检索结果-南通市图书馆

树枝状磺化聚醚砜纤维基复合固态电解质的制备及其性能

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纺织学报 2024年第3期45卷 1-10页

作者：杨琪邓南平程博闻康卫民天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387

为解决应用于全固态锂金属电池中固态有机电解质离子电导率较低和力学性能较弱的问题,采用静电纺丝技术制备了树枝状磺化聚醚砜(SPES)纳米纤维膜,将其与聚氧化乙烯(PEO)结合制备复合固态电解质,并应用于全固态锂金属电池中。探讨了纺丝... 详细信息

为解决应用于全固态锂金属电池中固态有机电解质离子电导率较低和力学性能较弱的问题,采用静电纺丝技术制备了树枝状磺化聚醚砜(SPES)纳米纤维膜,将其与聚氧化乙烯(PEO)结合制备复合固态电解质,并应用于全固态锂金属电池中。探讨了纺丝工艺对纳米纤维形貌的影响,在最佳的静电纺丝工艺参数下,研究了SPES纳米纤维膜对复合固态电解质结晶度、离子电导率、力学性能以及电化学性能的影响。结果表明:在四丁基六氟磷酸铵质量分数为2%,静电纺丝电压为30 kV,接收距离为15 cm时,制备的树枝状SPES纳米纤维膜具有最好的形貌,将PEO浇筑在该纳米纤维膜上获得的复合固态电解质其离子电导率为8.13×10^(-5)S/cm(30℃),断裂强度为5.1 MPa,且可使对称电池在0.1 mA·h/cm^(2)下稳定循环198 h,使LiFePO_(4)/Li电池在循环400圈后仍保持着128.6 mA·h/g的放电比容量;SPES纳米纤维膜因破坏PEO的结晶区且能构成三维离子传输路径,不仅提高了复合固态电解质的离子电导率,还使复合固态电解质具有优异的力学强度,可满足高性能全固态锂金属电池的应用需求。

关键词：复合固态电解质锂金属电池静电纺丝磺化聚醚砜纤维聚氧化乙烯纳米纤维

抗污染PVDF-CTFE膜耦合亲水改性研究

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膜科学与技术 2024年

作者：王晨宇吕晓龙谷杰任凯刘子强刘超省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津工业大学材料科学与工程学院膜材料与膜应用国家重点实验室天津膜天膜科技股份有限公司

通过本体改性或表面改性提高膜的亲水性可以减轻膜污染。然而，本体改性中加入的亲水物质过多会导致膜发生溶胀，造成膜的拉伸强力降低；接枝大分子的表面改性可能会引起膜表面堵孔，造成膜通量降低。本文将适量本体改性和小分子表面改... 详细信息

通过本体改性或表面改性提高膜的亲水性可以减轻膜污染。然而，本体改性中加入的亲水物质过多会导致膜发生溶胀，造成膜的拉伸强力降低；接枝大分子的表面改性可能会引起膜表面堵孔，造成膜通量降低。本文将适量本体改性和小分子表面改性2种方法耦合对膜进行亲水化改性，有望打破单一改性方法中存在的局限性来更好的提高膜的抗污染性能。首先使用葡甲胺对聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯（PVDF-CTFE）膜进行本体改性，之后使用小分子牛磺酸对本体改性后的PVDF-CTFE膜进行表面改性。结果表明，相较于单一本体改性膜，本体-表面耦合改性法所制备的膜的水接触角由91.5°降至41.8°，膜表面亲水性得到了很大的提升，且BSA过滤通量得到了明显提高。相较于单一表面改性膜，通过本体-表面耦合改性法所制备膜的纯水通量由3394 L/(m2·h·MPa)提升至4743 L/(m2·h·MPa)。本体-表面耦合改性法使2种改性方法产生协同效应，有效提升纯水通量和亲水性以及抗污染性能。

关键词： PVDF-CTFE 葡甲胺牛磺酸本体改性表面改性

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两性离子水凝胶的制备及生物医学应用

离子交换与吸附 2024年第1期40卷 48-60页

作者：吴宇李晓晖高辉天津市中空纤维膜材料与膜过程重点实验室天津工业大学材料科学与工程学院省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室

两性离子水凝胶是一类含有两性离子聚合物的凝胶材料，其分子结构中的阴阳离子基团能与水分子紧密结合，形成致密的水合层。这种静电诱导水合作用使得两性离子水凝胶具有极低的生物黏附性，能有效抵抗非特异性蛋白、细胞、细菌等的黏附... 详细信息

两性离子水凝胶是一类含有两性离子聚合物的凝胶材料，其分子结构中的阴阳离子基团能与水分子紧密结合，形成致密的水合层。这种静电诱导水合作用使得两性离子水凝胶具有极低的生物黏附性，能有效抵抗非特异性蛋白、细胞、细菌等的黏附，具有极低的免疫原性。这些特性使得两性离子水凝胶在生物医用领域有广阔的应用前景。本综述首先介绍了两性离子水凝胶的结构及性质，然后概述了其分类和制备方法，并进一步总结了其在组织工程、药物载体、创伤敷料、生物传感器、医疗器械水凝胶涂层等生物医学领域中的应用。最后展望了两性离子水凝胶未来的发展方向。

关键词：两性离子水凝胶防污性生物医用组织工程

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基于单宁酸的中空纤维纳滤膜抗污染改性

膜科学与技术 2024年

作者：张慧莹吕晓龙任凯谷杰王晨宇李文远鲁艺文天津工业大学材料科学与工程学院省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室生物化工研究所膜材料与膜应用国家重点实验室天津膜天膜科技股份有限公司

针对纳滤膜污染问题，本文选用富含酚羟基的单宁酸对聚酰胺纳滤膜表面进行接枝改性，构建富含酚羟基的抗污染层。探究单宁酸浓度对接枝效果的影响，利用傅立叶变换红外光谱仪、zeta电位以及水接触角测定仪对改性膜进行表征。结果表明，... 详细信息

针对纳滤膜污染问题，本文选用富含酚羟基的单宁酸对聚酰胺纳滤膜表面进行接枝改性，构建富含酚羟基的抗污染层。探究单宁酸浓度对接枝效果的影响，利用傅立叶变换红外光谱仪、zeta电位以及水接触角测定仪对改性膜进行表征。结果表明，当单宁酸浓度为0.15 wt%时，通量衰减率最低，为5.05%，且稳态膜通量最高，为97.8 L/(m2.h.MPa)；在简单的去离子水清洗后通量恢复率达到98.1%；相比于常规纳滤原膜通量衰减率降低了84.6%，稳态通量提升了48.9%，通量恢复率提升了11.8%，展现出优良的抗污染性能。

关键词：中空纤维表面接枝单宁酸腐殖酸抗污染

低温热致相分离法制备PVDF-CTFE多孔膜的研究

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膜科学与技术 2024年第2期44卷 55-63页

作者：林帅吕晓龙张绍哲谷杰任凯天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室材料科学与工程学院生物化工研究所天津300387 膜材料与膜应用国家重点实验室天津膜天膜科技股份有限公司天津300457

利用低温热致相分离法制备了PVDF-CTFE多孔膜,重点考察了甘油含量和凝固浴温度对成膜机理和性能的影响.结果表明,甘油有促进热致相分离(TIPS)和非溶剂致相分离(NIPS)的双重作用.甘油含量的提高,一方面作为非溶剂使铸膜液浊点温度与凝固... 详细信息

利用低温热致相分离法制备了PVDF-CTFE多孔膜,重点考察了甘油含量和凝固浴温度对成膜机理和性能的影响.结果表明,甘油有促进热致相分离(TIPS)和非溶剂致相分离(NIPS)的双重作用.甘油含量的提高,一方面作为非溶剂使铸膜液浊点温度与凝固浴温度的温差变大,加强了TIPS效应,使膜结构呈TIPS效应为主的双连续结构,避免了NIPS效应所致典型的指状孔结构;另一方面作为NIPS的致孔剂,会加强NIPS效应,促使发生双扩散,生成更多孔结构,二者竞争共同作用.最终甘油含量的提高使TIPS效应占主导,NIPS所致的皮层结构变薄,膜断面结构从致密堆积状向多孔蜂窝状结构转变,提高了膜的通透性.当甘油添加量为7.5%(质量分数)时,PVDF-CTFE中空纤维多孔膜综合性能最佳,拉伸断裂强度达2.6 MPa,纯水通量达860 L/(m^(2)·h·MPa).凝固浴温度的提高,减少了铸膜液浊点温度与凝固浴的温差,减弱了TIPS效应,加强了NIPS效应的传质过程,使膜结构从蜂窝状结构向指状孔结构转变,皮层厚度增加,导致膜孔隙率和纯水通量提高,力学性能下降.当凝固浴温度为80℃时,PVDF-CTFE平板多孔膜的纯水通量为1510 L/(m^(2)·h·MPa),拉伸断裂强度为2.1 MPa.

关键词：聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯低温热致相分离成膜机理多孔膜凝固浴温度

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疏水膜、疏水性能评价及其自发脱水干燥

膜科学与技术 2024年第1期44卷 1-7页

作者：吕晓龙谷杰膜材料与膜应用国家重点实验室天津膜天膜科技股份有限公司天津300457 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室材料科学与工程学院生物化工研究所天津工业大学天津300387

介绍了多孔疏水膜的定义、临界润湿值的概念、疏水膜的透水压力值和临界润湿值测试方法。区别于通常的外力加热等方法,介绍了利用疏水膜材料自身特性来实现疏水膜干燥的两种疏水膜自脱水干燥的方法.一种方法是控制膜污染润湿进程,当膜... 详细信息

介绍了多孔疏水膜的定义、临界润湿值的概念、疏水膜的透水压力值和临界润湿值测试方法。区别于通常的外力加热等方法,介绍了利用疏水膜材料自身特性来实现疏水膜干燥的两种疏水膜自脱水干燥的方法.一种方法是控制膜污染润湿进程,当膜孔被润湿的深度小于该疏水膜材料的临界润湿值时,通过膜清洗实现疏水膜的自发脱水干燥.另一种方法是构建亲疏水双层复合疏水膜,当膜运行至产水电导率明显上升时,停机清洗,利用亲水材料与水之间的吸引力大于疏水材料与水之间的吸引力的特性使疏水膜孔自发脱水干燥.

关键词：疏水膜临界润湿值透水压力疏水膜干燥自发脱水

亲水性大孔径聚氯乙烯中空纤维蛋白分离膜的研制

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膜科学与技术 2024年第3期44卷 97-105页

作者：龙婷婷吕晓龙省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室材料科学与工程学院生物化工研究所天津工业大学天津300387 膜材料与膜应用国家重点实验室天津膜天膜科技股份有限公司天津300457

以聚氯乙烯(PVC)为膜材料,在成膜混合物中加入亲水性多羟基氨基化合物葡甲胺,葡甲胺的氨基-NH2与聚氯乙烯(PVC)分子链上的C-Cl键反应活性位点发生亲核取代反应,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了亲水性聚氯乙烯中空纤维膜,考察了葡甲胺... 详细信息

以聚氯乙烯(PVC)为膜材料,在成膜混合物中加入亲水性多羟基氨基化合物葡甲胺,葡甲胺的氨基-NH2与聚氯乙烯(PVC)分子链上的C-Cl键反应活性位点发生亲核取代反应,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了亲水性聚氯乙烯中空纤维膜,考察了葡甲胺浓度对膜亲水性的影响.研究发现,随着葡甲胺浓度增加,膜的亲水性和水通量提高.在此基础上,以亲水性两亲性聚合物Pluronic F127为致孔剂,采用NIPS法制备大孔径聚氯乙烯中空纤维膜.考察了Pluronc F127添加量对PVC膜孔径的影响.结果表明,当Pluronic F127的添加量增加,PVC膜的最大孔径先增大后减小,最高可达0.46μm,此时水通量6430 L/(m^(2)·h·MPa),BSA透过率为95%,细胞截留率为100%,通量恢复率测试结果表明,与原膜相比,亲水性大孔径聚氯乙烯中空纤维膜的抗污染性能有效提升.

关键词：聚氯乙烯亲水改性非溶剂致相分离法蛋白质分离

PNIPAm温敏纳米纤维膜:交联作用下的形貌稳定性和响应行为

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物理化学学报 2024年第4期40卷 52-67页

作者：田晓靖黄至纯张青松王旭杨宁邓南平天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 烟台南山学院山东烟台265706 李宁(中国)体育用品有限公司北京100000

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)交联温敏纳米纤维膜作为一种相变温度易于控制的新兴响应性材料,克服了传统PNIPAm块状水凝胶的生产成本高、响应速率慢和PNIPAm非交联温敏纳米纤维耐水性差的缺点,受到广泛研究并应用于智能开关、温度致动器... 详细信息

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)交联温敏纳米纤维膜作为一种相变温度易于控制的新兴响应性材料,克服了传统PNIPAm块状水凝胶的生产成本高、响应速率慢和PNIPAm非交联温敏纳米纤维耐水性差的缺点,受到广泛研究并应用于智能开关、温度致动器、水油分离、药物、细胞控制释放和伤口敷料等领域。形貌稳定性和快速响应性是温敏纳米纤维膜在重复体积变化过程中最大的挑战,同时也作为评价PNIPAm温敏纳米纤维膜的实用性最重要指标引起了人们广泛的关注。本文全面综述了PNIPAm温敏纳米纤维膜近二十年来国内外的突破性进展和非交联作用下PNIPAm温敏纳米纤维膜的形貌变化和响应性,重点综合分析了物理和化学交联中交联反应类型、交联度、交联时间和交联分子量对PNIPAm温敏纳米纤维膜的形貌稳定性和响应行为的影响,为之后纤维膜的交联处理提供了理论支持,并对PNIPAm温敏纳米纤维膜的发展及应用前景进行了展望。

关键词：聚N-异丙基丙烯酰胺纳米纤维膜形貌稳定性响应性耐水性

基于纤维素凝胶层修饰的高通量分离膜及其染料/盐分离性能研究

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膜科学与技术 2024年

作者：张子旭杨景林立刚唐峰铃马文松刘子天王启莹尚惠阳吴昊天津工业大学材料科学与工程学院省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室

纺织工业产生的大量含盐染料废水已成为全球的环境问题之一，因此，迫切需要具有高通量的染料/盐选择性分离膜进行废水处理。本研究采用非溶剂致相分离法（NIPS）制备聚偏氟乙烯（PVDF）基膜，通过多巴胺和羧甲基纤维素共沉积反应在膜... 详细信息

纺织工业产生的大量含盐染料废水已成为全球的环境问题之一，因此，迫切需要具有高通量的染料/盐选择性分离膜进行废水处理。本研究采用非溶剂致相分离法（NIPS）制备聚偏氟乙烯（PVDF）基膜，通过多巴胺和羧甲基纤维素共沉积反应在膜表面引入羧甲基纤维素，然后利用层层交联的方式在膜表面构建了具有三维网络结构的羧甲基纤维素凝胶层，在凝胶层制备过程中原位引入无机银纳米粒子，银纳米粒子能够起到骨架支撑的作用，避免了压力下凝胶层的坍塌，功能凝胶层的构建同步提升膜的渗透性能及选择性。实验发现，当羧甲基纤维素浓度为1 mg/ml时所制备的M-CMC-Ag膜各方面性能较优，其水通量达到了275.11 L·m-2·h-1，在不同浓度的染料/盐二元体系（刚果红/NaCl混合液）分离测试中，M-CMC-Ag膜对染料的截留率高达95%以上，并且对于无机盐的截留低于9.5%。在染料溶液的循环测试中，M-CMC-Ag膜的稳定性良好，对循环测试的刚果红溶液维持了高于285 L·m-2·h-1的渗透通量。

关键词：亲水改性多巴胺羧甲基纤维素凝胶层染料/盐分离