陈兆安
,
邓麦村
,
陈勇
,
贺高红
,
吴鸣
,
葛洁
,
李京华
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.01.004
以二醋酸纤维素酯(CA)/聚乙烯基亚胺(PEI)共混制备微孔滤膜,利用PEI对重金属离子的螯合作用吸附水溶液中的Cu2+.实验考察了吸附时间、pH对Cu2+静态吸附性能的影响.膜对Cu2+的等温吸附符合Langmuir型吸附,其饱和吸附量取决于膜中PEI的含量.
关键词:
醋酸纤维素
,
聚乙烯基亚胺
,
微滤膜
,
铜离子
施建杭
,
AbuziedMostafaAbd El-Rady
,
陈小洁
,
陈水超
,
张林
,
贺高红
,
陈欢林
膜科学与技术
采用太阳能集热真空膜蒸发系统对高浓盐水进行蒸发浓缩试验研究,考察了温度,真空度以及盐水溶液浓度对浓缩效果的影响.结果表明:温度、真空度的提高均能增大膜通量;实验中聚四氟乙烯(PTFE)膜组件的最高膜蒸发浓缩通量可迭3.94 kg/(m2·h);其中盐水浓度能从7％蒸发浓缩至32％,不产生明显的结晶.太阳能集热装置能维持料液温度在60～80℃范围内,供热稳定性良好,具有放大应用前景.
关键词:
太阳能
,
真空膜蒸发
,
浓缩
,
浓盐水
金美芳
,
王俊九
,
周谨
,
杨丹
,
贺高红
,
张卫
,
虞星炬
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2003.03.002
合成了两种侧链液晶高分子(PSC-Ⅱ),得到具有冠醚和液晶的双重功能的载体.用核磁共振光谱(1HNMR)和红外光谱(IR)证实了它们的结构.示差扫描热分析(DSC)实验证明了它们都具有热致液晶性.用聚丙烯膜(Celgard 2400)作支撑体,侧链液晶高分子作载体,采用不同的制膜方法,研究了Na+、K+离子选择性渗透通过膜的传递性能.对实验结果进行了讨论,指出了选择合理的成膜方法对传递性能影响是主要因素.
关键词:
支撑液膜
,
液晶化载体
,
促进传递
胡蒙蒙
,
吴雪梅
,
焉晓明
,
贺高红
,
张莹
,
方达晖
,
孙园园
高分子材料科学与工程
以氯甲基化聚砜为基材,三甲胺为季铵化试剂,开发均相溶剂完成均相季铵化反应,解决三甲胺非均相季铵化存在的反应不均匀、碱性功能基团不易聚集成簇等影响电性能提高的问题.实验结果表明,均相季铵化法制备聚砜氢氧根离子交换膜(Homo PSF-QaOH)的离子交换容量(IEC)为0.56～1.28 mmol/g,比相同氯甲基化程度的非均相季铵化聚砜氢氧根离子交换膜(Heter PSF-QaOH)提高约10％,膜的含水量也相应提高约8.8％.然而,相同IEC下均相法制膜的氢氧根传导率提高程度远大于IEC和含水量的提高程度,提高约30％ ～40％.透射电镜照片表明均相法制膜季铵基团更容易聚集成簇,从而能够改善膜的微观相分离结构,促进氢氧根离子的传导.热重分析测试表明,2种膜的初始热分解温度(TOD)相当,达到159℃,远高于燃料电池的操作温度.
关键词:
三甲胺
,
聚砜
,
均相法
,
阴离子交换膜
,
燃料电池
焉晓明
,
丁璇
,
潘昱
,
许小伟
,
郝策
,
郑文姬
,
贺高红
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62819-5
CO2是造成温室效应的主要原因,同时又是地球上储量最为丰富的可再生C1能源.因此,CO2资源化受到了广泛关注.CO2与环氧化物反应可合成环状碳酸酯,后者广泛用作极性溶剂、锂离子电池的电解液和聚碳酸酯中间体等.但是,由于CO2的化学惰性,其反应需要高活性的催化剂.近年来,碱性金属、金属配合物及离子液体等均相催化剂被用于催化CO2与环氧化物加成反应.其中,离子液体具有高热稳定性、低挥发性和结构可调性,得到了广泛研究.季铵盐、咪唑盐和季鏻盐等离子液体已经被证实具有较高的催化活性.然而,均相催化剂回收困难,而且产物需要进一步纯化.将离子液体固载化制备成非均相催化剂,可以实现简单的固/液分离.聚合物、SiO2、SBA-15、氧化石墨烯和羧甲基纤维素等固载化催化剂已经广泛用于CO2和环氧化物的环加成反应.虽然非均相催化剂显示了潜在的优势,但是催化活性较低的问题仍然亟待解决,尤其是在较温和的反应条件下.因此,通过催化剂分子结构设计以提高催化性能,成为目前的研究热点.本文提出在催化活性基团和载体之间引入长烷基链,增加催化活性位点与反应物的接触面积,同时引入助催化的羟基,通过长链与羟基的协同作用,提高非均相催化剂活性.本文合成了羟基功能化长柔性链季铵化聚苯乙烯微球非均相催化剂([AHTAPC-PS]X,X=Cl,Br,I),用于催化CO2与环氧化物的环加成反应,并与不含羟基的长烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TAPB-PS]Br)及短烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TMA-PS]X)的催化性能进行了对比.考察了固载后的离子液体烷基链长及侧链羟基对催化性能的影响,并通过实验和密度泛函理论计算研究了催化机理.红外光谱、扫描电镜和能量散射谱结果充分证明了季铵盐非均相催化剂的成功合成;热重测试表明,此类催化剂具有可以满足反应需求的热稳定性.密度泛函理论计算结果显示,与短烷基链非均相催化剂相比,长烷基链非均相催化剂的阴离子负电性更强,同时羟基与环氧化合物的氧原子之间存在强的氢键作用.羟基形成的氢键可以增加环氧化物的C–O键长,同时强负电的阴离子更加容易攻击β-碳原子,促进环氧化物开环.另外,长烷基链结构使得卤素阴离子具有与反应物更大的接触范围,因此提高了反应活性.当采用短烷基链季铵盐非均相催化剂时,环氧丙烷(PO)与CO2环加成反应生成碳酸丙烯酯(PC)的产率仅为70.9%,而采用长烷基链季铵盐非均相催化剂时产率可达91.4%(135°C,1.5MPa,3h),进一步加入助催化的羟基,则PC产率可提高到98.5%.此外,含羟基的长烷基季铵盐非均相催化剂在温和条件下也具有较高的催化活性(100°C,1.5 MPa,3 h,PC产率78.4%),该催化剂同时具有较高的循环稳定性(10次循环后,PC产率≥96%,选择性≥99%).综上所述,该催化剂具有优异的综合性能,展现了良好的工业应用前景.
关键词:
环加成反应
,
季铵盐
,
长烷基链
,
羟基
,
非均相催化
李建卫
,
焉晓明
,
阮雪华
,
郑文姬
,
贺高红
,
戴建
,
邓润连
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.12.007
以氯甲基化的聚砜(CMPSf)为基材,与N-甲基二乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺反应,分别制备了β-C具有供电子羟基的N-甲基二乙醇胺季铵化聚砜膜(PSf-MDOH)和N,N-二甲基乙醇胺季铵化聚砜膜(PSf-DMOH).在60℃、1 mol/L的KOH溶液中浸泡6h后,β-C具有供电子羟基的PSf-DMOH膜和PSf-MDOH膜的离子传导率略有下降,但仍保持了良好的膜尺寸稳定性,而β-C无羟基的三乙胺季铵化聚砜膜发生破碎,完全丧失膜形态,表明供电子羟基的引入显著提高了膜的热碱稳定性.同时,2种膜的性能比较发现,低离子交换容量(IEC)时,PSf-MDOH膜的离子传导率高于PSf-DMOH膜,但随着IEC的升高,PSf-MDOH膜吸水率急剧增加,膜内有效离子浓度下降,离子传导率低于PSf-DMOH膜.
关键词:
N,N-二甲基乙醇胺
,
N-甲基二乙醇胺
,
聚砜
,
离子传导率
,
热碱稳定性
顾爽
,
贺高红
,
吴雪梅
,
林畅
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.05.019
由于当前所使用的质子交换膜材料存在成本高、无法高温操作和不够环保等缺点,开发新型的成本低、性能高的质子交换膜越来越引起人们的重视.对于新型质子交换膜的研制主要体现在两个方面,一个是对于全氟磺酸型膜的改进和增强,包括加入支撑材料或掺杂增强材料等方法;另一个是彻底抛开全氟树脂,开发新型的质子交换膜材料,其中包括直接磺化、直接聚合、接枝、掺杂等制备方法.简要评述了这些方法的优缺点和这些膜材料的性能,并附以实例说明.
关键词:
燃料电池
,
质子交换膜
,
制备
,
改性
胡亮平
,
贺高红
,
赵薇
,
张玲玲
,
张建生
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.05.022
以聚醚酰亚胺为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为添加剂,水为凝胶浴,采用浸入沉淀相转化法制备平板超滤膜.采用浊点滴定法,考察了聚乙烯吡咯烷酮添加剂对PEI/DMAc/H2O相图的影响,发现PVP的加入使溶液的均相区增大,发生相分离所需的水量减少,它的加入促进了溶液的相分离.随着铸膜液中PVP含量的增加,膜由指状结构逐渐转变为海绵状结构,膜对牛血清蛋白(BSA)的截留率从84.5%增大到99.1%,纯水通量从473 L/(m2·h)降到了134 L/(m2.h).
关键词:
聚醚酰亚胺(PEI)
,
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)
,
超滤膜
,
相转化法
荣倩
,
顾爽
,
贺高红
,
吴雪梅
,
胡正文
,
焉晓明
高分子材料科学与工程
利用4-乙烯吡啶(4-VP)碱性单体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混,通过热聚合方法制备了SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜,并考察了引发剂种类、用量和P4VP添加量对复合膜制备和性能的影响.质量分数为0.2%的偶氮二异丁腈较适宜作为引发剂制备复合膜;P4VP的添加使得复合膜的质子传导率和离子交换容量JEC(IEC=mmol SO3H/g dry membrane)略有下降,但复合膜的吸水率降低,抑制溶胀能力增强,且温度越高,抑制能力越为明显,此外复合膜的阻醇性能和拉伸屈服应力也有所提高,当4-VP的含量在50%(质量分数,下同)时,复合膜的甲醇渗透率与SPEEK和Nafion膜相比分别下降了70%和99%.
关键词:
磺化聚醚醚酮
,
4-乙烯基吡啶
,
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
酸碱复合
