葛玲玲
,
吴礼光
,
白云翔
,
张林
,
陈欢林
高分子材料科学与工程
制备了端羟基聚丁二烯-聚氨酯（HTPB-PU）和端羟基聚丁二烯-乙烯基三乙氧基硅烷-聚氨酯（HTPB-VTES-PU）两种聚氨酯膜。采用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）分析表征了两种膜的结构,结果发现,HTPB-PU有两个玻璃化转变温度,其膜具有一定程度的微相分离结构;HTPB-VTES-PU有三个玻璃化转变温度,相比于HTPB-PU膜,HTPB-VTES-PU膜的微相分离程度更高。两种膜对1%丁醇/水体系渗透汽化分离结果表明,随HTPB-PU膜内异氰酸酯基/羟基（-NCO/-OH）的增加,膜的分离因子增加,丁醇通量略有增加,而总通量下降;对于HTPB-VTES-PU膜,随VTES添加量的增大,膜的丁醇通量略有增加,水通量增加显著,而膜分离因子下降;与HTPB-PU膜相比,HTPB-VTES-PU膜的丁醇通量增加,但分离因子下降。
关键词:
渗透汽化
,
HTPB-PU膜
,
HTPB-VTES-PU膜
,
微相分离结构
,
丁醇/水体系
毕飞
,
张林
,
吴礼光
,
陈欢林
,
高从堦
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.03.003
纳滤膜技术在水处理领域中的规模化应用正在受到广泛关注.而纳滤膜的筛选与膜系统的优化设计是应用过程中首要解决的关键问题之一,由于纳滤膜种类繁多、对溶质截留范围宽、分离机理复杂等多变因素决定了纳滤膜系统应该采用多元化的设计模式,而不是简单模拟反渗透膜系统.选择NF270芳香族聚酰胺材料纳滤膜为例,论述了不同类型的无机盐溶液在不同压力、流量、盐度、温度、pH值等条件下,浓差极化因子对商品化纳滤膜性能的影响；并与反渗透膜性能变化规律和系统设计进行对比,给出了此类纳滤膜在一定盐度进水条件下的合理化设计建议:1)设计压力与进水盐度无关；2)系统回收率与流程长度无关；3)盐的截留率只取决于系统收率.试图为纳滤膜选择及纳滤膜系统设计新模式提供理论依据,并为提出完整的纳滤膜系统设计新模式做出初步的探索.
关键词:
纳滤
,
膜系统
,
浓差极化
,
回收率
,
系统设计
施国忠
,
吴礼光
,
邱实
,
张林
,
陈欢林
,
高丛堦
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.04.011
多壁碳纳米管(MWNT)经硫酸/硝酸混酸处理后,获得的羧基化多壁碳纳米管通过溶液共混制备羧基化多壁碳纳米管/壳聚糖( MWNT- COOH/CS)杂化膜,用于乙醇/水体系的渗透汽化脱水.用FTIR、TEM等表征混酸处理前后的多壁碳纳米管及杂化膜的结构,实验测定杂化膜在乙醇/水溶液中的溶胀吸附行为及其对乙醇/水体系的渗透汽化性能,结果表明:多壁碳纳米管经混酸处理后在杂化膜中的分散性大大改善；和乙醇相比,杂化膜对水具有优先吸附、溶胀特征,且随MWNT- COOH填充量的增加,杂化膜在乙醇/水溶液中的平衡溶胀度增大,水和乙醇在杂化膜中的扩散系数增大；对于质量分数90％的乙醇/水体系,杂化膜表现出较好的渗透汽化脱水性能,杂化膜的渗透通量随MWNT- COOH填充量的增加而增大,而分离因子略有下降.
关键词:
多壁碳纳米管
,
壳聚糖
,
杂化膜
,
渗透汽化
,
乙醇/水体系
王宇星
,
沈江南
,
王挺
,
杜春慧
,
吴礼光
,
高从堦
功能材料
多壁碳纳米管(MWCNT)经HNO3/H2SO4 混酸氧化处理、二氨基-二苯甲烷化学修饰后,得到胺功能化多壁碳纳米管(MWCNT-NH2);通过原位聚合制备多壁碳纳米管/甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺共聚物杂化膜.采用拉曼光谱、红外光谱、扫描电镜表征了多壁碳纳米管化学修饰前、后的结构和形貌；采用扫描电镜和zeta电位仪分析了杂化膜的结构和表面荷电特性；实验考察了杂化膜在苯、环已烷中吸附-溶胀性能.研究结果显示,MWCNT—NH2/poly (MMA-AM)杂化膜的表面zeta电位随MWCNT-NH2填充量的增加而增大,MWCNT—NH2在杂化膜中分散性较好；在碳纳米管填充量相同的情况下,MWCNT—NH2/poly(MMA-AM)杂化膜的苯平衡吸附溶胀度与苯/环己烷吸附-溶胀选择性大于MWCNT/poly(MMA-AM)杂化膜.MWCNT—NH2/poly (MMA-AM)杂化膜的苯平衡吸附-溶胀度与苯/环己烷平衡吸附-溶胀选择性随MWCNT—NH2填充量的增加而增大；而MWCNT/poly(MMA-AM)杂化膜的苯平衡吸附-溶胀度随MWCNT填充量的增加略有增大,苯/环己烷平衡吸附-溶胀选择性随MWCNT填充量的增加呈下降趋势.研究结果表明,MWCNT—NH2/poly(MMA-AM)杂化膜对苯/环己烷具有苯优先选择吸附-溶胀的特性,且苯优先选择吸附-溶胀的特性随杂化膜中MWCNT—NH2填充量的增加而更加显著.
关键词:
多壁碳纳米管
,
化学修饰
,
杂化膜
,
zeta电位
,
吸附-溶胀性能
徐堃
,
黄曼
,
吴礼光
,
徐秋萍
,
张林
,
陈欢林
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.02.006
以L-丝氨酸(Ser)为配基,1,6-己二胺为间隔臂,制备了一种新型PVDF中空纤维亲和膜用于人血浆中内毒素的脱除.通过FTIR、XPS对PVDF中空纤维膜,亲水化改性膜以及亲和膜的结构进行了表征;探讨了离子强度、pH值对亲和膜吸附内毒素能力的影响以及内毒素分子在亲和膜上的吸附动力学.实验考察了自制的亲和膜组件用于人血浆中内毒素的脱除效果.结果表明,亲和膜对内毒素的吸附能力为0.058 EU/cm2;自制的亲和膜组件对内毒素含量为0.42 EU/mL的人血浆样品清除率为43.8%;亲和膜对人血浆样品的其它生化指标的影响不大.
关键词:
内毒素
,
亲和膜
,
PVDF
,
丝氨酸
,
人血浆
潘学杰
,
吴礼光
,
周勇
,
高从堦
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2009.05.004
多壁碳纳米管(MWNTs)首先经硫酸/硝酸混酸处理,然后与5-异氰酸酯-异酞酰氯反应,得到改性碳纳米管.将改性碳纳米管分散于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,再与聚砜(PSF)的DMAc溶液混和,以水为凝胶浴,制备碳纳米管/共混超滤膜.共混膜通过全反射红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、渗透性能测试与静态吸附实验测定.结果表明:铸膜液相转化的过程中荷电基团将更倾向于在膜表面聚集,可在温和条件下实现碳纳米管在膜表面的有序排布,使碳纳米管/聚砜超滤膜接触角变小,表面变光滑.
关键词:
多壁碳纳米管
,
共混膜
,
相转化
,
亲水性
周勇
,
吴礼光
,
蔡邦肖
,
高从堦
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2003.05.012
PV/PVP/Ag+膜在苯、环己烷混合物中的溶胀实验发现,膜优先吸附苯,且膜中Ag+含量越大,膜在苯中的溶胀率越大,在环己烷中溶胀率越小.渗透汽化测试结果也表明,PVA/PVP/Ag+膜对苯/环己烷的分离性能明显优于PVA/PVP膜.而且,随着膜中Ag+含量的增加,膜的渗透通量J增大;分离因子先增大后减小,当膜中w(聚合物)∶w(AgNO3)＝1∶1时,分离因子α达到最大值,为47.5,通量为7.8 g/(m2*h)(进料的质量分数为10%,20 ℃).而对膜进行交联改性后,分离因子可进一步提高,但通量下降.
关键词:
膜
,
渗透汽化
,
分离
程诚
,
王挺
,
王健
,
吴礼光
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.22.014
在以两亲性三嵌段大分子聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO,F127)为表面活性剂、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为油相介质、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、氨水为水解催化剂的反相微乳液中合成纳米 SiO 2粒子,进而采用微乳液原位聚合法制备 SiO 2/PMMA 有机-无机杂化膜.利用紫外可见光谱和透射电镜分析反相微乳液中纳米 SiO 2粒子的形成与形貌.通过聚合过程中体系粘度的变化探讨纳米SiO 2粒子对成膜过程的影响.采用扫描电镜表征了SiO 2/PMMA 杂化膜的结构,结合气体渗透实验考察杂化膜的 CO 2/N2分离性能.结果表明,在反相微乳液体系中增加 TEOS 的投加量,有利于更多纳米 SiO 2粒子的形成,但对原位聚合成膜过程的抑制作用增强.由于两亲性大分子 F127的保护作用,原位聚合成膜后纳米 SiO 2粒子较均匀地分散在杂化膜中.杂化膜的CO 2、N2渗透性及 CO 2/N2渗透选择性表现出随TEOS 投加量的增加先增大后减小的趋势,当 TEOS投加量为4．0 mL 时,制备的 SiO 2/PMMA 杂化膜的CO 2渗透系数为1．64×105 Barrer,CO 2/N2渗透选择性可达27．31.
关键词:
反相微乳液
,
纳米SiO2粒子
,
原位聚合
,
杂化膜
,
气体分离
