PVDF/PVA共混膜的制备及其在去除污水COD中的应用

以聚乙烯醇(PVA)、聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,聚乙烯吡咯烷酮为溶剂,制备了PVDF/PVA共混膜。将该膜应用于膜生物反应器处理污水,测试化学需氧量(COD)去除率和膜的使用性能。结果表明:膜的水通量随PVA加入量的增加而逐渐增加,在牵伸比为1.7时,膜的水通量达到最大值;平板膜用清水清洗后,膜的水通量恢复率较高,膜的运行周期经第一次清洗后下降了18 h,经第二次和第三次清洗后,膜的运行周期基本稳定在6~8 h,COD去除率高于90%,表明该膜具有良好的使用性能。

木质素基水性聚氨酯/聚乙烯醇共混膜制备及性能

环境友好型薄膜代替传统石油基薄膜用于农用地膜等领域愈发引起广泛的关注和研究。薄膜性能的提高仍然是当下所要攻克的难题。针对解决传统聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)在薄膜领域力学强度低,耐水性及隔绝紫外能力差的缺点,同时为了能够更好的提高生物质资源的使用价值,该研究以聚乙烯醇(PVA)为原料,木质素(Lignin)、水性聚氨酯(waterborne polyurethane,WBPU)作为填料剂,对木质素进行液化制备木质素液化物L(D),采用溶液浇筑法成功制备木质素基水性聚氨酯/聚乙烯醇共混膜。通过对共混膜的光学性能,形貌特征,化学结构和晶体结构进行表征分析,探究了木质素用量,L(D)/WBPU质量比对共混膜的影响。结果表明,L(D)与WBPU均能与PVA充分混合,并在含有15%L(D)的共混膜中表现出的力学性能和耐水性能最好,拉伸强度提升了10%,耐水性提高了32%,同时加强了膜的抗紫外能力,在400 nm紫外区的透光率从81.44%降低至7.69%;在不同L(D)/WBPU质量比的作用下,膜的耐水性和抗紫外性都得到进一步的加强,耐水性最高提升了68%,400 nm紫外区的透光率接近于0。该研究制备的共混膜具备较高的应用潜力,同时对食品、医药包装等领域有一定的参考意义。

全氟磺酸树脂和三乙烯基二胺盐的两性离子共混膜的制备及性能研究

离子交换膜作为全钒液流电池(VRB)的核心组成,起到传输离子和阻隔钒离子渗透的作用。将全氟磺酸树脂(PFSA)和三乙烯基二胺(DABCO)盐离子化合物共混,对全氟磺酸树脂进行改性制备了两性离子共混膜。以DABCO-PFSA共混膜为研究基础,采用阴阳离子非共价相互作用的超分子交联方法制备的共混膜可以有效提高膜的综合性能。通过优化共混膜的二组分结构差异合成了聚阳离子PDABCO,并与PFSA共混,聚合物链间超分子交联赋予膜良好的机械性能和稳定性,降低了钒离子渗透,其中PDABCO-PFSA-7.5%膜的钒离子渗透率达到0.25×10^(-6)cm^(2)/min。在VRB测试中,当电流密度为160 mA/cm^(2)时,PDABCO-PFSA-7.5%膜的库伦效率(CE)达到88.43%。

明胶/魔芋葡甘聚糖相行为调控共混膜结构及在热封包装中的应用

为探究蛋白质/多糖相行为与共混膜结构之间的关系。以明胶和魔芋葡甘聚糖为原料制备不同比例的共混膜,通过微观结构、热力学性能、机械性能、光学性能和耐水性能等检测指标,研究不同共混比例下的相分离对膜结构的影响。结果表明,当魔芋葡甘聚糖添加量为0.4%时,共混体系出现微观相分离,共混膜断裂伸长率和热封强度显著提高,分别达到12.5%和1704.2 N/m,拉伸强度为30.9 MPa,水蒸气透过率降至最低。进一步采用共聚焦拉曼光谱仪和扫描电镜原位观察相分离,发现共混膜中分散相聚集颗粒的主要成分为魔芋葡甘聚糖,其颗粒尺寸和分布密度与相分离程度成正比。研究为利用多糖与蛋白质共混相行为调控膜结构,并在可食性热封包装材料中的应用提供技术参考。

大豆蛋白/聚乙烯醇共混膜的性能研究

以大豆蛋白(SPI)和聚乙烯醇1788(PVA)作为主要的成膜物质,制备了共混薄膜,研究了丙三醇及聚乙烯醇的用量对薄膜的物理性能的影响,采用红外光谱仪对共混膜的结构进行了表征。结果表明,丙三醇和PVA的用量对共混物的成膜能力及力学性能具有重要影响。丙三醇用量太少时,体系不能成膜;随着丙三醇的用量增加,共混膜的拉伸强度存在极值,断裂伸长率则在丙三醇用量大于3.0g后有显著上升。当PVA用量分别为30%和40%时,不能得到完整的薄膜;随着PVA的用量增加,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均略有下降,用量达到50%后,两者均出现急剧上升,在90%时达到极大值。随着PVA的用量增加,膜的吸水率表现出下降、上升、下降的变化规律。PVA用量小于20%时,共混膜的析出率的变化不明显,超过20%后,析出率出现急剧下降,大于50%后又有明显上升。随着PVA的用量增加,高波数的羰基的红外振动峰出现并逐渐变大,低波数的羰基峰则逐渐减小,两者的波数均逐渐增大。

磷酸掺杂磺化聚(氟化亚芳基醚)-聚(环氧乙烷)共混膜的制备研究

为提高聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)的高温性能(150℃以上),采用磺化的聚芳基醚(SDF-F)和聚环氧乙烷(PEO)合成了新的共混膜,并使用磷酸掺杂;对新的共混膜进行了表征,并通过测量拉伸强度确定了酸掺杂共混膜的机械强度。结果表明,SDF-F和PEO成功共聚成共混膜且2种聚合物均匀混合,共混膜的磷酸掺杂水平随着PEO含量的增加而增加,当PEO的质量分数为60%时,掺杂的磷酸质量分数可达784%;共混膜的机械强度随着PEO含量的增加而下降,但即便PEO的质量分数为60%时,共混膜的拉伸强度仍有17 MPa。新共混膜能够完全满足高温聚合物电解质膜燃料电池的要求。

磷酸掺杂磺化聚(氟化亚芳基醚)-聚(环氧乙烷)共混膜的电化学性能研究

研究磷酸掺杂的磺化聚(氟化亚芳基醚)(SDF-F)和聚环氧乙烷(PEO)的共混膜的电化学性能。电化学阻抗谱分析EIS测量结果显示,其电导率与温度无关。根据不同质量比的混合膜在不同温度下的单电池性能测试结果,随着PEO含量越高,电池性能越稳定,SDF-F和PEO的质量比为6/4的混合膜的磷酸掺杂水平最低。由此可以推断,SDF-F/PEO混合膜的电池性能与磷酸水平的关系比与高温下的热稳定性关系更大。且在一定温度范围内,随着温度的升高,电极的性能会得到改善,其主要原因是由于温度升高会提高电极反应速率。然而,因为长时间稳定性测试结果表明其耐用性较低,故在高温PEM-FC中的应用的共混膜还需进一步改性。

聚乳酸/丝素共混膜的药物释放性能研究

使用聚乳酸对丝素蛋白膜进行改性,制备聚乳酸/丝素共混膜,期望改善丝素蛋白膜作为药物载体的药物释放效果。首先研究聚乳酸含量对共混膜断裂强力和溶失率的影响,接着以染料罗丹明B作为小分子模型药物,将共混膜作为药物载体,对其药释性能进行研究,并使用药释动力学模型对实验数据进行拟合,最后探讨药物的用量以及膜厚度等因素对共混膜的药释性能影响。结果表明,聚乳酸的加入能够显著地提高丝素蛋白膜的断裂强力,降低其溶失率;聚乳酸/丝素共混膜对供试药物罗丹明B具有较好的缓释性能,释放过程属于菲克扩散模型;适当增加药物罗丹明B的用量可以有效提高共混膜的药物释放速率,而共混膜厚度的增加则可抑制药物的释放速率。

4种改性淀粉与明胶共混膜的制备与性质比较

该研究对4种改性淀粉(羟丙基二淀粉磷酸酯、羟丙基淀粉、氧化淀粉、氧化羟丙基淀粉)的溶解度、膨胀势、糊化特性、老化值进行了分析和比较。溶解度高、膨胀势小、糊化特性好、老化值低的淀粉,较适宜作为制备共混膜的原料。在此基础上加入甘油或聚乙二醇400(Polyethylene Glycol,PEG400)作为增容剂,并对配方中水和甘油加入量进行了初步摸索,运用紫外、扫描电镜和拉伸试验机测定共混膜的透光性、透水气性、微观形貌和机械性能。结果表明:羟丙基淀粉溶解度最高,为86.42%;膨胀势最低,为0.086%,稳定性更好;黏度较低,老化值较大,流动性高,易于成膜。为4种改性淀粉中最适宜和明胶共混的原料。利用紫外分光光度计进行全波长扫描测量透光率;利用不同时间水保留质量反应透水汽性;用扫描电镜放大500~6000倍对微观形貌观察,用拉伸材料试验机对机械性能进行测试。通过比较,发现以羟丙基淀粉为原料的共混膜,具有较好的透明度(优于纯明胶样品的透光度),良好的透水汽性和机械性能。微观形貌也是呈现出相容性较好的形态(SEM显示),相较于PEG400,甘油作为增容剂时共混膜的微观形貌横截面均匀光滑,内容物相容性好。明胶:甘油:水质量比为1:9:3:13制得共混膜透光性、透水气性、机械性能最佳,具有较好的实际应用价值。

荞麦麸皮黄酮稳定性和抗氧化活性分析及其壳聚糖共混膜的制备

采用超声辅助提取荞麦麸皮黄酮(buckwheat bran flavonoids,BBF),通过测定pH、温度、光照条件及金属离子对黄酮稳定性的影响,并通过DPPH自由基、铁还原力、ABTS+自由基、超氧阴离子清除实验分析黄酮体外抗氧化活性。以BBF与壳聚糖(chitosan,CS)为材料,制备荞麦麸皮黄酮-壳聚糖共混膜(BBF-CS)。测定添加BBF(0、5、10、15、20 mL)后对共混膜的厚度、不透明度、色度、溶解性及力学性能的影响。结果表明,BBF适宜在弱酸(pH5~7)环境常温条件下避光贮藏,避免Ca^(2+)、Fe^(3+)、Cu^(2+)的接触。体外抗氧化活性测定发现BBF对DPPH和ABTS+自由基、超氧阴离子的清除能力显著(P<0.05),最大清除率分别为92.1%、87.7%、53.81%,对铁离子的还原力吸光值达到3.54。与CS膜相比,BBF-CS共混膜的厚度、不透明度、黄度值更高,而L^(*)值、总色差值、含水率、溶解度、抗拉强度以及断裂伸长率更低。该方法稳定可行,可用于提取具有较强抗氧化活性的BBF,为后续BBF-CS共混膜在食品活性包装资源的开发提供依据。

PVC/PVDC共混膜的制备及其性能

为了探讨聚氯乙烯(PVC)/聚偏二氯乙烯(PVDC)共混膜的制备及性能,选用N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,采用相转化法制备PVC/PVDC共混膜,研究PVC/PVDC共混体系的相容性、共混膜表面形貌和截面形貌,以及共混比和聚乙二醇(PEG)质量分数对纯水通量、截留率,动态接触角以及通量恢复率的影响。结果表明:当PVC/PVDC共混比为4/6时共混膜的综合性能最好,纯水通量为212.9 L/(m2·h),在0.1 MPa的压力下,对牛血清蛋白(BSA)的截留率为88.5%。PEG最佳质量分数为6%,此时纯水通量为336.6 L/(m2·h),截留率为81.6%,瞬间接触角从81.1°下降到74.5°,恢复通量率从52.7%上升到85.7%。研究结果说明PEG可以有效地改善共混膜的亲水性和抗蛋白污染能力。

海藻酸/明胶共混膜结构表征及性能

由海藻酸钠和明胶的水溶液共混 ,在 5 %(质量分数 )的 Ca Cl2 水溶液中凝固 ,然后用 1%(质量分数 )的 HCl水溶液处理 ,成功制得海藻酸 /明胶共混膜 .采用红外光谱 ,X-射线衍射 ,原子吸收光谱 ,扫描电镜对共混膜进行了结构表征 ,并对共混膜的透光率 ,吸水率及力学性能进行了测试 .结果表明 ,共混膜中海藻酸与明胶分子间存在着强的相互作用及良好的相容性 ,其中 Ca2 +交联和海藻酸与明胶分子间静电作用使共混膜力学性能得到了显著改善 .此共混膜可望成为一种潜在的伤口包扎、止血及人造皮肤材料 .

聚乙烯醇/二氧化硅共混膜的制备及耐温、耐溶剂性能研究

以聚乙烯醇 (PVA)和正硅酸乙酯 (TEOS)为原料 ,通过溶胶 -凝胶 (Sol- Gel)方法 ,制备出不同二氧化硅含量的聚乙烯醇 /二氧化硅 (PVA/Si O2 )共混均质膜。通过热重分析 (TGA)、示差扫描量热法 (DSC)和动态力学分析 (DMA)研究了共混膜的热性能。结果表明 ,与 PVA膜相比 ,PVA/Si O2 共混膜具有更高的热稳定性 ,随 Si O2 含量的增大 ,共混膜的分解温度升高 ,玻璃化温度也略有提高。以水为溶剂 ,测定了共混膜的耐溶剂性能。与 PVA膜相比 ,PVA/Si O2

葡甘聚糖-胶原蛋白-壳聚糖共混膜(I)

用溶液共混法制备了葡甘聚糖-胶原蛋白-壳聚糖(KCCS)共混膜。并用FT-IR,X-RD,SEM及透光率表征了膜的结构,同时测试了膜的抗张强度、断裂伸长率、吸水率、透水汽性、渗透性和吸附性。结果表明:共混膜中葡甘聚糖、胶原蛋白及壳聚糖之间存在着强烈的相互作用和良好的相容性,三者共混明显改善了纯聚合物和二元膜的性能。以共混膜为载体培养内皮细胞,发现共混膜具有良好的细胞相容性,预示着共混膜可作为潜在的组织工程支架材料。

聚乳酸/聚乙烯醇共混膜的制备

基于流延法和溶剂蒸发技术,以聚乳酸(PLA)和聚乙烯醇(PVA)为原料,制备可降解PLA/PVA共混膜。通过考察不同的共溶剂对共混膜成膜性能的影响,确定二甲基亚砜(DM SO)是制备PLA/PVA共混膜优良的共溶剂。研究PLA与PVA配比对PLA/PVA共混膜性能的影响,探索PLA与PVA分子链在共混膜中的结合状况。结果表明,当PLA的含量低于20%时,可以得到均质的PLA/PVA共混膜,且PLA与PVA分子链间以氢键结合。此外,在共混过程中,PLA与PVA的结晶均受到一定的破坏,结晶度比纯PLA与PVA下降。

纤维素/甲壳素共混膜的结构表征与抗凝血性能

以 6wt %NaOH 4wt%尿素为纤维素的新溶剂 ,采用溶液共混法制备出纤维素 甲壳素共混膜 ,为甲壳素在碱性溶液中制膜提供了新的方法 .红外光谱、X 射线衍射、扫描电镜和力学性能、抗凝血性能测试结果表明 ,共混膜中甲壳素含量低于 4 0wt%时 ,纤维素与甲壳素分子间具有良好的相容性 ;在纤维素中引入适量甲壳素可提高共混膜的抗张强度 ,共混膜的干、湿态抗张强度在甲壳素含量 10wt%时最大 ,其值分别为 89 1MPa和 4 3 7MPa ,比纯态纤维素膜的干、湿态抗张强度分别提高了 6 7%和 11 5 % ;甲壳素的引入可明显降低血小板在共混膜表面的粘附、凝聚与变性 ,增大共混膜的抗凝血参数 ,甲壳素含量达到 5 0wt%时 。

氧氟沙星-壳聚糖-明胶共混膜的制备及表征

制备了壳聚糖 明胶共混膜 ,测定了壳聚糖 明胶共混膜的抗张强度 ,并以抗张强度最大的壳聚糖 明胶共混膜为载体 ,氧氟沙星为模型药物制得具有抗菌性能的氧氟沙星 -壳聚糖 -明胶共混膜。通过红外光谱 (FT -IR) ,X射线衍射 (X ray) ,扫描电子显微镜 (SEM)表征了共混膜的特性。结果表明 :明胶质量分数为 2 5 %时 ,壳聚糖 明胶共混膜的抗张强度最大 ,达 5 5MPa。壳聚糖、明胶、氧氟沙星三者在共混膜中有很好的相容性 。

海藻酸钠/水性聚氨酯共混膜的结构表征和性能测试

本文将海藻酸钠与聚酯型水性聚氨酯共混制膜 ,并通过红外光谱 (FTIR)、X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM)、紫外光谱 (UV)、力学性能测试对共混膜的结构和性能进行了表征与测试。结果表明 ,共混膜中两种分子间存在着强烈的相互作用和良好的相容性 ,与纯海藻酸钠膜相比共混膜有较高的抗水性和断裂伸长率。

壳聚糖-淀粉-苯甲酸钠三元共混膜的结构和性能

以溶液共混法制备了壳聚糖 淀粉 苯甲酸钠三元共混膜,通过红外光谱(FT IR),X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透过率(T)表征了其结构,同时测试了其吸水率(Q)、力学性能及抗菌性能.结果表明,当壳聚糖含量为80%时,共混膜的湿态抗张强度(σw)和干态断裂伸长率(εd)均达到最大值;而壳聚糖含量为60%时,共混膜的干态抗张强度(σd)和湿态断裂伸长率(εw)均达到最大值.苯甲酸钠的加入仅对共混膜的σw有一定程度的增强,主要是提高了其抗菌性,且苯环的引入还可以降低膜的吸水性.同时也发现温度的升高对共混膜的σw的影响并不明显,但εw得到很显著的提高.

骨胶原蛋白-壳聚糖共混膜中分子间作用红外光谱分析

本研究旨在利用二维红外相关光谱探讨共混膜中骨胶原蛋白和壳聚糖分子间相互作用。采用分峰拟合和二维相关分析法分析了不同混合比例共混膜的红外光谱特征。结果表明,随着壳聚糖添加量增大,骨胶原蛋白的C=O键构象首先变化,二级结构伸展,基团暴露;壳聚糖的脱乙酰化程度较高,糖基骨架C–O–C键的二维红外相关峰表明成膜过程中壳聚糖的空间构象发生改变。添加壳聚糖后,N-H键振动光谱变化十分显著;胶原蛋白的-OH、-NH2、-COOH与壳聚糖的-NH2和-COOH等基团形成分子间氢键;壳聚糖侧链-NH2质子化形成-NH3+后与胶原蛋白形成静电作用。研究表明,胶原蛋白与壳聚糖分子间形成氢键和静电相互作用,为进一步从分子层面上研究分子间相互作用提供参考。