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Bilayer Compounded Polytetrafluoroethylene Membrane for Enhanced Oil-Water Emulsion Separation

Chinese Journal of Polymer Science 2024年第6期42卷 838-850页

作者： Yu-Liang Yang Tai-Ran Zhang Yan-Ting Han Shao-Yun Guo Qin-Gong Rong Jia-Bin Shen State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering Polymer Research Institute of Sichuan UniversitySichuan Provincial Engineering Laboratory of Plastic/Rubber Complex Processing TechnologyChengdu610065China West China Hospital/West China School of Nursing Sichuan UniversityChengdu610041China Shandong Senrong New Materials Co. Ltd.Zibo256401China

In order to achieve efficient and durable oil-water emulsion separation,the membranes possessing high separation efficiency and mechanical strength attract extensive attention and are in great demand.In present study,a kind of polytetrafluoroethylene(PTFE)-based bilayer membrane was fabricated by electrospinning fibrous PTFE(fPTFE)on an expanded PTFE(eptfe)substrate.The morphological observation revealed that the fibrous structure of the fPTFE layer could be tailored by controlling the formulation of spinning solution.The addition of appropriate polyoxyethylene(PEO)would make the fibers in the fPTFE layer finer and more uniform.As a result,the compounded membrane exhibited a small pore size of approximately 1.25µm and a substantial porosity nearing 80%.This led to super-hydrophobicity,characterized by a high water contact angle(WCA)of 149.8°,and facilitated rapid oil permeation.The water-in-oil emulsion separation experiment further confirmed that the compounded membrane not only had a high separation efficiency closing 100%,but such an outstanding separation capacity could be largely retained,either through multiple cycles of use or through strong acid(pH=1),strong alkali(pH=12),or high-temperature(100°C)treatment.Additionally,the mechanical behavior of the bilayer membrane was basically contributed by that of each layer in terms of their volume ratio.More significantly,the poor creep resistance of fPTFE layer was suppressed by compounding with eptfe substrate.Hence,this study has laid the groundwork for a novel approach to create PTFE-based compounded membranes with exceptional overall characteristics,showing promise for applications in the realm of emulsion separation.

关键词： eptfe Electrospinning membrane Bilayer compounding Emulsion separation

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超薄eptfe纳米纤维膜用于PM2.5的高效治理

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过程工程学报 2023年第2期23卷 280-290页

作者：刘峰吴宏描居沈贵仲兆祥邢卫红南京工业大学材料化学工程国家重点实验室膜科学技术研究所江苏南京210009

针对中高浓度PM2.5的高效过滤问题,选取颗粒粒径与膜孔径比值(dP/dm)范围为0.86~4.46,厚度小于等于1μm的三种不同结构的超薄eptfe纳米纤维膜展开应用性能研究。考察了过滤速度、PM2.5浓度和膜结构对过滤性能的影响以及膜的再生性能。... 详细信息

针对中高浓度PM2.5的高效过滤问题,选取颗粒粒径与膜孔径比值(dP/dm)范围为0.86~4.46,厚度小于等于1μm的三种不同结构的超薄eptfe纳米纤维膜展开应用性能研究。考察了过滤速度、PM2.5浓度和膜结构对过滤性能的影响以及膜的再生性能。得益于纳米纤维堆叠的网状结构,在过滤速度为1.2~4.8 m/min,进口浓度为200~1000 mg/m3的范围内,三种超薄eptfe纳米纤维膜均能实现PM2.5的高效截留(>99.5%),其稳定压降和压降增长速度均随过滤风速和进口PM2.5浓度增加而增加,但初始压降和出口浓度仅随过滤风速增加而增加,与进口浓度关系不大。超薄eptfe纳米纤维膜层数少、过滤阻力低(≤130 Pa)且膜表面光滑(表面粗糙度小于1μm),降低了滤饼与膜表面附着力,使滤饼易于脱落,在4次循环实验中展现出良好的再生性能。横向对比结果显示,d_(P)/d_(m)为0.86,膜厚度为0.5μm的超薄eptfe纳米纤维膜兼具最低的过滤压降(30 Pa)、良好的过滤效率(99.93%)及再生性能好的优势,在中高浓度PM2.5空气净化领域表现出较好的应用前景。

关键词： eptfe 超薄纳米纤维膜 PM2.5

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eptfe小口径人工血管表面结构构筑及性能调控

ePTFE小口径人工血管表面结构构筑及性能调控

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作者：于雪轲郑州大学

学位级别：硕士

聚四氟乙烯(PTFE)是一种全氟化线性热塑性聚合物,基于其拉伸制备的膨化聚四氟乙烯(eptfe)以多孔形式存在,具有良好的力学性能、极低的表面能和超疏水性,在生物材料中得到了广泛的应用。eptfe人工血管移植物作为一种潜在的血管移植物已... 详细信息

聚四氟乙烯(PTFE)是一种全氟化线性热塑性聚合物,基于其拉伸制备的膨化聚四氟乙烯(eptfe)以多孔形式存在,具有良好的力学性能、极低的表面能和超疏水性,在生物材料中得到了广泛的应用。eptfe人工血管移植物作为一种潜在的血管移植物已被广泛研究,其被证明在大、中口径(≥6 mm)的临床应用中长期效果良好;然而,由于异物表面和顺应性不匹配等问题,其作为小口径血管(SDBV)(eptfe的表面惰性极强,传统的表面改性方法工艺复杂且稳定性较差。在eptfe表面进行微纳结构的构筑,来实现对血管移植物的性能调控是该问题的一种有效解决方案。本课题提出了在eptfe表面构筑微纳结构的一种新方法,基于此进行表面修饰并实现药物负载,通过研究微纳结构以及药物负载对于材料表面抗凝及快速内皮化等行为的影响,为小口径人工血管移植物的原位功能化改性提供新的思路。主要研究工作如下:1、通过层层自组装(LBL)的方法分别在eptfe小口径人工血管的内外表面构建了协同作用的交联网络,内外表面负载不同生物活性分子。内表面:肝素、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG);外表面:雷帕霉素,同步实现内表面的快速内皮化、抗凝和外表面的抗炎。结果表明,改性表面成功负载了生物活性分子,形成了片层纤维状结构且内表面接触角降低至46°,外表面降低至62°,eptfe人工血管内外层亲水性均得到了不同程度的改善。交联网络的形成使药物释放呈现缓释现象,肝素和雷帕霉素的缓释周期为42天。细胞培养结果表明,内表面功能化的改性促进了人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的生长和增殖,外表面功能化改性能够有效抑制平滑肌细胞(SMCs)的生长和增殖。改性后内外表面均显著抑制了血小板的活化与促炎介质TNF-α的表达,且不同程度地上调了抗炎基因Arg-1与Tgfb-1的表达;这些结果表明,内外表面交联网络的构建使得血管移植物内外表面达到了预期的功能,使得其内皮化程度、抗凝血行为及抗炎性能均得到了有效改善。2、基于异质材料诱导结晶的方式,在eptfe中的纳米纤维丝表面诱导聚己内酯(PCL)结晶,构建了仿生胶原蛋白D周期形态的“Shish-Kebab”拓扑结构,改善了传统改性的工艺方法。结果表明,通过控制结晶时间与溶液浓度可实现Kebab结构及尺寸的调控,得到具有1～2μm周期的稳定结构且表面粗糙度(Ra)增加了69.5nm。HUVECs培养表明,Shish-Kebab的拓扑结构显著改善了eptfe表面对于内皮细胞的粘附性能,单个细胞铺展面积较未改性前达到了三个数量级的增长,且显著提高了粘附相关mRNA(Paxillin和Vinculin)的表达,短期内内皮表面覆盖率从10%增加至60%。这些结果表明,Shish-Kebab结构显著促进内皮功能性再生。因此,这种异质纤维诱导结晶的物理改性方法为eptfe表面微纳结构的构建开发了一种新的方式。Shish-Kebab结构的存在将二维惰性表面转化为三维仿生结构,促进了eptfe表面内皮层的融合再生,同时这种拓扑结构的存在为进一步的药物负载提供了平台或载体。3、基于eptfe表面稳定的Shish-Kebab三维拓扑结构,对其氨解以改善活性,进一步与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)反应在Shish-Kebab结构上负载生物活性分子以达到表面功能化。为验证eptfe改性平台的通用性,基于改性路线分别负载了常见的临床药物(肝素、阿司匹林与阿托伐他汀)并验证了其各自的生物功能化作用。结果表明,通过调控氨解过程可以在改善表面活性的同时保持Shish-Kebab结构的稳定性,并完成了功能性药物的稳定负载,其存在周期均超过30天,同时,药物修饰后的Shish-Kebab结构均能显著抑制血小板的活化,进而改善其抗凝行为。细胞(HUVECs、SMCs、小鼠单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7)体外培养表明,负载肝素的表面能进一步提高内皮细胞的活性,促进其功能性再生;而阿司匹林与阿托伐他汀修饰表面能有效抑制SMC的生长与增殖;在体外炎症模型中,改性表面均能有效抑制促炎介质TNF-α的表达并一定程度地上调抗炎相关基因Arg-1与Fizz-1的表达。此改性方法在eptfe表面构建了稳定的微纳结构并有效负载了功能性药物,为eptfe表面负载生物活性分子提供了新的实现路径。

关键词： eptfe 小口径人工血管表面改性结构构筑药物负载生物功能化

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eptfe套管对犬移植静脉动脉化的影响

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中国普通外科杂志 2009年第12期18卷 1271-1274页

作者：王清宇徐在品赵伟高俊波彭尧王定坤罗鹏邓小燕贵州大学动物科学学院外科贵州贵阳550025 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100083

目的探讨eptfe套管对犬移植静脉动脉化的影响。方法36只健康犬随机分为2组,对照组移植静脉不加eptfe套管,实验组移植静脉加eptfe套管。采用同侧自体颈外静脉重建颈总动脉,术后2,6,10周处死动物,分离移植静脉,灌注固定。将移植静脉从中... 详细信息

目的探讨eptfe套管对犬移植静脉动脉化的影响。方法36只健康犬随机分为2组,对照组移植静脉不加eptfe套管,实验组移植静脉加eptfe套管。采用同侧自体颈外静脉重建颈总动脉,术后2,6,10周处死动物,分离移植静脉,灌注固定。将移植静脉从中间剪断,近心端段靠近吻合口为a段,中间为b段,每隔3 mm横切a,b段,观察管壁增厚情况并测量壁厚。结果对照组a段外侧壁厚度基础值为(0.46±0.09)mm,2,6,10周显著或极显著增厚,分别为(0.64±0.06),(2.20±0.51),(3.23±0.38)mm;b段内侧壁厚度基础值为(0.46±0.09)mm,2,6,8周也显著或极显著增厚,分别为(0.59±0.05),(2.46±0.41),(2.01±0.11)mm。实验组a段外侧壁厚度基础值为(0.41±0.09)mm,6,10周显著或极显著增厚,分别为(0.75±0.22),(1.31±0.21)mm;b段内侧壁厚度基础值为(0.41±0.09)mm,6,10周极显著增厚,分别为(0.70±0.04),(1.24±0.28)mm。与对照组相比,实验组除2周管壁增厚显著减缓外,6,10周均极显著减缓(Peptfe套管能减缓移植静脉的动脉化进程。

关键词：静脉血管动脉化血管搭桥血管套管 eptfe

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eptfe/PP和PVDF亲水膜的化学稳定性研究

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中国给水排水 2013年第15期29卷 134-137页

作者：赵延伟侯立安于水利同济大学环境科学与工程学院上海200092

将eptfe/PP和PVDF亲水膜分别浸泡在pH值=1、2、3的HCl溶液,pH值=11、12、13的NaOH溶液,2.0%的H2O2溶液,和0.5%、2.0%的NaClO溶液中,于40℃的恒温箱中分别静置20、40、60 d后,通过测定清水通量和电镜扫描(SEM)观察,对两种亲水膜的化学稳... 详细信息

将eptfe/PP和PVDF亲水膜分别浸泡在pH值=1、2、3的HCl溶液,pH值=11、12、13的NaOH溶液,2.0%的H2O2溶液,和0.5%、2.0%的NaClO溶液中,于40℃的恒温箱中分别静置20、40、60 d后,通过测定清水通量和电镜扫描(SEM)观察,对两种亲水膜的化学稳定性进行了比较。与PVDF膜相比,eptfe/PP亲水膜的化学药剂耐受性能更好(耐酸性>耐氧化性>耐碱性)、初始通量更高[为312.47 L/(h·m2),远大于PVDF膜的42.15 L/(h·m2)],而且保持了较好的膜片结构完整性。这可为eptfe/PP亲水膜在油田采油废水回注与配聚中的应用,以及膜污染后的化学清洗提供化学稳定性方面的理论依据。

关键词： eptfe PP亲水膜 PVDF亲水膜化学稳定性清水通量电镜扫描

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eptfe假体置入法隆颏术治疗中重度小颏畸形29例

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中国美容整形外科杂志 2012年第10期23卷 616-618页

作者：李俊高艳丽周蓓杨涛李倩南京市妇幼保健院医疗美容科江苏南京210004

目的探讨eptfe假体隆颏术治疗中重度小颏畸形的可行性和临床效果。方法在唇龈沟唇侧、左右3号牙之间，避开舌系带作倒U形切口，置人eptfe隆颏假体行隆颏术。结果本组29例中重度小颏畸形患者，术后切口均I期愈合，无感染，无切口裂开。... 详细信息

目的探讨eptfe假体隆颏术治疗中重度小颏畸形的可行性和临床效果。方法在唇龈沟唇侧、左右3号牙之间，避开舌系带作倒U形切口，置人eptfe隆颏假体行隆颏术。结果本组29例中重度小颏畸形患者，术后切口均I期愈合，无感染，无切口裂开。所有患者随访0．5—3年，效果满意。结论eptfe假体隆颏术安全，简单，是治疗中重度小颏畸形的有效方法。

关键词：小颏畸形隆颏术 eptfe

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eptfe人工腱索二尖瓣成形术

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心肺血管病杂志 2000年第2期19卷 96-98页

作者：张石江罗春生张晓华顾卫东许飚唐绍强南京军区南京总医院 210002

本文介绍了用eptfe缝线作人工腱索行二尖瓣成形术 14例的体会。 14例中用eptfe缝线作人工腱索 17根 ,二尖瓣成形主要有四种方法 :瓣叶部分切除、切缘缝合 ,然后再在瓣缘和乳头肌间建立人工腱索。二尖瓣裂隙伴卷曲瓣叶的人工腱索重建。... 详细信息

本文介绍了用eptfe缝线作人工腱索行二尖瓣成形术 14例的体会。 14例中用eptfe缝线作人工腱索 17根 ,二尖瓣成形主要有四种方法 :瓣叶部分切除、切缘缝合 ,然后再在瓣缘和乳头肌间建立人工腱索。二尖瓣裂隙伴卷曲瓣叶的人工腱索重建。大瓣部分切除、自体心包片修补瓣叶后 ,人工腱索重建。瓣叶矩形切除、瓣环Kay成形术。结果 ,因持续性Hb尿再次手术行二尖瓣置换和晚期死亡各 1例 ,其余患者术后恢复满意。作者认为只要正确选择病例。

关键词：二尖瓣成形人工腱索 eptfe

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eptfe隆鼻术加自体耳软骨鼻尖整复68例体会

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中国美容医学 2012年第3期21卷 390-391页

作者：吴紫权田艳丽薛轶群付德林张建光大连沙医生整形美容口腔专科医院辽宁大连116011

随着美容繁形手术技术的日趋成熟，鼻部整形的审美要求逐步提高，掌擗好鼻面部的比例关系，使之趋于完美就变得更加重要。单纯行假体隆鼻他往尢法达剑“锦上添花”的美容效果，而且经常造成排异反心明娃、假体外形强露鼻尖穿孔、假体异... 详细信息

随着美容繁形手术技术的日趋成熟，鼻部整形的审美要求逐步提高，掌擗好鼻面部的比例关系，使之趋于完美就变得更加重要。单纯行假体隆鼻他往尢法达剑“锦上添花”的美容效果，而且经常造成排异反心明娃、假体外形强露鼻尖穿孔、假体异尖处』叟肤张力过人、鹦鹉嘴畸形、鼻尖外形小良，抖犬皮肤发红萎缩变溥等并发症^[1]。针对以上情况，

关键词：隆鼻术自体耳软骨 eptfe 鼻尖整复美容效果手术技术审美要求

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