杜世媛
,
王俊
,
林春儿
,
张宏
,
周名勇
,
朱宝库
,
朱利平
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.05.020
芳香族聚酰胺是指重复单元含有酰胺键(-CO-NH-)和苯环的杂链聚合物,因其机械强度高、化学稳定性好、耐高温以及成膜性好等突出性能,在膜科学研究及工业生产过程中得到广泛的应用.本文综述了国内外近年来芳香族聚酰胺膜在水处理、气体分离、渗透汽化、电池隔膜等领域的研究进展.针对每种功能化研究,分析了芳香族聚酰胺的优势和所存在的问题,并对相应的改性研究进行了总结,展望了芳香族聚酰胺膜材料未来的发展方向.
关键词:
芳香族聚酰胺
,
膜
,
应用
,
改性
邓慧宇
,
徐又一
,
朱利平
,
魏秀珍
,
朱宝库
功能材料
通过发散法合成了以N-(2-胺乙基)哌嗪为核的端胺基树状聚合物聚酰胺胺(PAMAM),并以此为水相单体与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应制备了高脱盐率纳滤膜.采用傅里叶转换红外光谱(FTIR-ATR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段研究膜表面化学组成的变化,扫描电镜(SEM),原子力显微镜(AFM)观察膜的结构与形貌,接触角测定仪评价膜的亲水性.结果表明,使用高代数PAMAM、增大PAM-AM浓度、延长反应时间均促使膜的致密度增加,脱盐卒增大.使用浓度为4.46×10-3mol/L第二代PAM-AM溶液为反应物制备的纳滤膜对Na2SO4、MgCl2、MgSO4的脱除率分别达到93.0%,92.3%和91.4%.值得注意的是,PAMAM浓度的增加导致酰氯基由过量到相对不足,最终所制备的纳滤膜对NaCl、Na2SO4、MgCl2和MgSO4等4种盐的脱盐顺序也发生相应变化,主要体现在MgCl2的脱除率由低于Na2SO4和MgSO4变化到高于这两种盐最后三者的脱除率趋于近似相等,均>90%.
关键词:
树状聚合物PAMAM
,
界面聚合
,
高脱盐
,
纳滤膜
朱丽静
,
朱利平
,
徐又一
,
朱宝库
,
陈亦力
,
刘德祥
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.014
通过表面引发的可逆-加成断裂链转移(RAFT)聚合,制备了聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯嵌段共聚物(PMMA-b-PDMAEMA)接枝改性的有机/无机杂化二氧化硅纳米粒子(BCP-g-SiO2 NPs),并将其与聚偏氟乙烯(PVDF)溶液共混,通过传统的非溶剂诱导相分离(NIPS)法制备 PVDF/BCP-g-Si O 2有机-无机杂化分离膜,进一步通过膜表面PDMAEMA链段与1,3-丙磺酸内酯之间的季胺化反应,实现了 PVDF/BCP-g-SiO2有机-无机杂化膜的表面两性离子化。研究结果表明,BCP-g-SiO2 NPs 的引入以及膜表面的进一步两性离子化显著提高了 PVDF膜的亲水性和抗污染性能,是 PVDF 超滤膜等相转化膜材料改性的有效方法。
关键词:
有机-无机杂化纳米粒子
,
聚偏氟乙烯
,
表面两性离子化
,
抗污染
王建华
,
朱利平
,
朱丽静
,
朱宝库
,
徐又一
功能材料
以超临界CO2流体为反应介质,通过固相接枝反应合成了具有PEG侧链的聚（苯乙烯-马来酸酐）（SMA）功能化梳状两亲共聚物（SMA-g-MPEG）,用1 H NMR和FT-IR表征了SMA-g-MPEG的结构和组成。并以SMA-g-MPEG为亲水改性材料通过非溶剂诱导相分离法制备PVDF共混复合膜。表面元素分析结果表明SMA-g-MPEG共聚物中的PEG侧链在膜表面形成富集;纯水接触角测定和BSA吸附试验表明膜的亲水性和抗蛋白质污染性能得到明显的提高。
关键词:
超临界CO2
,
聚(苯乙烯-马来酸酐)
,
PVDF
,
亲水化改性
易砖
,
徐又一
,
朱利平
,
董汉棒
,
朱宝库
功能材料
原子转移自由基聚合(ATRP)对膜的亲水化/功能化改性包括对膜基体材料的共聚改性和对膜的表面改性.膜基体材料的改性最多见于PVDF为主链的两亲性聚合物.ATRP对膜的表面改性尤其是膜的表面引发方法,可实现将不同功能性单体接枝到聚合物膜表面,得到了抗污染能力强,生物相容性好,开关响应迅速等多种功能性表面层.直接的表面引发改性是一种高效,灵活的表面修饰/功能化方法,也是目前应用最广泛的改性技术.
关键词:
原子转移自由基聚合
,
表面引发
,
改性
,
功能化
崔振宇
,
徐又一
,
朱利平
,
朱宝库
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.04.022
采用热致相分离技术成功制备出聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP))多孔膜,相图分析表明,PVDF-HFP/环丁砜体系发生固-液分相.SEM显示膜由球晶和丝状结晶组成.随聚合物浓度增加,多孔膜的结晶度、孔隙率以及平均孔径均降低,由多孔膜制得的凝胶聚合物电解质膜,其吸液率和电导率也降低,但多孔膜的力学性能提高.所有样品在20℃时的电导率超过2×100-3/cm,电化学窗口大于4.5 V.
关键词:
热致相分离
,
PVDF-HFP
,
多孔膜
,
凝胶聚合物电解质膜
董汉棒
,
徐又一
,
朱利平
,
易专
,
朱宝库
功能材料
膜材料是膜技术的核心,膜材料制备过程中的结构控制对膜性能起着决定性的作用.首先简要介绍了近年来国内外UF/MF膜技术与产业的现状,在此基础上综述了研究组近年来在TIPS法制备聚乙烯(PE)中空纤维微孔膜、双向拉伸法制备聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜、熔融-纺丝法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜、溶液相转化法制备PVDF超滤膜的膜结构控制和表面改性方面取得的研究进展.
关键词:
超滤/微滤膜
,
聚乙烯
,
聚四氟乙烯
,
聚偏氟乙烯
,
结构控制
刘卫东
,
李浩
,
姚之侃
,
王婷
,
朱宝库
,
朱利平
功能材料
首先合成了甲基丙烯酸甲酯（MMA）与甲基丙烯酸-N,N-二甲胺乙酯的共聚物P（MMA-co-DMAE-MA）,与聚偏氟乙烯（PVDF）共混经溶液相转化法制备了PVDF/P（MMA-co-DMAEMA）隔膜。研究发现,相对于纯PVDF隔膜,共混隔膜的孔隙率增加,结晶度降低,电解液吸收稳定性显著提高。共混隔膜具有＂活性＂隔膜的性质,隔膜-电解液组成的电解质体系表现出凝胶电解质特征,隔膜中PVDF/P（MMA-co-DMAE-MA）质量比为10/1时,隔膜吸液率在420%以上,活化后凝胶电解质膜离子电导率可达到1.8×10-3S/cm。研究结果表明,采用溶液相转化法制备PVDF/P（MMA-co-DMAEMA）共混隔膜,是一种制备凝胶锂离子电池用高性能活性隔膜的有效方法。
关键词:
锂离子电池
,
隔膜
,
聚偏氟乙烯
,
共混
,
电导率
徐又一
,
章帆
,
朱利平
,
王建宇
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.02.001
从分子结构设计出发,合成了一系列可用于聚偏氟乙烯(PVDF)膜共混改性的两亲性共聚物,这些共聚物具有不同的分子结构(包括接枝、嵌段、交替、超支化等)和链形态(包括梳状、哑铃状、链球状等).将这些两亲性共聚物与PVDF膜材料进行溶液共混,通过溶液相转化法制备共混合金膜.在对成膜体系热力学和动力学分析的基础上,调控成膜工艺参数,实现了对PVDF共混合金膜的结构控制.通过研究发现:两亲性共聚物在成膜过程中自发地向膜表面迁移富集,并进行自组装,显著改善了PVDF膜的亲水性和抗污染性能.通过两亲性共聚物中的反应性基团,还可在膜表面固定某些功能分子或基团,进一步对膜进行表面修饰.
关键词:
两亲性共聚物
,
聚偏氟乙烯
,
结构控制
,
表面自组装
徐又一
,
蒋金泓
,
朱利平
,
朱宝库
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.03.006
多巴胺(dopamine)是一种生物神经递质,在水溶液条件下,它能在溶解氧的作用下发生氧化-交联反应,形成强力附着于固体材料表面的聚多巴胺复合薄层.基于多巴胺的这一特性,近年来膜技术研究者们通过多巴胺在固体基膜上的自聚-复合,对膜进行表面改性,并以具有反应活性的聚多巴胺复合层为平台,对膜进行进一步的表面修饰,实现膜的功能化.文章论述了多巴胺在膜表面修饰与功能化方面的研究进展,应用领域包括超/微滤膜、生物医用膜以及渗透汽化膜等.
关键词:
多巴胺
,
多巴
,
儿茶酚衍生物
,
功能化
,
仿生
,
表面改性
