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共沉积-交联法制备PDA/PEI PVDF中空纤维复合超滤膜

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膜科学与技术 2024年第2期44卷 45-54,63页

作者：冯子腾王彤林亚凯汪林余立新王晓琳清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084 镇江清研膜业科技有限公司镇江212141

聚偏氟乙烯(PVDF)膜以其出色的化学稳定性、优异的耐高温性能和机械强度在许多领域得到广泛应用,而对膜孔径和亲水性的精确控制是优化膜分离效率、稳定性和持久性的关键.本文采用多巴胺(DA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积并通过戊二醛实现交... 详细信息

聚偏氟乙烯(PVDF)膜以其出色的化学稳定性、优异的耐高温性能和机械强度在许多领域得到广泛应用,而对膜孔径和亲水性的精确控制是优化膜分离效率、稳定性和持久性的关键.本文采用多巴胺(DA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积并通过戊二醛实现交联的方法,将PVDF中空纤维膜的孔径从(119.0±3.55)nm减小到(16.2±0.36)nm,接触角由107.7°下降至61.4°,同时实现了膜孔径和亲水性调控,制备出对20 nm SiO_(2)粒子截留率可达95%以上、对尺寸更大的粒子的截留率则高达99%以上的高性能PDA/PEI-PVDF中空纤维亲水超滤膜.本研究为超/微滤膜的性能调控提供了新思路.

关键词：复合超滤膜多巴胺聚乙烯亚胺共沉积亲水性

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纳滤分离机理模型的研究进展

膜科学与技术 2024年第2期44卷 188-197页

作者：吴雨茜唐元晖任书平王晓琳武浩宇林亚凯中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

近年来,纳滤(Nanofiltration,NF)分离技术广泛应用在物料分离、水处理等领域.对NF分离机理的认识是能够准确预测NF分离性能的理论基础.本文从历史发展的角度回顾了用于解读和预测NF分离性能的非平衡热力学模型、结构模型及其他模型.结... 详细信息

近年来,纳滤(Nanofiltration,NF)分离技术广泛应用在物料分离、水处理等领域.对NF分离机理的认识是能够准确预测NF分离性能的理论基础.本文从历史发展的角度回顾了用于解读和预测NF分离性能的非平衡热力学模型、结构模型及其他模型.结构模型包括细孔模型、固定电荷模型、空间电荷模型、静电位阻模型、道南位阻模型与道南位阻-介电排斥模型等.总结了各模型的特点、发展及其在NF分离机理解读和性能预测方面的应用.随着分析仪器和计算机技术的进步,未来NF分离机理和理论的研究应着重于将结构模型和人工智能模型相结合,针对各种复杂的NF分离体系开展膜分离性能预测和膜材料的设计优化,以期能进一步推动NF膜的精准构筑,从而拓展其应用场景.

关键词：纳滤分离机理非平衡热力学模型结构模型

基于核心素养的高中英语深度阅读教学实践探索

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校园英语 2022年第41期 88-90页

作者：林亚凯福建省南安第一中学

新课改背景下，高中英语教师愈加重视以核心素养培养为导向进行教学方法的创新与变革。阅读是英语教学的重要组成部分，教师需要深入挖掘语篇蕴含的文化知识、思想内涵，发挥其综合素养培育价值。深度阅读作为阅读的一种方式，不仅强调... 详细信息

新课改背景下，高中英语教师愈加重视以核心素养培养为导向进行教学方法的创新与变革。阅读是英语教学的重要组成部分，教师需要深入挖掘语篇蕴含的文化知识、思想内涵，发挥其综合素养培育价值。深度阅读作为阅读的一种方式，不仅强调学生对文章的把握，更加重视引领学生探究语言的内在逻辑。本文从确立主题、拓展语料、利用思维导图、设置梯度性任务四方面着手，探讨高中英语深度阅读教学模式，构建有利于学生核心素养发展的优良教育环境。

关键词：高中英语深度阅读教学策略

链段刚性对非溶剂致相分离成膜过程影响的耗散粒子动力学模拟

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高等学校化学学报 2022年第10期43卷 20-33页

作者：唐元晖李春玉林亚凯张春晖刘泽余立新王海辉王晓琳中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 清华大学化学工程系膜科学与工程北京市重点实验室北京100084

通过分子动力学(MD)模拟映射方法构建了符合聚醚砜(PES)刚性结构的耗散粒子动力学(DPD)简谐力场,并研究了PES链段刚性对PES/N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)/水体系非溶剂致相分离(NIPS)过程的影响.结果表明,由于非溶剂和溶剂在两相界面上发生... 详细信息

通过分子动力学(MD)模拟映射方法构建了符合聚醚砜(PES)刚性结构的耗散粒子动力学(DPD)简谐力场,并研究了PES链段刚性对PES/N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)/水体系非溶剂致相分离(NIPS)过程的影响.结果表明,由于非溶剂和溶剂在两相界面上发生的质量交换,导致在相界面处PES链段发生堆积,形成了薄而致密的聚合物表层,在PES溶液内部,由于非溶剂的侵入导致体系发生了旋节相分离,从而在整体上得到了明显的非对称结构;同时,PES链段刚性的提升能够明显加快体系的相分离速度,导致相界面处的PES薄层形成得更加快速,薄层更加致密、孔径更小,而对内部的疏松结构影响较小;此外,结合不同力场下聚合物浓度对相分离过程的影响可以发现,不同PES浓度下,链段刚性的提升对相分离过程的特征和演变趋势没有造成根本性的影响,与经典的弹簧力场的模拟结果在整体趋势上有相似性.研究结果表明,简谐力场能提升PES链段的刚性,从而能更真实地模拟实际体系的非溶剂相分离法成膜过程.

关键词：耗散粒子动力学非溶剂致相分离多孔膜聚合物刚性聚醚砜

膜技术在回收电镀废水中金属离子的应用研究进展

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水处理技术 2022年第2期48卷 6-12页

作者：赵皓月吴欢欢姚宏林亚凯汪林王晓琳北京交通大学土木建筑工程学院 “水中典型污染物控制与水质保障”北京重点实验室北京100044 清华大学化工系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084

近年来电镀行业蓬勃发展,每年平均废水总排放量占工业废水总排放量的20%左右,电镀废水中主要含有铬、镍、铜、锌等重金属污染物。膜分离技术具备分离精度高、出水水质好,无二次污染、工艺简单等特点,能够高效处理电镀废水并回收其中有... 详细信息

近年来电镀行业蓬勃发展,每年平均废水总排放量占工业废水总排放量的20%左右,电镀废水中主要含有铬、镍、铜、锌等重金属污染物。膜分离技术具备分离精度高、出水水质好,无二次污染、工艺简单等特点,能够高效处理电镀废水并回收其中有价值的金属离子,实现废水资源化利用,因此在电镀废水处理中得到广泛应用。本文针对电镀废水中的铬、镍、铜、锌等主要金属离子,结合国内外近年文献,介绍了主要膜分离技术如微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、液膜等在处理电镀废水中不同金属离子的应用研究进展,最后提出膜分离技术在电镀废水处理中存在的问题并对其发展进行了展望。

关键词：膜技术电镀废水重金属离子回收资源化

疏水性聚丙烯中空纤维膜制备方法及其应用研究进展

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膜科学与技术 2023年第3期43卷 177-189页

作者：张凡臣唐元晖林亚凯汪林李沐霏王晓琳中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084 镇江清研膜业科技有限公司镇江212141

介绍了热致相分离法和熔融拉伸法制备聚丙烯中空纤维膜的研究进展。首先重点归纳了热致相分离法中稀释剂、冷却速率、成核剂等因素和熔融-拉伸法中退火温度、熔融拉伸比等制膜工艺条件对聚丙烯中空纤维膜结构与性能的影响;然后对聚丙烯... 详细信息

介绍了热致相分离法和熔融拉伸法制备聚丙烯中空纤维膜的研究进展。首先重点归纳了热致相分离法中稀释剂、冷却速率、成核剂等因素和熔融-拉伸法中退火温度、熔融拉伸比等制膜工艺条件对聚丙烯中空纤维膜结构与性能的影响;然后对聚丙烯中空纤维膜在体外膜肺氧合、膜蒸馏、膜吸收、膜萃取等领域的应用进行介绍;最后对目前聚丙烯中空纤维膜在制备和应用领域所遇到的挑战及前景进行讨论和展望.

关键词：聚丙烯中空纤维膜热致相分离熔融拉伸体外膜肺氧合

大通量PVDF超滤膜在饮用水净化中的应用研究

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水处理技术 2022年第2期48卷 129-133页

作者：田野金韶华金宇涛林亚凯张岩岗李丽洁北京理工大学材料学院 100081 北京赛诺膜技术有限公司北京100083 清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084 北京赛诺水务科技有限公司北京100083

本文利用热致相分离法制备的新型大通量聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜在美国得克萨斯州圣帕特里西奥自来水厂进行了饮用水净化应用研究。研究结果表明,得益于新型TIPS法PVDF膜的高通透性与易清洗性,中试膜组件能够保持110 L/(m·h)的高通... 详细信息

本文利用热致相分离法制备的新型大通量聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜在美国得克萨斯州圣帕特里西奥自来水厂进行了饮用水净化应用研究。研究结果表明,得益于新型TIPS法PVDF膜的高通透性与易清洗性,中试膜组件能够保持110 L/(m·h)的高通量下稳定运行,比该自来水厂原设计的运行通量高约20%。此外,新型TIPS法PVDF膜的产水水质稳定可靠,浊度始终小于0.05 NTU,且对与隐孢子虫大小类似的细菌有很好的去除效果,对数去除值大于4 log,产水水质完全满足美国当地的饮用水水质标准。

关键词：热致相分离法大通量PVDF超滤膜饮用水净化细菌去除率

热致相分离法制聚偏氟乙烯微孔膜稀释剂的选择

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高等学校化学学报 2008年第9期29卷 1895-1900页

作者：杨健王晓琳田丰林亚凯王政军事医学科学院卫生装备研究所天津300161 清华大学化工系北京100081

依据聚偏氟乙烯(PVDF)、邻苯二甲酸二甲酯、水杨酸甲酯、卡必醇醋酸酯、三醋酸甘油酯、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、苯乙酮和二苯甲酮(DPK)的Hansen溶度参数及其相对介电常数,选择能与PVDF以液-液相分离机理进行热致分相的稀释剂,制备了... 详细信息

依据聚偏氟乙烯(PVDF)、邻苯二甲酸二甲酯、水杨酸甲酯、卡必醇醋酸酯、三醋酸甘油酯、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、苯乙酮和二苯甲酮(DPK)的Hansen溶度参数及其相对介电常数,选择能与PVDF以液-液相分离机理进行热致分相的稀释剂,制备了具有双连续结构的微孔膜.通过比较PVDF-稀释剂间的溶度参数及相对介电常数的差异,发现PVDF-DBP体系和PVDF-DPK体系有发生热致液-液相分离的可能.实时观察上述两个体系的分相过程并测定其结晶温度,当PVDF质量分数低于30%时,随着温度的降低,PVDF-DPK体系发生液-液相分离.根据PVDF-DPK体系相图,通过控制PVDF含量和降温条件,无须添加非溶剂或拉伸工艺,就可以制备出具有双连续结构的PVDF微孔膜.

关键词：聚偏氟乙烯 Hausen溶度参数相对介电常数热致相分离微孔膜

聚4-甲基-1-戊烯膜的制备与应用研究进展

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高分子通报 2022年第5期 1-9页

作者：吴芳宇林亚凯汪林李沐霏唐元晖王晓琳清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室北京100084 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

聚4-甲基-1-戊烯是一种具有低密度、高透气性等优良性质的膜材料,具有广泛的应用前景。本文从制备方法和具体应用两个方面综述了近年来国内外PMP膜的研究进展,重点介绍了热致相分离法、熔融拉伸法、溶剂挥发法及静电纺丝法、非溶剂致相... 详细信息

聚4-甲基-1-戊烯是一种具有低密度、高透气性等优良性质的膜材料,具有广泛的应用前景。本文从制备方法和具体应用两个方面综述了近年来国内外PMP膜的研究进展,重点介绍了热致相分离法、熔融拉伸法、溶剂挥发法及静电纺丝法、非溶剂致相分离法、热致相分离-熔融拉伸耦合法等其它方法进行PMP膜制备的原理及影响因素,并对PMP膜在体外膜肺氧合、膜接触器、渗透汽化和气体分离等领域的应用进行了综述,最后对PMP膜目前面临的挑战进行了讨论与展望。

关键词：聚4-甲基-1-戊烯热致相分离熔融拉伸溶剂挥发体外膜肺氧合