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Poly(amide-6-b-ethylene oxide)/[Bmim][Tf2N] blend membranes for carbon dioxide separation

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Journal of Energy Chemistry 2016年第1期25卷 122-130页

作者： Yongtao Qiu jizhong ren Dan Zhao Hui Li Maicun Deng National Laboratory for Clean Energy Dalian Institute of Chemical Physics Chinese Academy of Sciences Dalian 116023 Liaoning China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

Poly（amide-6-b-ethylene oxide）（Pebax1657）/1-butyl-3-methylimidazo-lium bis[trifluoromethyl）sulfonyl]-imide（[Bmim][Tf2N]） blend membranes with different [Bmim][Tf2N] contents were prepared via solution casting and solvent evaporation method. The permeation properties of the blend membranes for CO2, N2,CH4 and H2 were studied, and the physical properties were characterized by differential scanning calorimeter（DSC） and X-ray diffraction（XRD）. Results showed that [Bmim][Tf2N] was dispersed as amorphous phase in the blend membranes, which caused the decrease of Tg（PE） and crystallinity（PA）. With the addition of [Bmim][Tf2N], the CO2 permeability increased and reached up to approximately 286 Barrer at 40 wt%[Bmim][Tf2N], which was nearly double that of pristine Pebax1657 membrane. The increase of CO2 permeability may be attributed to high intrinsic permeability of [Bmim][Tf2N], the increase of fractional free of volume（FFV） and plasticization effect. However, the CO2 permeability reduced firstly when the [Bmim][Tf2N]content was below 10 wt%, which may be due to that the small ions of [Bmim][Tf2N] in the gap of polymer chain inhibited the flexibility of polymer chain; the interaction between Pebax1657 and [Bmim][Tf2N]decreased the content of EO units available for CO2 transport and led to a more compact structure. For Pebax1657/[Bmim][Tf2N] blend membranes, the permeabilities of N2, H2 and CH4decreased with the increase of feed pressure due to the hydrostatic pressure effect, while CO2 permeability increased with the increase of feed pressure for that the CO2-induced plasticization effect was stronger than hydrostatic pressure effect.

关键词： Poly（amide-6-b-ethylene oxide） Ionic liquid Carbon dioxide separation Blend membrane

Polyvinyl acetate/poly(amide-12-b-ethylene oxide) blend membranes for carbon dioxide separation

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Journal of Energy Chemistry 2013年第6期22卷 837-844页

作者： Shichao Feng jizhong ren Hui Li Kaisheng Hua Xinxue Li Maicun Deng National Laboratory for Clean Energy Dalian Institute of Chemical Physics Chinese Academy of Sciences

In this paper,blend membranes from polyvinyl acetate(PVAc)and block copolymer poly(amide-12-b-ethylene oxide)(Pebax1074)are prepared by solution casting and solvent evaporation method.Although they are homogeneous on a macro-scale,the observations from DSC and SEM indicate micro-phase separation for PVAc/Pebax1074 blend membranes.With the increase of Pebax1074 content,gas permeabilities of CO2,H2,N2and CH4all increase greatly.PVAc/Pebax1074 blend membranes with high PVAc content are appropriate for CO2/CH4separation.The temperature dependence of gas permeability is divided into rubbery region and glassy region.The activation energies of permeation in rubbery region are smaller than those in glassy region,and they all decrease with increasing Pebax1074 content.For N2,H2and CH4,their gas permeation properties are mainly influenced by the dual-mode sorption and hydrostatic pressure effect.But for CO2,its permeability increases with the increase of pressure due to CO2-induced plasticization effect,which is more obvious for PVAc/Pebax1074 blend membranes with high PVAc content.

关键词： polyvinyl acetate poly(amide-12-b-ethylene oxide) blend membrane carbon dioxide separation

Effect of poly(ethylene glycol) molecular weight on CO_2/N_2 separation performance of poly(amide-12-b-ethylene oxide)/poly(ethylene glycol) blend membranes

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Journal of Energy Chemistry 2019年第1期28卷 39-45页

作者： Shichao Feng jizhong ren Dan Zhao Hui Li Kaisheng Hua Xinxue Li Maicun Deng State Key Laboratory of Biochemical Engineering Institute of Process Engineering Chinese Academy of Sciences National Laboratory for Clean Energy Dalian Institute of Chemical Physics Chinese Academy of Sciences

Membranes from block copolymer poly(amide-12-b-ethylene oxide)(Pebax1074) and its blends with different molecular weight poly(ethylene glycol)(PEG)(200, 400, 600, 1500, 4600 and 8000) were prepared. The thermal properties and structures of Pebax1074/PEG blend membranes were characterized by DSC and SEM, and the gas permeation properties of CO_2 and N_2 were also investigated at different temperatures. For Pebax1074/PEG blend membranes with low molecular weight PEG(MW≤ 600), higher gas permeabilities than Pebax1074 were achieved. The permeability increased with the increase of PEG molecular weight. The addition of low molecular weight PEG resulted in decrease in activation energy of permeation. For Pebax1074/PEG blend membranes with high molecular weight PEG(MW≥ 1500), due to the melt of PEO phase crystals, the gas permeation properties of blend membranes were temperaturedependent, which could be divided into crystalline region, transition region and amorphous region according to two different transition temperatures. PEG molecular weight and operation temperature determined different gas permeation properties of Pebax1074/PEG blend membranes in three regions. The activation energies of permeation in crystalline region were larger than those in amorphous region.

关键词： Poly(amide-12-b-ethylene oxide) Polyethylene glycol Blend membrane Carbon dioxide separation

紫草素对人胃癌MGC803细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响

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新乡医学院学报 2024年第6期41卷 515-522,528页

作者：张欣霍浩然薛佳栋武星刘帆任继中袁增江邯郸市中心医院普外三科河北邯郸056000

目的探讨紫草素对人胃癌MGC803细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响及机制。方法将对数生长期MGC803细胞随机分为空白对照组、紫草素组、紫草素+胰岛素样生长因子-1(IGF-1)组和紫草素+LY294002组。空白对照组细胞在无药培养基中培养,紫草... 详细信息

目的探讨紫草素对人胃癌MGC803细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响及机制。方法将对数生长期MGC803细胞随机分为空白对照组、紫草素组、紫草素+胰岛素样生长因子-1(IGF-1)组和紫草素+LY294002组。空白对照组细胞在无药培养基中培养,紫草素组细胞在含终浓度10μmol·L^(-1)紫草素的培养基中培养,紫草素+IGF-1组细胞在含终浓度10μmol·L^(-1)紫草素和终浓度10μmol·L^(-1) IGF-1的培养基中培养,紫草素+LY294002组细胞在含终浓度10μmol·L^(-1)紫草素和终浓度30μmol·L^(-1) LY294002的培养基中培养。培养24 h后,采用细胞计数试剂盒-8法检测细胞增殖情况,流式细胞术检测细胞凋亡情况,划痕实验检测细胞迁移能力,Transwell法检测细胞侵袭能力,Western blot法检测细胞中B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、细胞色素C(Cyt C)、激活型caspase-3(cleaved caspase-3)、cleaved caspase-9、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、磷酸化PI3K(p-PI3K)、蛋白激酶B(PKB)、磷酸化PKB(p-PKB)蛋白表达。结果紫草素组MGC803细胞增殖抑制率和凋亡率显著高于空白对照组(P0.05);紫草素+IGF-1组MGC803细胞中p-PI3K、p-PKB蛋白相对表达量及p-PI3K/PI3K、p-PKB/PKB比值显著高于紫草素组(P0.05);紫草素+LY294002组MGC803细胞中p-PI3K、p-PKB蛋白相对表达量及p-PI3K/PI3K、p-PKB/PKB比值显著低于紫草素组(P0.05)。结论紫草素可抑制人胃癌MGC803细胞增殖、迁移、侵袭并促进其凋亡,其作用机制可能与抑制PI3K/PKB信号通路有关。

关键词：紫草素胃癌磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路细胞增殖细胞凋亡

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膜材料在果蔬自发气调过程中的应用及发展

膜科学与技术 2022年第3期42卷 153-162页

作者：陈淑慧王彦赵丹任吉中洁净能源国家实验室中国科学院大连化学物理研究所大连116023 中国科学院大学北京100049 中国人民解放军93156部队大连116023

果蔬自发气调包装作为新型的果蔬保鲜技术,因具有保鲜效果明显、设备成本低、操作简单等优点而备受关注.膜技术是调节包装内CO_(2)和O_(2)浓度的关键,膜材料的研究对于果蔬保鲜效果具有重要意义.主要介绍了PE、PP、硅橡胶等膜材料在自... 详细信息

果蔬自发气调包装作为新型的果蔬保鲜技术,因具有保鲜效果明显、设备成本低、操作简单等优点而备受关注.膜技术是调节包装内CO_(2)和O_(2)浓度的关键,膜材料的研究对于果蔬保鲜效果具有重要意义.主要介绍了PE、PP、硅橡胶等膜材料在自发气调包装中的应用,总结了现有膜材料在自发气调包装应用中存在的问题,提出了以Pebax为代表的高渗透性高CO_(2)/O_(2)选择性膜材料以及高通量高机械性能复合膜在果蔬自发气调包装应用中的发展方向,为果蔬自发气调包装中膜材料及膜制备的深入研究提供参考和指导.

关键词：自发气调包装膜材料果蔬保鲜气调保鲜 CO_(2)/O_(2)分离

EM400/改性MIL-101(Cr)混合基质膜的制备及其CO_(2)分离性能

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膜科学与技术 2023年第1期43卷 65-73页

作者：陈淑慧赵丹高继发任吉中洁净能源国家实验室中国科学院大连化学物理研究所大连116023 中国科学院大学北京100049 大连交通大学大连116028

面对温室效应、气候变化的严重形势,膜技术用于CO_(2)分离捕集、减少CO_(2)排放具有重要意义.为打破纯聚合物膜渗透性和选择性之间“Trade-off”的限制,以聚醚-酯EM400为基质,多孔金属有机框架MIL-101(Cr)为填料,制备EM400/MIL-101(Cr)... 详细信息

面对温室效应、气候变化的严重形势,膜技术用于CO_(2)分离捕集、减少CO_(2)排放具有重要意义.为打破纯聚合物膜渗透性和选择性之间“Trade-off”的限制,以聚醚-酯EM400为基质,多孔金属有机框架MIL-101(Cr)为填料,制备EM400/MIL-101(Cr)混合基质膜,并对MIL-101(Cr)进行氨基化、硝基化、羟基化改性,研究其CO_(2)分离性能.结果表明,MIL-101(Cr)的加入提高了EM400/MIL-101(Cr)混合基质膜的扩散系数和溶解系数,使得CO_(2)渗透系数增大并保持气体选择性不变.改性后的混合基质膜以羟基化改性的EM400/MIL-101(Cr)-OH混合基质膜的CO_(2)渗透性最高,以氨基化改性的EM400/MIL-101(Cr)-NH_(2)混合基质膜的气体分离选择性最好.

关键词：混合基质膜 CO_(2)分离膜分离 MOF MIL-101

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退火预处理对中空纤维炭膜结构和性能的影响

膜科学与技术 2023年第4期43卷 110-117页

作者：张相龙盛鲁杰李晖徐徜徉任吉中洁净能源国家实验室大连化学物理研究所大连116023 中国科学院大学北京100049 膜技术国家工程研究中心大连116023

炭膜具有优异的热稳定性、化学稳定性和气体分离性能.以聚酰亚胺中空纤维膜为前驱体,经过Tg附近退火预处理(250、300和350℃),进而高温炭化制备高性能中空纤维炭膜,研究了预处理条件对炭膜结构和气体分离性能的影响.结果表明,当退火预... 详细信息

炭膜具有优异的热稳定性、化学稳定性和气体分离性能.以聚酰亚胺中空纤维膜为前驱体,经过Tg附近退火预处理(250、300和350℃),进而高温炭化制备高性能中空纤维炭膜,研究了预处理条件对炭膜结构和气体分离性能的影响.结果表明,当退火预处理温度升高时,中空纤维炭膜的结构更加致密,其CO_(2)/CH_(4)和H_(2)/CH_(4)选择性提高,气体通量下降.尤其是当退火预处理温度为350℃时,与未经预处理的中空纤维炭膜相比,其CO_(2)/CH_(4)和H_(2)/CH_(4)选择性分别提高了98%和195%.同时,研究了渗透温度和压力对气体分离性能的影响,采用HIM(氦离子电镜)、FTIR和XRD对中空纤维炭膜的结构进行了表征.

关键词：中空纤维膜炭膜气体分离聚酰亚胺

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聚酰亚胺膜在稀有气体分离中的性能研究

膜科学与技术 2023年第4期43卷 90-98页

作者：李思琪赵丹李晖陈占营任吉中洁净能源国家实验室大连化学物理研究所大连116023 中国科学院大学北京100049 禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085

稀有气体通常利用沸点的差异进行深冷分离,相对于这种传统方法,膜技术具有高效、低耗和环保等优异性能.在膜技术中,膜材料的选择及其后处理是影响气体分离效果的重要因素.选择两种不同聚酰亚胺,PI-1(BTDA-MDA/TDA)和PI-2(PMDA/BTDA-TDA)... 详细信息

稀有气体通常利用沸点的差异进行深冷分离,相对于这种传统方法,膜技术具有高效、低耗和环保等优异性能.在膜技术中,膜材料的选择及其后处理是影响气体分离效果的重要因素.选择两种不同聚酰亚胺,PI-1(BTDA-MDA/TDA)和PI-2(PMDA/BTDA-TDA),研究了其单体结构对于稀有气体分离性能的影响.在此基础上选择性能较为优异的PI-2膜进行不同条件的热处理,研究热处理温度对其气体分离性能的影响.研究发现,通过改变聚酰亚胺的共聚组成,可以调节分离膜的气体选择性与渗透性.热处理会改变膜内分子链堆积、部分膜结构的生成或消失以及去除残余溶剂的塑化作用,进而改变膜的渗透分离性能.通过控制热处理条件,可以使膜的渗透性与选择性同时提升,He渗透系数增加至19.1 Barrer,He/CH_(4)选择性提高了54%,O2/Xe选择性提升99%.

关键词：聚酰亚胺稀有气体分离膜分离热处理

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聚合物膜制备过程中的相关基础问题

膜科学与技术 2011年第3期31卷 39-46页

作者：任吉中邓麦村中科院大连化学物理研究所大连116023

综述了聚合物膜制备过程中的相关基础问题和取得的研究进展.通过铸膜液邻近比和凝胶邻近比描述制膜体系的热力学状态和凝胶特性,借助于延迟相分离时间与凝胶时间来描述膜的形成过程.通过"黏性指进"来解释大孔腔的形成,从铸膜液邻近比和... 详细信息

综述了聚合物膜制备过程中的相关基础问题和取得的研究进展.通过铸膜液邻近比和凝胶邻近比描述制膜体系的热力学状态和凝胶特性,借助于延迟相分离时间与凝胶时间来描述膜的形成过程.通过"黏性指进"来解释大孔腔的形成,从铸膜液邻近比和厚度梯度膜的概念上调控膜结构在指状孔与海绵状孔之间的转变.对于中空纤维和平板膜的制备来说,铸膜液的流变特性强烈影响着膜的结构与分离性能.通过Extreme模型把孔径分布函数与截留分子量关联在一起,对表征膜的分离特性起到指导作用.

关键词：聚合物膜膜结构大空腔厚度梯度膜流变