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交联改性PDDA/CMCNa复合纳滤膜的研究

膜科学与技术 doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.04.004

采用戊二醛(GA)为交联剂,硫酸(H2SO4)为催化剂,通过层层自组装技术制备交联改性的PDDA(聚二甲基二烯丙基氯化铵)/CMCNa(羧甲基纤维素钠)聚电解质复合膜.用SEM(扫描电镜)观察交联改性前后膜表面的形貌变化;考察交联剂和催化剂浓度对相对交联度及其纳滤截留性能的影响.结果表明,交联改性后膜表面更加光滑致密;当GA质量分数为1.0％,H2SO4质量分数为0.30％,交联时间24 h,交联温度30℃时,制备的复合膜分离性能最优;在25℃和0.60 MPa的操作条件下,交联改性(PDDA/CMCNa)2.0-PAN复合膜对0.4 mg/L罗丹明B溶液的截留率为94％,通量为46 L/(m2·h·MPa);与未交联改性复合纳滤膜相比,交联改性复合纳滤膜在组装层数减小的情况下,在提高复合膜截留率的同时保持了较高的通量.

关键词: 复合纳滤膜 , 层层自组装 , 交联改性

动态LBL组装聚离子膜对乙醇/水体系的渗透汽化性能

谷维梁 , 张国俊 , 纪树兰 , 刘忠洲

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.03.009

采用动态层-层吸附成膜法(动态LBL),以聚醚砜超滤膜为基膜,以聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯亚胺(PEI)为聚离子制备了聚离子复合膜.考察了动态成膜与静态吸附成膜的膜性能比较,研究了动态过滤时间、聚离子浓度、进料浓度、温度等因素对该复合膜渗透汽化性能的影响;并对复合膜表面和截面做了扫描电镜分析.在40℃时,该复合膜对乙醇/水体系的分离因子可达1 300,渗透通量约150 g/(m2·h),体现了较好的渗透汽化分离性能.

关键词: 动态LBL , 渗透汽化 , 聚丙烯酸 , 聚乙烯亚胺 , 聚离子复合膜

强化自组装技术在多层复合分离膜领域的应用

纪树兰 , 张国俊

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.03.024

强化自组装技术是近年来被发展的一种制备聚电解质复合物多层膜的新方法,该法巧妙地利用外加力与聚合物间作用力的协同效应,强化组装过程,简化成膜程序,提高膜分离性能.总结了近年来课题组在这一领域的研究进展.

关键词: 强化自组装 , 聚电解质复合物膜 , 渗透汽化

聚丙烯腈超滤基膜的水解改性

闫海红 , 张国俊 , 纪树兰 , 谷维粱 , 刘忠洲

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.05.013

通过在不同水解程度的PAN基膜上组装聚电解质复合物膜,发现PAN基膜水解程度对聚电解质复合物膜的渗透汽化性能有重要影响.基于此,对PAN超滤基膜的碱性水解条件进行了筛选.通过对不同水解条件下改性前后基膜通量、截留率的测定,确定较为适宜的水解条件:NaOH浓度2 mol/L,水解温度60～70℃,水解时间1 h.润湿角和红外光谱检测证实,改性后基膜表面亲水性和荷电性增强利于后续的聚电解质复合物膜组装.此外,采用不同的碱性水解剂对PAN超滤进行水解,发现碱性越强的水解剂,PAN基膜水解程度越高.实验结果对改进PAN超滤膜亲水性,改变超滤膜的截留率和对荷负电溶质的耐污染性有所参考.

关键词: 聚丙烯腈超滤膜 , LBL技术 , 氢氧化钠 , 渗透汽化膜

静电自组装PDDA/CMCNa聚电解质复合纳滤膜及其性

杜子昂 , 秦振平 , 郭红霞 , 王乃鑫 , 张国俊 , 纪树兰

膜科学与技术 doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.01.011

以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,通过羧甲基纤维素钠(CMCNa)阴离子聚电解质和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)阳离子聚电解质层层静电自组装(LbL)制备得到复合纳滤膜.考察了阴离子聚电解质溶液浓度、组装层数对膜表面荷电性、形貌和亲水性等的影响;同时研究了操作条件不同时该纳滤膜对罗丹明B染料分离性能变化.结果表明,CMCNa阴离子聚电解质浓度增大时,膜表面荷负电性和亲水性增强;当PDDA质量浓度为5.0 g/L,CMCNa的浓度为2.0 g/L,且组装4.0个派对层时,复合膜表面ζ电位约为 70 mV,其接触角约为30°;制备的(5 PDDA/2CMCNa)5.0-PAN复合纳滤膜,在25℃和0.60 MPa的操作条件下,对0.4×10-3 g/L的罗丹明B截留率达到90％,通量为42 L/(m2·h·MPa).

关键词: 羧甲基纤维素钠 , 复合纳滤膜 , 层层自组装 , 荷电性 , 亲水性 , 罗丹明B

电场强化组装聚离子复合物膜研究

高学 , 张国俊 , 纪树兰 , 刘忠洲 , 田亮

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.04.020

采用水解改性PAN超滤膜作为基膜.通过动态电场强化技术复合聚乙烯亚胺(PEI)制备聚电解质渗透汽化复合膜,考察了不同电压对聚离子复合膜的渗透汽化性能的影响.实验测定了复合膜对不同醇/水体系的分离性能,发现在仅复合一层PEI时,电场强化LBL组装膜(5 V电压作用)对质量分数为95%的异丁醇/水体系的分离因子可达485,渗透通量为1521g/(m2·h)(60℃).

关键词: 电场强化组装 , 聚丙烯腈超滤膜 , 渗透汽化 , 聚离子复合膜

膜过程中超滤膜污染机制的研究及其防治技术进展

张国俊 , 刘忠洲

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2001.04.010

介绍了近年来国内外对膜污染产生机制及膜污染模型的研究进展状况,其中包括蛋白质污染、悬浮固体污染、胶体污染、有机物污染及生物污染等.膜改性及膜表面流动特性的改善是膜污染防治技术的主要手段,本文对这两方面的研究前沿作了评述.

关键词: 膜污染 , 机制 , 数学模型 , 防治技术

基于LBL技术组装的渗透汽化聚电解质复合膜

张国俊 , 纪树兰 , 闫海红 , 谷维梁 , 刘忠洲

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.06.018

综述了近年来采用层层静电吸附(LBL)技术组装的聚离子复合物渗透汽化膜的研究进展.对支撑体荷电处理方法进行了分类,讨论了聚离子派对、选择原则及自组装条件,并就LBL技术组装聚电解质复合物的一些发展动向提出了建议.

关键词: LBL技术 , 聚离子复合物 , 渗透汽化膜

反熔丝的研究与应用

王刚 , 李平 , 李威 , 张国俊 , 谢小东 , 姜晶

材料导报

综述了ONO(氧化物-氮化物-氧化物)反熔丝、非晶硅(a-Si)反熔丝和栅氧化层反熔丝的制作工艺、性能参数及其优缺点,介绍了反熔丝器件包括反熔丝可编程只读存储器(PROM)和反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在器件应用、存储容量、可用门数、工作电压和抗辐射性能等方面的研究进展,指出了反熔丝以及反熔丝器件的4个主要发展趋势,即工艺兼容、高密度、有机/柔性和新材料.

关键词: 反熔丝 , 氧化物-氮化物-氧化物 , 非晶硅 , 栅氧化层 , 反熔丝PROM , 反熔丝FPGA