检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

苯乙烯基嵌段共聚物在均孔膜中的应用

化工新型材料 2018年第S1期46卷 85-90页

作者：邓闪闪王宁胡云霞天津工业大学材料科学与工程学院天津300389 天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室天津300389 中国科学院烟台海岸带研究所烟台264005

分离膜的孔径均一性决定着膜的分离精度,是目前高精度分离的研究热点。高分子嵌段共聚物具有自组装特点,通过微观相分离可以实现孔径均一的均孔膜的制备。其中,以苯乙烯基为代表的嵌段共聚物是目前使用最为普遍的均孔膜膜材料。基于此,... 详细信息

分离膜的孔径均一性决定着膜的分离精度,是目前高精度分离的研究热点。高分子嵌段共聚物具有自组装特点,通过微观相分离可以实现孔径均一的均孔膜的制备。其中,以苯乙烯基为代表的嵌段共聚物是目前使用最为普遍的均孔膜膜材料。基于此,本文从苯乙烯基嵌段共聚物膜材料的角度出发,归纳总结苯乙烯基嵌段共聚物均孔膜制备方法,并着重论述了国内外的苯乙烯基嵌段共聚物均孔膜的研究现状,详细介绍了非溶剂诱导相分离、选择性刻蚀、选择性去除和选择性溶胀的均孔膜制膜方法,并对其成膜过程进行阐述与分析。在此基础上,进一步探讨了利用苯乙烯基嵌段共聚物均孔膜的发展方向。

关键词：苯乙烯基嵌段共聚物自组装均孔膜分离精度

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

呼吸图法制备均孔膜：固体基底研究

呼吸图法制备均孔膜：固体基底研究

作者：吴联巍浙江大学

学位级别：硕士

聚合物分离膜在环境、食品、医疗卫生等领域有广泛的应用。微滤、超滤等分离过程的机理是孔径筛分,膜的孔径及其分布对分离性能具有重要影响。普通相转化法制备的膜孔径多分散、孔道弯曲,影响膜的分离精度。均孔膜由于其孔径单分散、孔... 详细信息

聚合物分离膜在环境、食品、医疗卫生等领域有广泛的应用。微滤、超滤等分离过程的机理是孔径筛分,膜的孔径及其分布对分离性能具有重要影响。普通相转化法制备的膜孔径多分散、孔道弯曲,影响膜的分离精度。均孔膜由于其孔径单分散、孔道直通,具备分离精度高、过膜压力小等优点而备受关注。目前制备均孔膜的方法包括径迹蚀刻法、微加工法、自组装法(呼吸图法与嵌段共聚物相分离)等等。呼吸图法作为一种经济、简便而且膜孔尺寸动态可控的自组装方法,近年来引起了研究者们的兴趣。然而,目前利用呼吸图法在固体基底上制备的均孔膜大多是非贯通的,而贯通型均孔膜的制备通常以水面或者冰面作为基底,不利于贯通型均孔膜的规模化制备。为解决上述问题,本文提出一种通用的在固体基底表面制备贯通型均孔膜的新策略。其一般过程如下：在固体基底表面旋涂一层亲水性聚合物;以呼吸图法在其表面制备呼吸图有序阵列;将亲水聚合物溶解,实现均孔膜与基底分离;将均孔膜与大孔支撑层复合得到均孔复合膜。该策略的创新点在于通过引入亲水聚合物牺牲层,该牺牲层的功能体现在三个方面：辅助成膜溶液铺展,诱导贯通孔形成,以及实现均孔膜的转移。实验结果证明该策略适用于不同的亲水聚合物、固体基底、成膜聚合物和成膜溶剂,为呼吸图法规模化制备均孔膜奠定了基础。将上述方法制得的均孔膜用于酵母菌分离,仅在重力驱动下进行过滤,实现了接近100%的截留率,证明该方法得到的均孔膜有望应用于精密分离领域。采用沉积法在固体表面引入聚多巴胺亲水涂层,同样能实现不同固体基底表面制备贯通型均孔膜。进一步地,通过对聚多巴胺涂层的可控修饰,制备了亲水性梯度变化的—系列固体基底,用于均孔膜制备。研究发现,随着基底表面涂层亲水性降低,均孔膜膜孔的贯通比例明显下降。而在含氟的基底表面,疏水性进一步提高,成膜溶液的铺展受到抑制,表现为溶液厚度增加,制备的均孔膜孔径明显增大。因此,通过改变固体基底的表面化学性质,能对均孔膜形貌进行有效调控。

关键词：呼吸图法均孔膜精密分离成膜基底多巴胺表面改性

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

仿生嵌段共聚物均孔膜的制备及其性能研究

仿生嵌段共聚物均孔膜的制备及其性能研究

作者：周会君浙江大学

学位级别：硕士

均孔膜的孔道尺寸均一、排列规整,能够突破传统分离膜选择性和渗透性的互相制约,在分离膜市场上有着广阔的应用前景。嵌段共聚物能够自组装成结构高度规整有序、尺寸易调变的分相结构,并且其组成及结构易于设计,在制备结构规整有序的多... 详细信息

均孔膜的孔道尺寸均一、排列规整,能够突破传统分离膜选择性和渗透性的互相制约,在分离膜市场上有着广阔的应用前景。嵌段共聚物能够自组装成结构高度规整有序、尺寸易调变的分相结构,并且其组成及结构易于设计,在制备结构规整有序的多孔膜领域具有十分突出的优势。由于嵌段共聚物分离膜对聚合物材料的组成和分子量分布等要求较高,目前制备的嵌段共聚物多孔膜大多为聚苯乙烯基的两嵌段共聚物,包括聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)、聚苯乙烯-聚乙烯基吡啶(PS-b-P4VP、PS-b-P2VP)、苯乙烯-聚异戊二烯(PS-b-PI)、苯乙烯-聚氧化乙烯(PS-b-PEO)和苯乙烯-聚乳酸(PS-b-PLA)等。然而,聚苯乙烯机械性能差,亲水性差,以聚苯乙烯为主体相的嵌段共聚物分离膜强度有待提高,抗污染性能也十分有限,膜孔容易堵塞,导致水通量减少,进而使分离过程的能耗增加。并且聚苯乙烯缺少功能性基团,难于赋予其催化、降解等附加功能。本论文围绕这一主题设计合成了仿生嵌段共聚物并将其用于均孔膜的制备,主要内容如下:(1)利用本课题组设计的催化剂(BDI)-Zn-BSTP“一锅法”合成了嵌段共聚物聚碳酸酯-聚(4-乙烯基儿茶酚缩丙酮)(PPC-b-PVCA)。(BDI)-Zn-BSTP首先引发二氧化碳和环氧烷烃的交替共聚反应,得到链末端为BSTP的聚碳酸酯(PPC-BSTP),然后用PPC-BSTP作为大分子链转移引发4-乙烯基儿茶酚缩丙酮的可逆加成-断裂链转移聚合得到目标聚合物聚碳酸酯-聚(4-乙烯基儿茶酚缩丙酮)。相比于常见的大分子链转移剂法,该合成过程简单高效,产物纯度高,并且分子量分布窄,无需纯化,可直接投入使用。(2)利用合成的仿生嵌段共聚物聚碳酸酯-聚(4-乙烯基儿茶酚缩丙酮)制备均孔膜,并对其进行矿化修饰。聚碳酸酯-聚(4-乙烯基儿茶酚缩丙酮)两嵌段共聚物能够发生微相分离,并且聚碳酸酯链段在碱性条件下会发生水解反应生成二氧化碳和二醇,基于此可采用“牺牲相法”制备嵌段共聚物均孔膜。此外,聚(4-乙烯基儿茶酚缩丙酮)链段上有缩丙酮基团保护的邻苯二酚结构,将其脱保护后可以利用邻苯二酚跟金属离子的螯合作用对膜进行仿生矿化,使得聚合物膜更加亲水,改善了聚苯乙烯基均孔膜的不足。(3)利用可逆加成-断裂链转移法合成了仿生嵌段共聚物聚(4-乙烯基儿茶酚)-聚苯乙烯(PVC-b-PS,将其用于自组装-非溶剂诱导相分离法制备均孔膜,并探究了铸膜液浓度、溶剂组成、预挥发时间、凝固浴等因素对制备出的膜形貌的影响。

关键词：均孔膜牺牲相法邻苯二酚仿生矿化自组装-非溶剂诱导相分离

超分子作用在均孔膜成膜过程中的应用及机理研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

超分子作用在均孔膜成膜过程中的应用及机理研究

作者：朱国栋浙江工业大学

学位级别：硕士

膜分离是一种高效、低能耗、现代化的新型分离技术。然而,膜分离过程中普遍存在渗透性和选择性难以兼顾的问题,这一现象被称为Trade-off效应。提高孔隙率、实现孔径的均一化是改善Trade-off效应的重要途径之一。因此,均孔膜的出现是膜... 详细信息

膜分离是一种高效、低能耗、现代化的新型分离技术。然而,膜分离过程中普遍存在渗透性和选择性难以兼顾的问题,这一现象被称为Trade-off效应。提高孔隙率、实现孔径的均一化是改善Trade-off效应的重要途径之一。因此,均孔膜的出现是膜研究发展的必然趋势。近年来,基于嵌段共聚物(BCPs)的均孔膜被认为是新一代均孔膜的代表,而采用自组装与非溶剂诱导相分离法相结合策略(SNIPS)制备均孔膜的方法因其可规模化而得到了广泛关注。然而,由于嵌段共聚物自身性质的限制,在均孔膜制备过程中仍有许多问题亟待解决。例如:难以采用嵌段共聚物制备得到孔径小于10 nm的均孔膜;均孔结构不稳定,会随挥发时间发生连续变化,为生产过程中的稳定制备带来了较大困难;一些具有特殊功能,但相分离趋势相对较弱的嵌段共聚物难以自组装制备均孔膜等。这些问题一定程度上限制了均孔膜在实际中的应用。添加剂与嵌段共聚物之间的相互作用是调节自组装和均孔结构形成的有效手段。基于此,本论文分别选用了三类具有特定结构的添加剂对嵌段共聚物自组装过程进行调节。第三章采用磺化聚乙二醇(SPEG)为添加剂,以分子量为5.9 kg/mol的聚苯乙烯-嵌段-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)为成膜材料,利用SPEG与P4VP嵌段之间的离子键作用促进嵌段共聚物的组装,成功制备了孔径约7.3 nm的均孔膜并用于分离尺寸相近的蛋白质分子,为均孔膜在分子精密分离领域中的应用提供了可能。第四章借助二元酸对嵌段共聚物相分离结构的稳定作用,将PS-b-P4VP均孔膜表面均孔结构存在的时间窗口拓宽至200 s以上,为均孔膜的缺陷控制和稳定制备提供了可行方案。第五章采用聚丙烯酸促使弱分相能力的聚苯乙烯-嵌段-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PS-b-PNIPAM)自组装成功制备了均孔膜,解决了低χ值嵌段共聚物难以组装形成均孔膜的难题。研究中采用了小角度X射线散射(SAXS)、核磁共振氢谱(H-NMR)以及傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等手段原位监测了添加剂与嵌段共聚物之间的相互作用。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)对膜结构进行观测以及量化分析。本论文分别从离子键、氢键及均聚物添加剂研究了添加剂对嵌段共聚物组装过程的调控作用,发现所采用的添加剂在均孔膜制备过程中起到了促进嵌段共聚物微相分离并稳定微相结构的作用。其原因在于添加剂与嵌段共聚物之间的超分子作用将添加剂动态地连接到嵌段共聚物当中,形成新的“超分子嵌段共聚物”,从而有效解决原有嵌段共聚物相分离能力弱、自组装结构不稳定等问题。本研究所得结论为嵌段共聚物均孔膜的可控制备和性能提升提供了有益参考。

关键词：均孔膜嵌段共聚物自组装超分子作用 SNIPS

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

抗污染均孔膜界面电化学分析与分子分离

抗污染均孔膜界面电化学分析与分子分离

中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：苏彬浙江大学化学系分析化学研究所

纳米均孔膜（isoporous membrane）是孔径均一且孔道平行有序的纳米多孔薄膜,其能在分子尺寸上精确实现对不同分子的选择性分离,在分离分析、样品纯化、分子传感和微纳流控等领域均有重要应用。在近期工作中,我们课题组制备了具有均一... 详细信息

纳米均孔膜（isoporous membrane）是孔径均一且孔道平行有序的纳米多孔薄膜,其能在分子尺寸上精确实现对不同分子的选择性分离,在分离分析、样品纯化、分子传感和微纳流控等领域均有重要应用。在近期工作中,我们课题组制备了具有均一孔道、超薄、高孔隙率的二氧化硅均孔膜（silica isoporous membrane,SIM）,基于其对分子尺寸、电荷和亲疏水性质的高选择效应和高渗透性,建立一种电极表面抗污染的新策略,实现了多种复杂体系中电活性小分子的选择性萃取富集和直接电化学检测;发展了一种制备双通均孔膜的方法,以微流控芯片和光电化学技术为研究手段,实现了小分子的选择性分离和检测;研究了电场驱动下的分子传输和电渗流效应,并将均孔膜集成于微流控芯片,实现了蛋白分子的纯化以及微全电化学分析芯片的构建。在以上工作中,我们着重探讨均孔膜的表界面效应、空间限域效应、分子选择性和渗透性等关键基础科学问题,进而提高电分析化学界面抗污染性能和分子分离性能。

关键词：均孔膜分子选择性分子渗透性电化学分析分子分离

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

水滴模板法—热粘合制备均孔复合膜的研究

水滴模板法—热粘合制备均孔复合膜的研究

作者：张凯敏大连理工大学

学位级别：硕士

均孔膜能够实现选择性和渗透性的同时提升,因此在膜分离领域有重要的研究意义。在目前关于均孔膜制备的报道中,水滴模板法作为一种方便快捷的模板类方法,因其成本低、工艺简单、可选膜材料广泛等优点引起了越来越多的关注。但此方法所... 详细信息

均孔膜能够实现选择性和渗透性的同时提升,因此在膜分离领域有重要的研究意义。在目前关于均孔膜制备的报道中,水滴模板法作为一种方便快捷的模板类方法,因其成本低、工艺简单、可选膜材料广泛等优点引起了越来越多的关注。但此方法所制备均孔膜的机械强度差,而相应的解决方法对膜材料的选择有较多的局限,从而限制了此类均孔膜的应用推广。因此,如何高效简单地提高此均孔膜的机械强度是研究的重点。本文基于水滴模板法,实现了聚砜(PSF)、聚苯醚(PPO)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)均孔膜的可控制备。然后,通过热粘合处理解决了其机械强度低的问题,同时探索了均孔膜在筛分、膜蒸馏这些膜分离过程的应用。首先,以PSF为膜材料,二氯甲烷为溶剂,利用水滴模板法制得均孔膜。在此过程中,以冰为基底,向铸膜液中掺杂亲水添加剂丙酮,改善铸膜液与冰面间的润湿效果,促进其在冰面的扩散,从而得到具有通透孔结构的均孔膜。论文探索性地研究了铸膜液浓度、丙酮含量、基底等因素对均孔膜形貌的影响。对实验结果进行表征分析,实验数据表明,当铸膜液浓度为2.0 wt.%,丙酮含量为3.0 wt.%时,均孔膜孔径分布最窄。利用均孔层玻璃化温度高于底膜熔点,将均孔膜与聚偏氟乙烯(PVDF)多孔基膜进行热粘合处理,使其紧密结合,提升均孔膜的机械强度,构建水滴模板法-热粘合耦合制备机械强度优异的均孔复合膜新体系。将均孔复合膜用颗粒于筛分过程测试,结果表明相比于类似尺寸的商业化微滤膜,均孔膜的筛分性能更为优异,且比其渗透性提高了约40%。此外,循环测试4次后,证明了此膜有优异的再生性能。这些研究结果将对于其他膜材料均孔复合膜的制备、应用具有重要的指导意义。基于PSF/PVDF均孔复合膜的成功制备,PPO、PEI、PES材料均被用来制备均孔复合膜,证明了此体系具有很好的普适性。最后,实验以PPO均孔复合膜为代表,向其表面涂覆聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层,缩小均孔膜孔径以适用于膜蒸馏分离过程。实验研究了水滴模板法过程中,铸膜液用量、湿空气流速对其孔径大小的影响。结果表明同时增加湿空气流速和铸膜液用量,可将均孔膜孔径从2.73μm减小为1.55μm;使用PDMS涂层对其进行修饰优化,可知当其涂覆浓度为5.0 wt.%时,孔径可缩小为0.80μm,水接触角从115.4 提升到130.0 。经计算可知,经PDMS修饰的PPO均孔复合膜的水进入压力是文献中类似微滤膜的1.8倍,传质通量大约是其的2.8倍,导热率仅为其3/5,说明此膜具有耐污染、耐润湿、高传质和低导热的优异性能。

关键词：水滴模板法均孔膜筛分普适性膜蒸馏

光反应型扇形液晶齐聚物材料的设计、合成及其性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光反应型扇形液晶齐聚物材料的设计、合成及其性能研究

作者：刘月松浙江工业大学

学位级别：硕士

膜分离技术广泛应用于生物化学、制药、食品及水处理等领域。理想的分离膜应是由连续、垂直排列的纳米孔组成,并具有孔径分布窄的特点。然而,现有的大多数多孔膜都不具有上述特点,由此导致渗透性和选择性之间的trade-off效应。与传统的... 详细信息

膜分离技术广泛应用于生物化学、制药、食品及水处理等领域。理想的分离膜应是由连续、垂直排列的纳米孔组成,并具有孔径分布窄的特点。然而,现有的大多数多孔膜都不具有上述特点,由此导致渗透性和选择性之间的trade-off效应。与传统的制膜材料相比,通过可聚合的液晶分子在磁场或热场作用下诱导自组装形成具有垂直排列的纳米有序结构是一种新的均孔膜制备方法,现已得到越来越多的关注。因此,开发新型液晶分子对于制备自组装均孔膜具有重要意义。本论文设计和合成了系列两亲性液晶单体,研究了这些材料的性质和分子结构之间的关系。以没食子酸甲酯和11-溴-1-十一醇为原料,制得中间体三臂苯甲酸,再与甲氧基聚乙二醇(MPEG)、对甲苯磺酰氯和5-羟基-2-硝基苯甲酸为原料合成的5-PEG-2-硝基苯甲醇反应,合成新型扇形齐聚物TM1-1、TM1-2、TM1-3和TM1-4,并优化了合成工艺。采用核磁分析了产品的化学结构,并系统研究了MPEG链长对齐聚物热力学性能的影响。以尼泊金甲酯、11-溴-1-十一烯和没食子酸甲酯为原料,制得新型液晶分子TM2,并优化了合成工艺。采用核磁对目标产物的化学结构进行了分析,采用差示扫描量热仪对对液晶行为进行了研究。通过加入适量的三氟甲磺酸锂与合成得到的新型扇形齐聚物TM1-1、TM1-2、TM1-3和TM1-4进行络合可以诱导产生液晶行为,发现三氟甲磺酸锂的添加量对络合物的液晶温度区间有一定影响。研究结果表明:三氟甲磺酸锂与扇形齐聚物的适宜添加比例在1:1到1:2之间,在该区间范围里,齐聚物和锂盐的络合物都能表现出明显的液晶属性。与TM1相比较,TM2从玻璃态到液晶态的转变温度得到了较大的提高。

关键词：均孔膜液晶分子自组装纳米结构

液体溶解—凝聚法调控聚合物滤膜结构及其水处理性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

液体溶解—凝聚法调控聚合物滤膜结构及其水处理性能研究

作者：程巍哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

膜法水处理技术以其适用范围广、分离效率高、无二次污染等特点，在水环境污染日益严重，水质安全需求越来越高的形势下，发挥了其独特的优势，受到了全世界的关注。膜的透水性和分离性能都会受到膜结构的显著影响，均匀的膜孔会增加水... 详细信息

膜法水处理技术以其适用范围广、分离效率高、无二次污染等特点，在水环境污染日益严重，水质安全需求越来越高的形势下，发挥了其独特的优势，受到了全世界的关注。膜的透水性和分离性能都会受到膜结构的显著影响，均匀的膜孔会增加水通量，实现不同粒径物质的分级截留。传统的浸没沉淀无法制备均孔膜;而其他如径迹刻蚀法、嵌段共聚物自组装等可实现膜孔径均匀的方法，由于技术特殊、成本较高，并不适合水处理行业大规模的应用，因此，开发一种简便、通用、可调控的均孔膜制备方法在水处理应用领域具有重大意义。选择挥发性强的二氯甲烷、二氧六环或丙酮作为溶剂，在溶剂中具有一定溶解度的丙二醇、二甘醇、丙三醇等非挥发性液体为添加剂，通过改变铸膜液组成，在聚砜、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯膜表面得到了均匀蜂窝状结构，而对于醋酸纤维素膜，则可以得到蜂窝状膜孔和纳米级膜孔这两种结构，蜂窝状孔径为1～3μm，而纳米级膜孔可在5～50nm范围内调控。这两种结构的形成均可由所提出的液体添加剂溶解-凝聚原理解释——溶剂的快速挥发使界面处聚合物和添加剂浓度增加，添加剂由初始铸膜液中分散的小分子凝聚为聚合物的稀相核，在溶剂挥发完全，聚合物固化后，稀相核处则留下了排列规整、尺寸均一的孔结构。为实现溶剂的快速挥发，旋涂法和真空法被选择为制膜方法。蜂窝状结构可较大幅度的提高材料表面的疏水性能，具有蜂窝状结构的聚砜、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯的接触角分别增加了32°，28°和13°。纳米级膜孔尺寸可通过改变聚合物浓度调控，对不同粒径的颗粒实现较精密的分离，醋酸纤维素质量分数为5%、7%、9%的纳米级均孔醋酸纤维素膜分别对粒径大于20nm、13.5nm、5nm的金颗粒有较高的去除率。均孔膜较为致密，水通量相对较小，但两类均孔膜对牛血清蛋白有一定的截留效果，最高可达到97.6%和84.8%。纳米级均孔醋酸纤维素膜相对未改性的致密膜具有一定的抗污染能力。与传统浸没沉淀法制得的较致密聚砜膜相比，均孔膜对松花江原水中胶体、悬浮物和有机物有很好的净化效果，浊度、TOC和UV254最低可达0.15NTU、1.59mg/L和0.011cm-1。两类均孔膜对原水中Fe、Mn、Al的去除率几乎可达100%，对普通超滤膜无法截留的Ca和Mg也有一定的截留效果。

关键词：聚合物滤膜结构调控均孔膜溶解凝聚旋涂法水处理

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

嵌段共聚物选择性溶胀成孔:从多孔到均孔

嵌段共聚物选择性溶胀成孔:从多孔到均孔