静电纺聚酰胺6/聚苯乙烯复合纳米纤维膜制备及其空气过滤性能

针对空气过滤纤维材料的过滤效率、阻力和使用寿命难以平衡的问题,采用多喷头静电纺丝技术,制备了不同直径、形貌纤维及不同纤维沉积顺序的聚酰胺6/聚苯乙烯(PA6/PS)复合纳米纤维膜,测试了复合膜的平均孔径及孔隙率,建立了纤维结构与过滤效率及阻力的构效关系;结合扫描电镜表征探讨了不同形貌、直径纤维的叠加次序对过滤寿命及细颗粒物沉积行为的影响,系统研究了过滤风速、细颗粒物尺寸对过滤性能的影响。结果表明:在5.33 cm/s的风速下,以多喷头静电纺丝方式制备的PA6/PS复合膜具有更好的抵抗风速变化的能力,在长期使用中阻力增加较缓慢,其具有93.13%的过滤效率,30.67 Pa的过滤阻力和0.0889 Pa-1的品质因子,综合过滤性能优于同等条件下H10等级(过滤效率>90%)的商业玻璃纤维过滤膜。

静电纺聚醚酰胺纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能

酸性腐蚀和极端高低温等恶劣的实际应用环境下,常规的静电纺纳米纤维空气过滤膜存在易变形和失效等风险.本研究以耐化学腐蚀、耐高低温的嵌段共聚物聚醚酰胺(polyether-block-amide,Pebax)为原料,通过添加曲拉通表面活性剂调控纺丝液性质,制备了新型Pebax纳米纤维空气过滤膜,并系统探究了该滤膜的特性和空气过滤性能.结果表明:该Pebax纳米纤维的平均直径为(129±31)nm,在5.3 cm/s的风速测试条件下,对0.3μm空气颗粒物(PM_(0.3))的过滤效率高达98.37%,过滤阻力为100.67 Pa;该Pebax纳米纤维膜对细颗粒物的去除以物理过滤机制为主,即使经高低温老化处理后,过滤效率仅下降1.13个百分点;耐酸性腐蚀试验进一步验证了该Pebax纳米纤维膜具有良好的过滤稳定性.该静电纺Pebax纳米纤维膜可用于化工厂、燃煤电厂等产生的高温、酸性尾气中细颗粒物的过滤去除,具有良好的应用前景.

用于镍氢电池的PVA/PAAK碱性聚合物电解质的制备及性能

通过溶液浇铸和碱液活化的简易方法制备了聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸钾(PAAK)碱性聚合物电解质。运用交流阻抗法、循环伏安(CV)和X射线衍射(XRD)等技术对碱性聚合物电解质进行表征,分析了PAAK对聚合物电解质离子电导率的影响。结果表明,PAAK对聚合物电解质导电性的作用主要表现在:一是使聚合物电解质中容纳更多的KOH溶液;二是能降低PVA的结晶度,从而提高聚合物电解质的离子电导率。所制备的PVA/PAAK碱性聚合物电解质最大室温电导率达3.074×10-2S/cm,电化学稳定窗口为2.2 V。以其实验室制备的镁基储氢合金为负极,组装的聚合物镍氢电池(MH-Ni电池)的循环寿命较传统的MH-Ni电池明显改善。

PVA-PAA-KOH碱性聚合物电解质膜的制备及其性能

采用溶液浇铸法,向PVA溶液中加入不同中和度的AA,在引发剂、交联剂的作用下,经原位聚合得到PVA-PAA共混膜;接着采用碱液活化法,制备了PVA-PAA-KOH碱性聚合物电解质膜。通过扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等测试手段研究了聚合物共混膜的形貌与结构,同时采用交流阻抗、循环伏安法表征聚合物电解质膜电化学性能。研究表明,成功制备了均相PVA-PAA共混膜,同时PAA的合成可以提高体系的含水量以及降低PVA的结晶度。电解质膜的离子电导率最大可达3.55×10-2S/cm,PVA-AA配比为7∶3的碱性聚合物电解质膜综合性能最优,电化学稳定窗口2V以上,能够满足镍氢电池的要求。

铁氧化物/壳聚糖复合纳米纤维的制备及吸附五价砷研究

采用高压静电纺丝方法,制备了新型铁氧化物/壳聚糖复合纳米纤维砷吸附剂.扫描电子显微镜(SEM)观察结果显示,该纳米纤维的平均直径为(158±24)nm.X射线衍射谱图(XRD)表明,该纳米纤维为无定形结构.所制备的吸附剂在弱酸性或中性条件下对砷吸附率大于93%;吸附速率快,100 min内可达到吸附平衡;吸附剂对低浓度砷有很强的吸附亲和力,可将初始浓度为750μg·L-1的砷降低到10μg·L-1以下的安全饮用水水平;中性条件下吸附砷的最大容量为7.1 mg·g-1,吸附等温线符合Freundlich模型;有机质对吸附的影响较小;吸附剂可用低浓度Na OH洗脱再生.研究结果表明,该吸附剂制备方法简单,易分离再生,在饮用水除砷领域有较好的应用前景.

水体中硼的去除方法研究进展

硼是人体与动、植物必需的一种微量元素。然而,当水中硼浓度超过最大允许值,将对人体和部分动、植物产生严重的负面影响。硼独特的物化性质导致常规水处理方法对硼的去除效果较差。论述了各种水处理除硼方法,包括化学沉淀、吸附、离子交换、液液萃取、纳滤、反渗透、正渗透、膜蒸馏、组合工艺和其他方法;分析了各种除硼方法的分离过程、影响因素和优缺点等;展望了水处理除硼方法发展趋势,认为开发出能在中性p H条件下快速高效除硼的膜,以及具有高硼吸附量、易再生和回收硼的特效硼吸附剂是除硼水处理技术的发展方向。

用于聚合物镍氢电池的新型PVA/SiO2碱性微孔聚合物电解质(英文)

采用溶胶凝胶法,结合相转移法和碱液活化法制备了PVA/SiO2碱性微孔聚合物电解质,通过SEM、XRD、交流阻抗法和循环伏安法表征了电解质的结构与电化学性能.研究表明,PVA/5ωSiO2(ω为质量分数)共混膜上的微孔大小合适,聚合物电解质的离子电导率最大可达1.62×10-2 S cm-1,电化学稳定窗口2 V以上;将PVA/SiO2碱性微孔电解质组装成聚合物镁基镍氢电池,与传统镍氢电池相比,循环稳定性大大增加.