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

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

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界面聚合法制备低压中空纤维纳滤复合膜

膜科学与技术 2024年第2期44卷 80-88页

作者：张梁王涛姚冬雪关悦孟建强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天津300387

现有中空纤维纳滤膜在实际应用中能耗较高.采用干湿法纺丝技术制备聚砜(PSf)中空纤维超滤膜作为基膜,分别选用哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为水相单体和有机相单体,通过界面聚合工艺的优化,成功制备了低压中空纤维纳滤膜.用扫描电子显... 详细信息

现有中空纤维纳滤膜在实际应用中能耗较高.采用干湿法纺丝技术制备聚砜(PSf)中空纤维超滤膜作为基膜,分别选用哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为水相单体和有机相单体,通过界面聚合工艺的优化,成功制备了低压中空纤维纳滤膜.用扫描电子显微镜和原子力显微镜对膜表面形貌进行表征,用傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分析膜表面的化学结构和元素组成,测试了复合膜的表面水接触角、Zeta电位、截留分子量和孔径分布,研究了单体浓度、界面聚合反应时间以及测试压力对复合膜性能的影响并确定了最佳的工艺条件.结果表明,优化的低压中空纤维纳滤膜具有低交联度的聚酰胺功能层,在0.2 MPa的测试压力下,纯水通量达到(16.0±0.4)L/(m^(2)·h),对质量浓度为1 g/L的盐溶液的截留率为Na_(2)SO_(4)(94.2%±0.9%)>MgSO_(4)(92.2%±0.9%)>MgCl_(2)(51.0%±0.5%)>NaCl(9.5%±0.3%),表现出优异的Na_(2)SO_(4)/NaCl选择性.

关键词：界面聚合纳滤中空纤维膜低压薄层复合膜

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高通量自聚微孔聚酰亚胺富氧膜的制备

膜科学与技术 2024年第3期44卷 21-29页

作者：徐浩刘凌宇刘清潭储家琛李建新马小华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天津300387

开发高通量富氧膜对空气富氧和原位制氮具有重要意义.本工作以2,4,6-三甲基间苯二胺、4,4′-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐和均苯四甲酸酐为单体,采用高温一步法制备了一种三元聚酰亚胺6FPDM.使用核磁、FTIR、TGA探究了该聚酰亚胺的化... 详细信息

开发高通量富氧膜对空气富氧和原位制氮具有重要意义.本工作以2,4,6-三甲基间苯二胺、4,4′-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐和均苯四甲酸酐为单体,采用高温一步法制备了一种三元聚酰亚胺6FPDM.使用核磁、FTIR、TGA探究了该聚酰亚胺的化学结构和热性能.使用非溶剂诱导相分离法,通过控制铸膜液成分、添加剂、凝固浴温度、相转化时间、刮刀厚度和PMDS涂层等对膜材料的相结构、分离性能进行调控.结果表明,通过控制铸膜液成分和相转化条件(质量分数为15%无水乙醇、质量分数为1%LiNO_(3)、45℃的凝固浴和100μm的刮刀厚度)所制的相转化膜,在经过涂覆后,其氧气的通量达到了96.9 GPU,氧/氮选择性达到了4.3,在膜法富氧方面显示出了非常优异的应用前景.

关键词：聚酰亚胺非对称膜复合膜氧氮分离

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膜法水蒸气分离技术综述

应用化工 2024年第5期53卷 1199-1204页

作者：祝轩苏尚德辛清萍叶卉赵莉芝李泓张玉忠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天津300387

概述了水蒸气分离膜技术的最新研究进展,介绍了水蒸气分离膜材料的分类,对不同膜材料的特点及研究进展展开了叙述,系统阐述了不同结构形态的水蒸气分离膜在气体除湿加湿中的三种类别及工作原理,并对目前水蒸气分离膜在国内外气体除湿加... 详细信息

概述了水蒸气分离膜技术的最新研究进展,介绍了水蒸气分离膜材料的分类,对不同膜材料的特点及研究进展展开了叙述,系统阐述了不同结构形态的水蒸气分离膜在气体除湿加湿中的三种类别及工作原理,并对目前水蒸气分离膜在国内外气体除湿加湿领域的应用及研究现状进行了论述。展望了膜分离技术未来在气体除湿加湿领域的研究及发展方向。

关键词：膜分离水蒸气分离除湿加湿

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用于碳捕集的气体分离复合膜研究进展

高分子通报 2024年第4期37卷 458-470页

作者：苏尚德祝轩辛清萍叶卉赵莉芝李泓丁晓莉张玉忠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天津300387

膜分离技术因其选择性高、成本低、绿色无污染等优点在碳捕集领域受到广泛关注。而复合膜由于其超薄的分离层结构,在气体分离上表现出均质膜所不具备的性能优势。本文介绍了膜法气体分离原理以及目前用于碳捕集技术的复合膜材料,综述了... 详细信息

膜分离技术因其选择性高、成本低、绿色无污染等优点在碳捕集领域受到广泛关注。而复合膜由于其超薄的分离层结构,在气体分离上表现出均质膜所不具备的性能优势。本文介绍了膜法气体分离原理以及目前用于碳捕集技术的复合膜材料,综述了国内外用于碳捕集复合膜的应用及其研究进展。最后分析了复合膜在碳捕集领域所面临的挑战和未来的发展方向。

关键词：复合膜碳捕集气体分离应用

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

铸膜液中水的含量对聚醚砜微滤膜结构和性能的影响

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膜科学与技术 2024年第3期44卷 67-72页

作者：孙茂林宋宗瑞何本桥李建新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天津300387 天津工业大学沧州研究院沧州061000

通过蒸汽诱导相分离(VIPS)耦合非溶剂诱导相分离(NIPS)制备窄孔径分布聚醚砜(PES)微滤膜。本研究以PES为成膜材料,聚乙二醇为致孔剂,以水作为添加剂制备微滤膜,探究了铸膜液中水的质量分数对VIPS阶段蒸汽暴露时间及微滤膜结构与性能的影... 详细信息

通过蒸汽诱导相分离(VIPS)耦合非溶剂诱导相分离(NIPS)制备窄孔径分布聚醚砜(PES)微滤膜。本研究以PES为成膜材料,聚乙二醇为致孔剂,以水作为添加剂制备微滤膜,探究了铸膜液中水的质量分数对VIPS阶段蒸汽暴露时间及微滤膜结构与性能的影响.结果表明,铸膜液中水的质量分数从0%增加到3%,相似孔结构的形成所需的蒸汽暴露时间从90 s降低到30 s.膜的表面由致密皮层转变为大孔结构,孔径从0.087μm增加到0.193μm,孔径分布显著变窄,水接触角从83.6°增加到113.2°,拉伸强度从1.86 MPa增加到3.85 MPa,断裂伸长率从7%增加到16%,膜的力学性能显著增强,同时膜的纯水渗透率从5840 L/(m^(2)·h·MPa)增加到42300 L/(m^(2)·h·MPa).这表明,少量水的添加显著缩短了VIPS蒸汽暴露时间,同时改善了微滤膜的结构和性能.

关键词： PES微滤膜水蒸汽诱导相分离水含量非稳态孔径分布

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