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香草醛分子印迹膜的制备及识别性能研究

高校化学工程学报 2016年第3期30卷 661-667页

作者：孙智纯王兵皇甫风云单娟娟天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

以香草醛(VAN)为模板分子,?-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,采用沉淀聚合法合成了香草醛分子印迹聚合物微球(MIPMs)。通过紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了... 详细信息

以香草醛(VAN)为模板分子,?-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,采用沉淀聚合法合成了香草醛分子印迹聚合物微球(MIPMs)。通过紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了模板分子与功能单体之间的相互作用和最佳配比,利用透射电子显微镜考察了聚合物微球的微观形貌;结合膜技术的优点,进一步制备了香草醛分子印迹共混膜,通过扫描电子显微镜(SEM)考察了共混膜的形态特征,并研究了分子印迹共混膜的结合性能及选择性透过能力。结果表明,MAA与VAN之间通过氢键相互作用,分子印迹共混膜对模板分子香草醛表现出高度识别性。

关键词：香草醛沉淀聚合分子印迹共混膜特异性识别

种球溶胀悬浮聚合法制备镉(Ⅱ)离子印迹聚合物微球

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材料研究学报 2016年第9期30卷 669-674页

作者：孙智纯王兵单娟娟天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

以聚苯乙烯为种球、镉(II)离子为模板、安息香肟为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用种球溶胀悬浮聚合法在水相环境中制备了镉离子印迹聚合物微球(IIPs)。使用紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了模板... 详细信息

以聚苯乙烯为种球、镉(II)离子为模板、安息香肟为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用种球溶胀悬浮聚合法在水相环境中制备了镉离子印迹聚合物微球(IIPs)。使用紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了模板离子与功能单体之间的最佳配比和相互作用,用扫描电子显微镜观测了印迹聚合物的微观形貌。进行平衡和等温吸附实验研究了印迹聚合物微球的吸附性能。结果表明,镉(II)离子与安息香肟之间有相互作用,其最佳配比为1:2;合成的IIPs外形规则,分散性较好;溶液的p H值为6时该IIPs达到最佳吸附效果,且对镉离子有较好的结合能力,具有较高的特异识别性,可对水环境中的镉离子进行有效的吸附和分离。

关键词：有机高分子材料离子印迹聚合物微球种球溶胀悬浮聚合镉(Ⅱ)离子选择性吸附

阿司匹林表面印迹微球的制备与药物缓释性能评价

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高分子材料科学与工程 2017年第1期33卷 130-136页

作者：鲁佩佩王兵张英英天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

采用表面印迹技术,选取γ-氨丙基三甲氧基硅烷(APTS)和甲基丙烯酰氯修饰的硅胶为载体,以阿司匹林(Asp)为模板分子,丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDGMA)为交联剂,在乙腈溶液中合成了阿司匹林表面分子印迹聚合物微球(MIPs... 详细信息

采用表面印迹技术,选取γ-氨丙基三甲氧基硅烷(APTS)和甲基丙烯酰氯修饰的硅胶为载体,以阿司匹林(Asp)为模板分子,丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDGMA)为交联剂,在乙腈溶液中合成了阿司匹林表面分子印迹聚合物微球(MIPs)和非印迹聚合物微球(NIPs)。通过紫外、红外光谱、扫描电镜、透射电镜、热重分析以及吸附实验进行了表征并进行了药物扩散实验。结果表明,MIPs平衡吸附量可达164.40μmol/g,对苯甲酸(BA)和水杨酸(SA)的分离因子达到3.15和3.32,有很好的热稳定性和选择性吸附能力;MIPs持续释药时间是NIPs的2.6倍,有很好的缓释效果和应用价值。

关键词：表面分子印迹硅胶阿司匹林体外释放药物缓释

中空结构双模板分子印迹微球的制备及在燃油脱硫中的应用

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高分子材料科学与工程 2016年第10期32卷 154-159页

作者：司汇通王兵孙智纯张英英鲁佩佩天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

以Si O2为载体,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,运用蒸馏沉淀法制备出苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)复合模板分子印迹聚合物,去除载体后得到中空分子印迹聚合物(H-MIP)。利用傅里叶变换红外光谱仪、透射电镜对其进行表征,在模拟汽油环境中... 详细信息

以Si O2为载体,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,运用蒸馏沉淀法制备出苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)复合模板分子印迹聚合物,去除载体后得到中空分子印迹聚合物(H-MIP)。利用傅里叶变换红外光谱仪、透射电镜对其进行表征,在模拟汽油环境中测试该印迹聚合物的吸附性能。结果表明,该中空结构的多孔分子印迹聚合物对BT及DBT表现出良好的选择性吸附性能,吸附容量分别为188μmol/g和212μmol/g,同时该产品可在短周期内重复使用。

关键词：分子印迹中空结构蒸馏沉淀聚合双模板

同质增强型PMIA中空纤维膜污染及其MBR工艺处理城市生活污水

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化工学报 2016年第9期67卷 3954-3964页

作者：柴俪洪肖长发权全刘海亮陈明星赵斌天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

以碳酸钙悬浮液、活性污泥混合液及蛋白溶液作为过滤介质,采用标准堵塞过滤和沉积过滤数学模型预测3 h内膜污染类型,结合膜孔径分布、过滤介质粒径分布和污染阻力分布,研究同质增强型聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)中空纤维超滤膜污染机理... 详细信息

以碳酸钙悬浮液、活性污泥混合液及蛋白溶液作为过滤介质,采用标准堵塞过滤和沉积过滤数学模型预测3 h内膜污染类型,结合膜孔径分布、过滤介质粒径分布和污染阻力分布,研究同质增强型聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)中空纤维超滤膜污染机理。将同质增强型PMIA中空纤维膜应用于MBR系统处理城市生活污水,监测其长期运行的出水水质;借助场发射扫描电镜和特征X射线能谱仪对比分析水洗和化学清洗效果。研究结果表明,当过滤介质为蛋白时,t-t/V线性相关系数为0.9940,膜污染符合标准堵塞模型;当过滤介质为碳酸钙悬浮液和污泥混合液时,V-t/V线性相关系数分别为0.9733、0.9994,二者较为符合沉积模型。应用于MBR中的同质增强型PMIA中空纤维膜对COD、NH_4^+-N、TP的平均去除率分别为97.78%、96.71%、49.81%,出水水质较好。经化学清洗后膜表面元素接近于原膜,清洗效果较佳。

关键词：中空纤维膜聚间苯二甲酰间苯二胺膜污染数学模型膜生物反应器

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宽流道反渗透膜元件抗污染性能分析

化工学报 2019年第4期70卷 1446-1454页

作者：吴降麟张朝晖王亮赵斌李腾飞陈萌萌天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387

以活性蓝MB-R和硫酸钠模拟高盐染色废水,分析了宽流道反渗透膜组件的抗污染性能,对比研究了不同流道宽度和膜内隔网定向角度变化对于膜组件抗污染性能及运行能耗的影响。实验结果表明,适当增加流道宽度可以有效减缓膜通量衰减速率,延长... 详细信息

以活性蓝MB-R和硫酸钠模拟高盐染色废水,分析了宽流道反渗透膜组件的抗污染性能,对比研究了不同流道宽度和膜内隔网定向角度变化对于膜组件抗污染性能及运行能耗的影响。实验结果表明,适当增加流道宽度可以有效减缓膜通量衰减速率,延长膜运行时间,但流道宽度增加到一定程度后膜组件抗污染性能不再随流道宽度增加而有明显改善。进水隔网定向角度对膜组件抗污染性能影响非常明显。实验结果表明,在流道宽度不变前提下,进水隔网定向角度从40°变成45°时165 min内膜通量衰减速率下降3.9%,一个低压冲洗周期内的膜运行时间延长了35.7%,低压冲洗后膜通量恢复率提高了4.5%。综合trade-off效应和进水压降分析,与普通反渗透组件相比,当宽流道组件的进水流道宽度达到30 mil(1 mil=0.025 mm),隔网定向45°时具有更优越的抗污染性能和更低的运行能耗。

关键词：反渗透膜组件宽流道隔网定向膜污染优化设计

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MIEX对水中DBP的去除效果及机理分析

化工学报 2016年第5期67卷 2093-2100页

作者：王亮马树双赵斌李君敬张朝晖郭幸斐曹宏杰天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室(天津工业大学) 天津300387

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是水源水中常见的内分泌干扰物。以新型的饮用水处理材料离子交换树脂(MIEX)为吸附剂,以DBP为目标污染物,从动力学、吸附等温线、电荷密度测定、红外光谱表征、X射线光电子能谱以及共存组分影响等方面分析了MIEX去... 详细信息

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是水源水中常见的内分泌干扰物。以新型的饮用水处理材料离子交换树脂(MIEX)为吸附剂,以DBP为目标污染物,从动力学、吸附等温线、电荷密度测定、红外光谱表征、X射线光电子能谱以及共存组分影响等方面分析了MIEX去除DBP的效果和机理。MIEX去除DBP的过程仅需20 min即达到平衡,可用准二级动力学描述,中性溶液中DBP的饱和吸附量为0.944 mg·g-1。中性条件下DBP带电量仅为2.7×10^(-3)mmol·mmol^(-1),MIEX与DBP间的作用并非离子交换,而是以DBP分子与MIEX基材间的疏水作用以及氢键作用为主。高浓度SO_4^(2-)和Cl^-不会对DBP的去除效果产生影响;高浓度的腐殖酸(HA)轻微抑制DBP的去除,但微量DBP并不会影响MIEX对HA的去除效果。因此,MIEX作为能高效去除水中天然有机物的新型材料,也可用于去除其中微量的DBP,适用于饮用水复合污染的处理。

关键词：邻苯二甲酸二丁酯磁性离子交换树脂腐殖酸吸附

MIEX和PAC对微污染水源水的水质净化效果比较

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化工学报 2016年第4期67卷 1505-1511页

作者：杨晓明张朝晖王亮赵斌张敏郭幸斐曹宏杰天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387

研究了MIEX和PAC两种水处理吸附剂对微污染水源水的水质净化性能。实验分别考察了MIEX和PAC对DOC和UV_(254)的去除效率,并通过凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析,研究了MIEX和PAC对不同相对分子质量区间以及不同种类有机物的去除规律。在... 详细信息

研究了MIEX和PAC两种水处理吸附剂对微污染水源水的水质净化性能。实验分别考察了MIEX和PAC对DOC和UV_(254)的去除效率,并通过凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析,研究了MIEX和PAC对不同相对分子质量区间以及不同种类有机物的去除规律。在正常的吸附剂投加量下(MIEX=5~8 ml·L^(-1),PAC=30~50mg·L^(-1)),MIEX对DOC和UV_(254)的平均去除率比PAC高23%和20%。但随着吸附剂投加量的增加,两者去除效率差别逐渐减小,MIEX对DOC和UV_(254)的最大去除率仅比PAC高6%~8%。与PAC相比,MIEX去除的有机物相对分子质量分布范围更广,特别是对中等分子量(5000~50000)有机物,其去效率明显高于PAC。MIEX对腐殖酸和富里酸类有机物的去除率略高于PAC,而对蛋白质类有机物的去除率则远高于PAC。动力学分析表明,MIEX和PAC对DOC的吸附去除过程符合准二级动力学,MIEX对有机物的吸附速率是PAC的40倍左右。

关键词：磁性离子交换树脂粉末活性炭吸附剂天然有机物饮用水处理

NiCo_2S_4@ACF异质电极材料的绿色制备及其超级电容性能研究

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无机材料学报 2019年第2期34卷 130-136页

作者：赵世怀杨紫博赵晓明徐文文温昕张庆印天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津工业大学纺织学院天津300387

传统的NiCo_2S_4硫化过程需要高温加热,耗能较大,并且单纯的硫化物导电性差。本工作通过绿色环保的室温硫化法成功制备出以活性炭纤维(ACF)为核, NiCo_2S_4为壳的复合异质结电极材料(NiCo_2S_4@ACF)。NiCo_2S_4@ACF复合电极材料的层状结... 详细信息

传统的NiCo_2S_4硫化过程需要高温加热,耗能较大,并且单纯的硫化物导电性差。本工作通过绿色环保的室温硫化法成功制备出以活性炭纤维(ACF)为核, NiCo_2S_4为壳的复合异质结电极材料(NiCo_2S_4@ACF)。NiCo_2S_4@ACF复合电极材料的层状结构,有效增大了与电解液的接触面积,改善了电子的传输路径,使其具有更优良的电化学性能。当电流密度为1 A/g时,其比电容值高达1541.6 F/g (678μF/cm2)。另外, NiCo_2S_4@ACF和ACF分别作正负极组装成的非对称超级电容器(Asymmetric Supercapacitors, ASC)展现了良好的电化学性能:能量密度高,当功率密度为800 W/kg时,能量密度高达49.38 Wh/kg;循环性能稳定,循环充放电2000圈后比电容仍能保持90.27%。研究表明, NiCo_2S_4@ACF复合电极材料是一种应用前景广阔的超级电容器电极材料。

关键词： NiCo2S4@ACF 异质结绿色制备非对称超级电容器