g-C_(3)N_(4)/MXene@Ag多功能膜制备及其水净化性能研究

通过真空辅助组装构建g-C_(3)N_(4)/MXene@Ag(CNMA)分离膜。研究表明,银纳米粒子的引入可以增强表面润湿性并优化传质通道,复合膜最高分离通量(对水包1,2-二氯乙烷乳液)为(6812.7±106)L m^(-2)h^(-1)bar^(-1),最大效率可达99.7%。值得注意的是,CNMA复合膜具有显著的抗污能力,在连续使用10次后仍保持稳定的分离性能。此外,MXene@Ag材料能够优化复合膜体系的能带结构,促进电子-空穴(e^(-)-h^(+))的有效空间分离,从而改善光电性能,实现对有机污染物(染料、抗生素)的高效去除,其中对亚甲基蓝染料的降解效率为98%。CNMA分离膜适用于有机污染物场景下的水环境修复,满足实际污水处理要求,具有十足的发展前景。

纳米纤维素材料在功能膜材料中的应用

针对纳米纤维素在多领域的发展应用,综述了其在食品包装、传感器导电材料、水处理功能膜材料、抗紫外线材料、电池电极材料等方面的应用,并对今后在功能膜材料方面更深层次的发展进行了展望。

生物大分子基纳米复合功能膜的制备及应用研究进展

近年来,生物大分子基纳米复合功能膜在生物医学、食品包装和柔性电子等新兴领域受到国内外研究者的高度关注。文章综述了蛋白质和多糖类等生物大分子基纳米复合功能膜制备过程中不同结构与功能的纳米材料对复合膜物理化学性能和功能特性的影响,进而分析了复合膜在生物医学、食品包装和柔性电子等相关领域的应用潜力,最后展望了生物大分子基纳米复合功能膜的研究趋势,为新型生物大分子基纳米复合功能膜的研发及应用提供了重要参考。

介孔分子筛表面功能膜的制备及对水体中铅汞镉的去除作用

在介孔分子筛 MCM-41表面自组装 3 -巯基丙基三甲氧基硅烷 (MP)制得对水体中重金属离子具有良好吸附作用的功能膜材料 MP-MCM-41。用 XRD、IR、TG和 2 9Si和 13 C CP/MAS NMR对分子筛及巯基功能膜材料进行了表征。研究了溶液 p H值对水体中 Pb2 + 、Hg2 + 、Cd2 + 吸附的影响。吸附实验表明 ,巯基功能膜材料对水体中的 Pb2 + 、Hg2 + 具有良好的吸附能力 ,吸附饱和容量分别可达 1 3 5 .76和 1 48.2 0 mg/g。重金属Pb2 + 、Hg2 + 、Cd2 + 在功能膜材料上的吸附作用符合 Langmuir型吸附等温线。

新型功能膜材料对污染土壤铅汞镉钝化作用研究

采用盆栽实验,研究了在未加钝化剂和添加钝化剂的条件下,Pb、Hg和Cd单因子污染及Pb-Cd和Pb-Hg-Cd复合污染对油菜生长性状的影响和重金属在土壤-油菜系统中迁移、积累的特性。结果表明,重金属Pb、Hg在油菜体内不同部位的分配规律为根>茎、叶,而Cd在油菜体内不同部位的分配规律为茎、叶>根。重金属在土壤-油菜系统中的迁移能力为Cd>Pb>Hg。钝化剂对Pb、Hg和Cd具有良好的吸附钝化作用,可有效地抑制Pb、Hg和Cd在油菜体内的积累。

载银抗菌功能膜的制备和研究

介绍了 1 种制备新型载银抗菌功能膜的方法。首先制备阳极氧化初级膜,然后通过特殊的着色工艺把银添加到氧化膜中,最终获得了金黄色和棕色的抗菌膜。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌种,采取体外实验的方法,测试了试样的抗菌效果。通过实验发现,新制备的抗菌膜和在空气中存放 24 个月的抗菌膜,都具有良好的抗菌效果,而且所制备的抗菌膜具有好的颜色稳定性。对抗菌膜进行了扫描电镜、X 射线光电子谱和俄歇电子谱的研究与分析,发现抗菌膜中存在多种以银元素的化合物。通过 1 个对比实验,计算了抗菌膜中的银量和银离子在不同介质中的释放速度。研究表明,这种工艺制备的抗菌膜具有可靠和高效的抗菌效果。

绝缘纸板表面微纳结构Al2O3功能膜的构筑及其抑制空间电荷注入的机制

空间电荷是影响和制约换流变油纸绝缘材料绝缘强度的关键因素。与体掺杂不同属性纳米颗粒实现抑制空间电荷的传统方法相比,需要探索新思路、新方法实现油浸绝缘介质的空间电荷注入。以射频反应磁控溅射为技术手段,在绝缘纸板表面成功制备了微纳结构Al2O3功能膜;通过电声脉冲空间电荷测量法,以及预压及无预压情况下的直流击穿测试获得构筑微纳结构Al2O3功能膜油浸绝缘纸板的空间电荷和直流击穿特性。研究表明,绝缘纸板表面构筑的微纳结构Al2O3功能膜提升了油浸绝缘纸板体积电阻率,有效抑制油浸绝缘纸板空间电荷的注入,并显著减弱由空间电荷积聚引起的油浸纸板内部电场畸变程度,表面构筑微纳结构Al2O3功能膜油浸纸板的预压直流击穿电压值得到了较高提升。微纳结构Al2O3功能膜除了具备纳米粒子相关效应外,还提升了电荷注入势垒。

薄膜温度传感器敏感功能膜

综述了目前国内外薄膜温度传感器敏感功能膜的制备方法、分类、结构、性质等,着重阐述了金属温度敏感膜的研究现状,并详细介绍了高温薄膜温度敏感器件的研究进展,最后论述了薄膜温度敏感器目前需要解决的一些问题。

丙烯酸氨烷基酯共聚物功能膜研制（Ⅱ）——功能膜制备和性能研究

本文研究了季铵化甲基丙烯酸二甲胺基乙酯（ＤＭ）－丙烯腈（ＡＮ）共聚物功能膜的成膜规律和性能。讨论了共聚物组成、制膜液中聚合物含量、添加剂等与膜平均孔径的关系；

敏感性高分子功能膜的研究进展

某些高分子凝胶膜、膜表面或微孔内接枝改性膜、液晶膜具有化学阀的功能 ,其膜的通透性随外界环境条件变化而改变。详细介绍了 pH、温度、电场等外界环境条件变化对此三类膜的敏感性及通透性的影响 ,以及敏感性功能膜在物质的分析与检测。

壳聚糖和甲壳素接枝丙烯酸功能膜的pH刺激响应性研究

刺激响应性材料是随周围环境条件的变化，如光、热，ｐＨ值、电场等的变化，材料本身结构或形态发生相应变化的材料［１－４］。它是材料科学近年来迅速发展起来的一个重要分支。由于其在工业、生物工程、医学等方面巨大的潜在应用可能性，正在受到人们的普遍重视。早在７０年代，美国、日本的研究者就已经开始此项研究，例如采用环境刺激响应性高分子材料作为“化学阀”［５］对一些难以控制的化学反应进行有效控制；与酶、抗体、抗原、激素等生理活性物质组合构成具有生物控制功能的杂化生物材料，用于人工器官［６］；利用其情报传递功能作为生物、化学信息的传递与转换制作各类传感器以及用于制药、细胞培养、诊断和免疫隔离等方面。本文对甲壳素／壳聚糖及其丙烯酸接枝功能膜的ｐＨ刺激响应性进行了初步探讨，同时对影响其ｐＨ响应性的诸因素，如分子量、膜厚、去乙酰化程度等进行了详细研究。

玻璃表面功能膜的研究进展

玻璃表面功能膜主要分为透明导电氧化物薄膜、低辐射玻璃和太阳能控制薄膜、平板显示中的透明电板、自洁净玻璃薄膜等,广泛应用于建筑工业、汽车工业、太阳能电池、平面显示等很多领域。介绍了各种玻璃表面功能膜的特点、典型成分、制备方法和主要应用,并且概括了目前的研究状况,展望了发展趋势。

MEMS工艺制备pH-ISFET/REFET功能膜研究

微电子技术的快速发展,促使硅基传感器向着集成化、微型化、可批量加工方向发展.对于pH-ISFET集成芯片而言,如何以MEMS工艺制备性能优良的pH功能膜,是其发展的关键.目的:以适合批量加工的MEMS工艺研制pH功能膜;方法:在小尺寸集成芯片的基础上,以MEMS工艺分别制备Ta2O5材料的pH敏感膜,PTFE材料的pH钝化膜;结果:在pH1～12范围内,Ta2O5膜pH-ISFET对H+的灵敏度达56mV/pH,PTFE膜REFET对H+的响应仅为0.13mV/pH;结论:采用MEMS工艺,可对以标准CMOS技术加工的ISFET集成芯片系统,进行后续加工,从而实现传感器芯片系统的全过程批量加工.

ATRP表面接枝在功能膜制备中的应用

ATRP表面引发接枝聚合是功能膜制备中一个重要而有效的方法.近年来,随着原子转移自由基聚合(ATRP)研究的快速发展,将ATRP应用于功能膜制备的研究已取得了显著的进展.详细介绍了在膜表面固定ATRP引发剂的方法及将ATRP表面接枝法应用于制备抗污染能力强,抗菌性好,环境响应迅速等多种功能性膜方面的研究进展情况.

LBL自组装技术及自组装生物功能膜结构

主要介绍近几年发展的用于生物大分子自组装功能膜的三种逐层 (LBL)自组装技术与制备方法 ,酰胺化反应自组装技术、生物分子的特异识别自组装技术、分子沉积自组装技术 ;同时总结了自组装功能膜的结构、特性的表征方法 ,主要有AFM、TEM、循环伏安法、石英晶体微天平 (QCM )技术、UV/VIS、XPS方法等。

功能膜材料对土壤-油菜系统中铅迁移作用的影响

研究了Pb2 + 在土壤和改性土壤中的吸附特性 ;并通过盆栽实验 ,研究了在添加钝化剂条件下 ,添加外源Pb2 + 对油菜生长性状的影响和Pb2 + 在土壤 油菜系统中吸持、迁移和积累的特性。结果表明 :Pb2 + 对油菜生长具有刺激促进作用 ,Pb2 + 在油菜体内不同部位的分配规律为根 >茎叶。钝化剂对Pb2 + 具有良好的吸附钝化作用 ,可有效地抑制Pb2 +

玻璃表面功能膜的进展

阐述了功能膜所用玻璃基片成分和性能 ,对功能膜膜层材料和镀膜方法作了评论 。

奶牛粪微好氧耦合功能膜贮存稳定性与气体减排研究

集约化养殖场奶牛粪集中产出量大,资源化利用前贮存过程因局部厌氧易产生氨气和温室气体等,造成氮素损失和环境污染。采用具有选择渗透性的功能膜作为覆盖材料同时耦合微好氧环境,对比分析未覆膜大气环境下贮存物料特性动态变化,探索微好氧耦合功能膜技术对奶牛粪稳定贮存和气体减排的可行性。以奶牛粪为原料,在智能型膜覆盖好氧堆肥反应器系统中进行为期30 d的贮存试验。试验设置覆膜组和对照组,采用反馈调节模式使反应器内氧气体积分数处于4%~6%的微好氧状态,监测分析贮存过程堆体理化、生物学指标的动态变化和主要气体排放规律。研究结果表明:微好氧耦合功能膜技术更有利于奶牛粪的稳定贮存,且与对照组相比,贮存过程排放至环境中的氨气量减少14.4%,总温室气体排放量减少25.58%,减排效果显著。

功能膜材料发展概况及应用进展(待续)

概述了3类新型功能膜材料的最新研究进展,包括PVDF中空纤维微滤超滤膜、低压大通量纳滤膜、正渗透膜、膜蒸馏、血液透析膜、空气能量回收膜等分离膜,锂离子电池隔膜、燃料电池质子交换膜、电渗析膜等离子交换膜,PVDC包装膜、太阳能电池背板膜等封装膜,以及中科院宁波材料所功能膜课题组在此领域的基础研究和应用情况。认为我国应大力新型分离膜,离子交换膜的研究主要向高性能、低成本方向发展,封装膜材料需要发展新型绿色、环保的高阻隔材料以及绿色加工方法。

淀粉基可降解高吸水性功能膜的制备及性能

以丙烯酸(AA)接枝玉米淀粉(CS)(AAGS)为原料、一种自制的不饱和聚酯酰胺脲树脂(UPU)为交联剂,采用高效的紫外光固化方式作为成膜方法制备了一种兼具高吸水性和可降解性的功能膜,成膜过程中不需添加任何光引发剂。用FTIR和ESEM技术对功能膜的化学结构及微观形貌进行了表征;考察了m(AA)∶m(CS)、AA接枝CS的时间、硝酸铈铵(CAN)用量、AA中和度和m(AAGS)∶m(UPU)对功能膜吸水性能的影响,并考察了常温下功能膜在不同溶液中的降解性能。研究结果表明,在接枝反应时间3h、w(CAN)=0.1%(基于AA质量)、m(AA)∶m(CS)=6、AA中和度90%、m(AAGS)∶m(PUP)=200的条件下制备的功能膜在20min时吸水倍率可达456g/g,在蒸馏水中浸泡7d后的失重率达85.25%。