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聚酰胺纳滤膜表面季铵化提高荷正电性及其锂镁分离性能

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化工学报 2025年

作者：向昕辰鲁丹赵影姚之侃寇瑞强郑丹军周志军张林浙江大学化学工程与生物工程学院膜与水处理教育部工程中心浙江大学长三角智慧绿洲创新中心未来环境实验室青海启迪清源新材料有限公司杭州永洁达净化科技有限公司

纳滤膜表面荷正电改性有望提高锂镁分离选择性，但常规表面荷正电改性方法效率不高，膜表面荷正电密度低，静电屏蔽作用难消除，锂镁选择性提升有限。利用氮烷基化对表面接枝聚乙烯亚胺的纳滤膜（PEI/PA膜）表面胺基进行原位季铵化改性... 详细信息

纳滤膜表面荷正电改性有望提高锂镁分离选择性，但常规表面荷正电改性方法效率不高，膜表面荷正电密度低，静电屏蔽作用难消除，锂镁选择性提升有限。利用氮烷基化对表面接枝聚乙烯亚胺的纳滤膜（PEI/PA膜）表面胺基进行原位季铵化改性，制得荷正电性强化的纳滤膜（N-alkyl@PEI/PA膜）。改性后膜表面等电点从4.4提升至7.9，膜表面荷正电强度得到显著提高。结果表明，表面改性过程对膜通量影响较小。表面季铵化改性膜在不同pH条件下的锂镁混合溶液分离中，展示出稳定的锂镁分离性能。在pH=6.8时，其锂镁分离因子达35.7；在pH=9.7时，PEI/PA膜由于表面质子化程度降低，荷正电性减弱，其锂镁选择性降至10.1，降幅达75%，而N-alkyl@PEI/PA膜得益于膜表面季铵基团的高电离程度及荷正电强度，其锂镁选择性仍维持在21.9。本研究为提高纳滤膜在宽pH范围内锂镁分离性能的稳定性提供了参考。

关键词：纳滤氮烷基化反应锂镁分离 Donnan排斥效应选择性

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流体混合技术新进展

化学工程 2002年第2期30卷 70-74页

作者：冯连芳王嘉骏王凯顾雪萍浙江大学材料化工学院聚合反应工程国家重点实验室浙江杭州310027

介绍了电子过程断层成像系统这一先进测量技术的原理及其在流体混合技术中的应用 ;并从多层桨体系的简单混合模型到复杂的区域网格模型 ,综述了计算流体混合技术的进展和应用 ;最后介绍了新型高效搅拌桨的开发和混合设备设计的智能化研究。

关键词：技术进展电子过程断层成像系统计算流体混合多层浆体系

三氟甲烷磺酸稀土盐对聚丙烯热稳定性的影响及机理

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高等学校化学学报 2019年第6期40卷 1333-1340页

作者：冉诗雅沈海峰李晓楠王子路郭正虹方征平浙江大学宁波理工学院高分子材料与工程研究所

通过熔融共混将三氟甲烷磺酸镱[Yb(OTf) 3]和三氟甲烷磺酸镧[La(OTf)3]添加至聚丙烯(PP)中,制得PP/Yb和PP/La材料,并对其热稳定性进行表征.热失重分析(TGA)和差示扫描量热分析(DSC)结果显示, Yb(OTf) 3和La(OTf) 3均可以显著提高聚丙烯... 详细信息

通过熔融共混将三氟甲烷磺酸镱[Yb(OTf) 3]和三氟甲烷磺酸镧[La(OTf)3]添加至聚丙烯(PP)中,制得PP/Yb和PP/La材料,并对其热稳定性进行表征.热失重分析(TGA)和差示扫描量热分析(DSC)结果显示, Yb(OTf) 3和La(OTf) 3均可以显著提高聚丙烯的热稳定性.当Yb(OTf) 3添加量仅为1%(质量分数)时, PP的起始分解温度从275 ℃提高至305 ℃,最大分解温度从384 ℃提高至405 ℃, 160 ℃下的氧化诱导时间从12.1 min延长至43.0 min,热焓从1907 J/g降低至483 J/g;而PP/La1的起始分解温度、最大分解温度、 160 ℃下的氧化诱导时间和热焓分别为300 ℃, 409 ℃, 18.6 min和633 J/g.结果表明, La(OTf) 3对聚丙烯热稳定性的改善作用弱于Yb(OTf) 3,对2种稀土盐产生不同实验结果的原因进行分析并提出机制.由于阴离子和阳离子的共同作用, Yb(OTf) 3和La(OTf) 3均可提高PP的热氧稳定性. La(OTf) 3中三氟甲烷磺酸根的自由基捕捉能力和稀土离子的配位能力发挥主要作用,而Yb(OTf) 3中的稀土离子的高反应活性也起到关键作用.

关键词：三氟甲烷磺酸稀土盐自由基捕获聚丙烯热稳定性

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接枝位置异构的笼型两亲性分子的自组装模拟

高分子学报 2024年第10期55卷 1405-1413页

作者：徐明虎宋青亮刘美娇浙江省高分子材料表面与界面科学重点实验室、浙江理工大学化学与化工学院杭州310018 复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室、复旦大学高分子科学系上海200433

利用耗散粒子动力学(DPD)方法模拟了接枝在笼型分子不同顶点的双链分子形成的邻、间和对3种位置异构体的自组装行为.研究结果表明,随着接枝链长增加,3种位置异构体的自组装结构的相序列和稳定相区间有显著区别,接枝链长较短时,尾链聚集... 详细信息

利用耗散粒子动力学(DPD)方法模拟了接枝在笼型分子不同顶点的双链分子形成的邻、间和对3种位置异构体的自组装行为.研究结果表明,随着接枝链长增加,3种位置异构体的自组装结构的相序列和稳定相区间有显著区别,接枝链长较短时,尾链聚集的有序结构的曲率以邻、间、对位的顺序依次升高;而接枝链较长时,不同异构体中笼型分子会堆砌成不同的双连续结构.模拟结果还预测到,3种位置异构体的有序-无序相转变温度(T_(ODT))按照邻、间、对的顺序降低,且3种位置异构的两两组合异构体系的T_(ODT)也符合该变化规律;这些相行为的差异可以从分子链的堆积方式的微观角度来理解.该研究证实了微小的结构单元的差异可以对自组装结果产生深远的影响,从而为探索软物质体系的非常规的自组装结构提供了新的思路.

关键词：笼型分子嵌段共聚物耗散粒子动力学自组装

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聚酰胺弹性体的合成及结构与性能分析

高分子材料科学与工程 2014年第2期30卷 100-104页

作者：雷景新郭东阳高峻周昌林高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所四川大学化工学院四川成都610065

首先合成了平均分子量约1000的端氨基聚酰胺预聚体(PA1000)和端异氰酸酯的聚醚型聚氨酯预聚体(OPU)。然后将PA1000与OPU进行溶液共聚反应,合成出PA型热塑性弹性体(TPE)。采用傅里叶变换红外光谱、广角X射线衍射、差示扫描量热分析、热... 详细信息

首先合成了平均分子量约1000的端氨基聚酰胺预聚体(PA1000)和端异氰酸酯的聚醚型聚氨酯预聚体(OPU)。然后将PA1000与OPU进行溶液共聚反应,合成出PA型热塑性弹性体(TPE)。采用傅里叶变换红外光谱、广角X射线衍射、差示扫描量热分析、热失重分析、偏光显微镜、拉伸应力应变曲线和溶解实验测试等研究了合成PA型TPE的结构和性能,结果表明:合成PA型TPE表现出良好的热塑性弹性体的力学行为,拉伸强度可高达60 MPa以上,可同时兼具极低的玻璃化转变温度(170℃),具有类似纯PA材料的耐溶剂性能和较高的热分解温度(>410℃),是一种性能优异的TPE新材料。

关键词：尼龙6弹性体尼龙预聚体聚氨酯预聚体

PA和PSPA与1,3-二缩水甘油-5,5-二甲基海因的反应动力学及体系的热性能与力学性能

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高分子材料科学与工程 2012年第7期28卷 55-59页

作者：聂振郭未琴费德君武建勋四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室四川大学化工学院四川成都610065

分别使用邻苯二甲酸酐(PA)和聚葵二酸酐(PSPA)与1,3-二缩水甘油-5,5-二甲基海因(DGDH)进行固化反应。固化反应动力学和热稳定性分别使用DSC和TGA进行表征。考察了使用PSPA改性的DGDH/PA体系的力学性能、热变形温度和冲击断面形貌。动力... 详细信息

分别使用邻苯二甲酸酐(PA)和聚葵二酸酐(PSPA)与1,3-二缩水甘油-5,5-二甲基海因(DGDH)进行固化反应。固化反应动力学和热稳定性分别使用DSC和TGA进行表征。考察了使用PSPA改性的DGDH/PA体系的力学性能、热变形温度和冲击断面形貌。动力学结果表明,DGDH/PSPA的反应活化能为75.94 kJ/mol,DGDH/PA的反应活化能仅为56.25 kJ/mol。DGDH/PA体系的热稳定性劣于DGDH/PSPA体系,在DGDH/PA体系中加入质量分数为34%的PSPA时,体系的冲击强度从2.16 kJ/m2提高到6.45 kJ/m2,但相应的热变形温度从132.2℃降低到51.8℃。与DGDH/PA体系断裂形成的光滑断面相比,使用PSPA改性的体系具有不规则的裂纹增长轨迹,从而提高了冲击韧性。

关键词： 1,3-二缩水甘油-5,5-二甲基海因固化动力学断裂韧性热稳定性断面形貌

直链型双官能度引发剂2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧)己烷(DMDEHPH)引发苯乙烯聚合实验与仿真研究

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化学学报 2009年第4期67卷 335-344页

作者：盛维琛翁志学戚栋明周志平江苏大学材料科学与工程学院镇江212013 浙江大学聚合反应工程国家重点实验室/高分子工程研究所杭州310027 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室杭州310018

从基于聚合机理的基元反应和物料衡算出发,考虑聚合过程中的体积收缩和热引发,详细推导了直链型双官能度引发剂引发苯乙烯聚合的动力学模型,考虑凝胶、玻璃化和笼蔽效应等对各速率常数和物性参数的影响,利用基于自由体积理论的扩散控制... 详细信息

从基于聚合机理的基元反应和物料衡算出发,考虑聚合过程中的体积收缩和热引发,详细推导了直链型双官能度引发剂引发苯乙烯聚合的动力学模型,考虑凝胶、玻璃化和笼蔽效应等对各速率常数和物性参数的影响,利用基于自由体积理论的扩散控制速率参数和矩方法求解各物种浓度、聚合速率、分子量及多分散度的表达式.利用模型计算了不同温度和引发剂[2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧)己烷(DMDEHPH)]浓度下的转化率、分子量和多分散度,均与实验结果相符.模型还可计算各自由基、含过氧键和双端终止聚合物浓度,结果表明浓度对转化率曲线中均有一峰值,双自由基浓度比单自由基浓度低几个数量级,不同聚合物浓度则仅差几倍.不同引发剂浓度下同物种浓度曲线无交点,且引发剂浓度越大物种浓度越高;不同温度下的曲线有交点,凝胶效应阶段温度越低浓度越大,凝胶效应之前和之后则温度越低浓度越小。

关键词：双官能度引发剂聚合动力学模型

3-氨基-4-氰基呋咱含能衍生物的合成研究进展

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有机化学 2025年

作者：桑梁李冬雪陆明许元刚南京理工大学化学与化工学院国家民用爆破器材质量检验检测中心

呋咱（1,2,5-噁二唑）是一种含能化合物的基本结构单元，呋咱含能衍生物已成为含能材料领域的研究热点之一。3-氨基-4-氰基呋咱作为一种典型的呋咱中间体，在富氮含能化合物的合成中占据了重要地位。3-氨基-4-氰基呋咱分子中的氰基和氨... 详细信息

呋咱（1,2,5-噁二唑）是一种含能化合物的基本结构单元，呋咱含能衍生物已成为含能材料领域的研究热点之一。3-氨基-4-氰基呋咱作为一种典型的呋咱中间体，在富氮含能化合物的合成中占据了重要地位。3-氨基-4-氰基呋咱分子中的氰基和氨基具有独特的反应活性，可设计、合成多种性能优异的含能衍生物。本文系统综述了通过3-氨基-4-氰基呋咱反应构建多种含能化合物的策略，根据环的个数和连接方式对这些化合物进行了分类，介绍了代表性含能化合物的物化和爆轰性能，并对其发展前景进行了展望。

关键词： 3-氨基-4-氰基呋咱含能化合物合成爆轰性能研究进展

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聚乳酸纳米复合材料的研究进展

高分子通报 2007年第10期 15-20页

作者：曹丹吴林波李伯耿黄源浙江大学化工系高分子工程研究所聚合反应工程国家重点实验室杭州310027

聚乳酸是一种重要的可生物降解/吸收高分子材料,广泛地用作可降解塑料、纤维和生物材料,市场前景广阔。它具有与聚烯烃相当的力学强度和加工性能,但耐热性和抗冲性较差。为满足各种应用的需要,其热性能、力学性能和气体阻隔性等尚需进... 详细信息

聚乳酸是一种重要的可生物降解/吸收高分子材料,广泛地用作可降解塑料、纤维和生物材料,市场前景广阔。它具有与聚烯烃相当的力学强度和加工性能,但耐热性和抗冲性较差。为满足各种应用的需要,其热性能、力学性能和气体阻隔性等尚需进一步提高。通过与无机纳米材料复合的方法,可以明显地提高聚乳酸的性能。本文介绍了近年来聚乳酸有机-无机纳米复合材料的制备、结构与性能等方面的研究进展,对三者的相互关系进行了评述,并对今后的研究方向进行了展望。

关键词：聚乳酸纳米复合材料蒙脱土二氧化硅碳纳米管羟基磷灰石