键位置没有发生明显位移;原子力显微镜分析表明,膜表面完整无缺陷,薄膜平均孔径约为50nm。     

棒状纳米微晶纤维素诱导制备花状TiO2纳米晶体

以棒状纳米微晶纤维素(Nanocrystalline cellulose,NCC)为形貌诱导剂,TiCl4为原料,采用水解法在70℃的温度下反应4～6 h,制备了TiO2花状纳米晶体.采用TEM、HRTEM、XRD和FTIR对不同条件下制得的TiO2晶体的微观形貌、晶粒尺寸和晶相组成进行了表征,探讨了TiCl4的用量及反应时间对晶体形貌和晶型的影响,并对其形成机理进行分析.纳米微晶纤维素表面富含大量羟基,可与TiO2之间形成氢键连接,促使TiO2在其表面的异质成核和生长,同时纳米微晶纤维素在TiO2表面的吸附作用,改变了各晶面的表面能和生长速度,使TiO2沿着[110]方向优先生长形成一维针状物,针状物再进一步聚集形成花状聚集体.以甲基橙为目标污染物,测试了所得TiO2纳米花状晶体的光催化性能.结果表明,随着TiCl4用量的增多及反应时间的延长,所制得的TiO2纳米晶体中金红石含量增多,形貌逐渐复杂化,光催化性能下降.     

纤维素／二氧化锆复合球形纤维素的制备与性能

采用反相悬浮再生法,将超细二氧化锆(ZrO2)包埋于纤维素骨架中制备了一种新型的复合球形纤维素。通过正交实验确定出最优制备工艺:每2 g纤维素硫酸单酯(CS),ZrO2掺杂量为0.15 g,环氧氯丙烷用量6 mL,加碱量为9 mL(5 mol/L NaOH),交联活化时间为5 h和搅拌速度2000 r/min。结果表明:该法制备的复合球形纤维素的含水率为82%,粒径主要分布在90μm~200μm,球形度好,比表面积大(159.4 m2/g),耐酸碱度高;同时发现,超细ZrO2颗粒的掺入不仅有利于基质的活化,活化后环氧基含量达0.83 mmol/g,而且能够有效抑制基质的溶胀性,增强力学强度。     

Fe_3O_4掺杂制备气体分离功能炭膜

采用共混法在聚酰亚胺前驱体中引入Fe3O4纳米粒子,经高温热解炭化制备了杂化功能炭膜.采用XRD、TEM和VSM等分析方法对所制备的功能炭膜进行表征,并探讨了Fe3O4纳米粒子的掺杂量及炭化终温对功能炭膜气体分离性能的影响.结果表明,Fe3O4纳米粒子在热解炭化过程中发生了物相形态的改变,并对前驱体起到了催化石墨化的作用,使功能炭膜具有类石墨片层和乱层炭的两种炭结构形态,同时具有磁性.气体渗透实验表明,掺杂Fe3O4纳米粒子使所制备的功能炭膜具有"分子筛分"的分离特征,提高了炭膜的气体渗透性能,特别是对小分子气体H2的渗透性提高了61倍,H2/CO2的分离选择性也明显得到改善.Fe3O4的掺杂量和炭化终温对炭膜的气体分离性能有显著影响.Fe3O4添加量为20wt%的功能炭膜对H2、CO2、O2、N2和CH4等纯气体的渗透系数分别为15476、4385、1565、193和114Barrers[1Barrer=1×10-10cm3(STP).cm/(cm2.s.cmHg)].