原位CVD法生长碳纳米管组装CNT/TiO_2多孔复合膜

在FTO导电玻璃上组装了CNTs/Fe-Ni/TiO2多孔复合膜光催化剂.首先制备合成孔剂嵌段聚合物P123和掺杂铁和镍的TiO2前驱体溶胶,然后采用喷涂热解法在FTO导电玻璃上组装掺杂铁和镍的TiO2多孔膜,最后采用CVD法将CNTs原位生长在多孔TiO2膜上,得到过渡金属掺杂的CNTs/TiO2多孔复合膜.通过XRD、SEM、TEM、Rarman和光电流等方法考察了原位生长CNTs的工艺条件对CNTs/TiO2复合膜光催化剂的结构和性能的影响,并通过降解甲基橙溶液评价了CNTs生长工艺条件对光催化活性的影响.考察了多孔复合膜在液相光催化降解中的稳定性.结果表明,原位生长CNTs的较适宜的工艺条件为：温度550～600℃,时间20min.

ZrO_2-316L多孔复合膜管的制备和表征研究

以316L多孔管为基体管,ZrO_2微滤膜为功能层,制备了ZrO_2-316L多孔复合膜管。研究了ZrO_2浆料的组成对膜形貌的影响。研究了热处理温度对膜表面形貌的影响。结果表明,ZrO_2溶胶+ZrO_2纳米粉组成的浆料可获得完整、均匀的ZrO_2膜。随烧结温度的提高,膜中的缺陷不断增加。当温度高达1100℃时,有部分ZrO_2纳米粉团聚形成较大的球形颗粒,且膜中缺陷十分明显。

温敏型羟丙基甲基纤维素/壳聚糖多孔复合膜的制备及表征

在超临界二氧化碳(sc CO2)条件下合成温敏聚合物聚(乙烯基己内酰胺-co-甲基丙烯酸)P(VCL-co-MAA),再通过溶液共混法制备不同质量比的P(VCL-co-MAA)-壳聚糖(CS)-羟丙基甲基纤维素(HPMC)多孔复合膜。采用红外(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行结构表征,结果表明,HPMC和CS在晶区有一定的相互作用,共混膜的结晶度减小;温敏聚合物P(VCL-co-MAA)和成膜聚合物间具有较好的相容性;复合膜的孔结构分布均匀。对复合膜的力学性能、吸水溶胀性能及水通量的测试结果表明,随着HPMC的含量增加,聚合物膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率和弹性模量的变化趋势为先增大后减小。当CS与HPMC质量比为3∶1时,复合膜的拉伸强度为1.75MPa。所得复合膜的水通量随温度的上升而降低。

水辅助CVD法合成碳纳米管阵列以及制备取向碳纳米管阵列/环氧树脂多孔复合膜

碳纳米管作为一维碳纳米材料,具有十分独特的结构与物理化学性质.近年来,人们开始着重研究碳纳米管的内部填充与物质传输的性质,因此,合成高质量,高通透性的碳纳米管具有重要的意义.采用电子束蒸镀催化剂CVD法制备碳纳米管阵列,并且引入了水蒸汽用以刻蚀多余的无定型碳,最终合成了高质量,高通透性的碳纳米管阵列.碳管内径主要分布在8nm到15nm之间,高度可达在100μm以上,最高可达厘米级别,管壁厚度一般在1.2~2nm之间.进一步通过环氧树脂包埋结合微切片技术,制备出取向碳纳米管阵列/环氧树脂多孔复合膜,通过一系列的测试证明合成的复合膜中碳纳米管保持了高度取向性,同时具有良好的通透性并且没有宏观裂缝的出现,这保证了复合膜中碳纳米管是唯一的物质传输通道,为进一步研究碳纳米管的内部填充与修饰,以及碳纳米管的内部输运行为奠定了基础.

聚氯乙烯-聚乙烯醇的相容性及其复合多孔膜的结构与性能

通过溶液成膜法制备了聚氯乙烯-聚乙烯醇(PVC-PVA)复合多孔膜,从聚合物混合焓及分子之间相互作用的角度探讨了PVC和PVA两者之间的相容性,采用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪及平板超滤膜测试仪等分析了复合多孔膜的孔形貌、亲水性、过滤性能及力学性能.研究结果表明,在PVC-PVA复合体系中,大分子之间可形成氢键及偶极相互作用,混合焓随PVA在聚合物中质量分数的增大而呈现先增大后减小的趋势, PVC-PVA总体上为部分相容.与纯PVC膜相比, PVC-PVA复合多孔膜断面的“指状孔”特征减弱,而“海绵孔”特征增强,且纯水通量增大、耐污染性能改善、力学韧性增强.当PVA在聚合物中的质量分数为9%时,复合多孔膜的纯水通量是纯PVC膜的4倍,对PEG100000的截留率为80%,强度为3.5 MPa,断裂伸长率为26%,在水处理领域具有良好的应用前景.

多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜的制备与表征

通过碳化二亚胺(EDC)改性、二次冻干制备多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)与原子力显微镜(AFM)考察了组分变化与制备过程中复合材料的微观形貌变化,并进一步利用红外、孔隙率、MTT细胞毒性实验等分析手段对复合材料的结构与性能进行了表征。实验结果表明,当胶原盐酸溶解液pH=2,胶原与β-磷酸三钙质量比为1∶2(m(Col)∶m(β-TCP)=1∶2)时,复合材料中β-TCP晶相保持较好,其与胶原之间的排列结合最为均匀紧密。经EDC改性后,SEM与AFM实验均显示了交联后的胶原束明显变大变粗,以一定的方向紧密地排列在一起。XRD图谱显示复合材料中β-TCP特征衍射峰明显。复合材料的孔径为80~90μm,三元膜孔隙率为(90.76±1.28)%,大于纯胶原冻干膜(85.88±0.92)%;红外光谱证实β-TCP中的钙离子与Col上的羧基发生了化学键合,AFM显示β-TCP颗粒能与胶原发生直接联结。复合材料的MTT实验结果为1级,是一种潜在的口腔修复膜材料。

二氧化钛/多孔钛复合膜的免疫隔离效果研究

为克服传统免疫隔离膜吸水膨胀、机械强度差等缺点,以钛酸丁脂为原料,采用溶胶-凝胶法以多孔钛金属为基体,制备出TiO2/多孔Ti复合膜.为避免金属基体与膜材料由于热膨胀系数的不同而引起膜的破裂,采用填堵的方法成膜.通过复合膜的渗透分离实验研究其免疫隔离效果.实验结果显示,所制得的二氧化钛/多孔钛复合膜经过3次以上涂膜能有效地阻隔免疫球蛋白及免疫细胞,但小分子物质(如葡萄糖)能自由通过该膜,故该复合膜可以作为免疫隔离膜使用,并且具有良好的免疫隔离效果.

FEP和多孔PTFE复合膜铁电驻极体的压电性及电荷动态特性

报道了将致密的FEP和多孔PTFE交互层叠在一起，采用热粘合的方法制备出具有孔洞结构的聚合物复合膜，然后经电晕极化处理使该复合膜成为铁电驻极体。最后用准静态方法测量该铁电复合膜的压电系数d33，并通过热刺激电流放电（TSD）电流谱和等温衰减研究了FEP和多孔PTFE复合膜铁电驻极体的电荷动态特性。结果表明：该复合膜的压电系数d33可达200～500pC/N，在0～12kPa的压强范围内呈现出良好的线性，并且在90℃下老化160min后仍保持在原来的43％且趋于稳定；FEP和多孔PTFE复合膜铁电驻极体电荷在热激发脱阱后复合途径主要有2种：一种是沿着固体介质的表面迁移与异性电荷复合，另一种是穿过固体介质层与异性电荷复合。在低温区（7512附近）前者占优，高温区（120℃附近）后者占优。

低温原位形成SnO_2/TiO_2复合多孔膜的光电性能

以SnCl4为前驱体混合纳米TiO2通过低温热处理(150℃)在FTO基底上原位形成了SnO2/TiO2复合多孔膜,并将其作为光阳极引入染料敏化太阳电池(DSCs),着重考察了复合多孔膜中SnO2质量分数对DSCs光电性能的影响。结果表明:随着SnO2质量分数的增加,DSCs的短路电流和转换效率均先提升,随后急剧下降。当SnO2质量分数为25%时,短路电流和转换效率均达到最大值,分别是无粘结剂TiO2光电极DSCs的2.74和4.52倍。器件光电性能的改善主要归功于弥散分布的SnO2在复合多孔膜中起着"桥结"作用,提高了TiO2颗粒间以及TiO2颗粒与FTO之间的结合界面,为光生电子的导出提供了更多有效的路径。

新型驻极体滤材-多孔PTFE/PP复合膜的电荷储存稳定性

作者讨论了具有优异宽温区特性的多孔PTFE和多孔PP复合膜的电荷储存稳定性.工作在常温常湿条件下的这类多孔复合膜呈现优异的电荷储存稳定性;与传统的驻极体过滤材料聚丙烯无纺布相比,它的疏水性和电荷热稳定性都有显著的改善.作者还讨论了这类复合膜优异电荷储存能力的结构和驻极体根源.该研究结果对驻极体空气过滤器在较宽温区的应用提供了一定的理论和实验依据.

多孔蒙脱土/醋酸纤维素复合纤维膜的离心纺构筑及其在重金属离子吸附中的应用

为制备出一种绿色环保、重金属离子吸附性能良好的多孔醋酸纤维素(CA)复合纤维膜,选用天然吸附材料蒙脱土(MMT),以CA为基材,通过离心纺丝技术,设计制备MMT/CA多孔复合纤维膜,并将所得纤维膜应用于重金属离子吸附。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(EDS)、热重分析仪(TGA)和原子吸收光谱仪(ASS)对复合纤维的形貌结构及吸附性能进行表征。结果表明:在溶剂DCM/DMSO质量配比8∶2时成功制备出具有多孔结构的MMT/CA复合纤维膜;随着MMT质量分数的增加,其Cu2+吸附量也随之增大,当质量分数为3%时最大Cu2+吸附量为44.243 mg/g,并且经过5次解吸循环后,仍保持有80%以上的吸附效果。

壳聚糖/魔芋葡甘聚糖/透明质酸钠共混多孔膜的制备与表征

为研究一种可降解生物材料——壳聚糖/魔芋葡甘聚糖/透明质酸钠(CS/KGM/SH)复合多孔膜,通过正交试验设计采用流延成型和冷冻干燥方法制备了该多孔膜材料,利用扫描电镜、热重-差热同步分析仪、傅里叶变换红外光谱、MTT细胞毒性试验等手段分析了材料相关性能,考察其组分和制备条件对微观形貌的影响。结果表明,多孔膜内部存在部分闭孔,外部孔径较大;大量氢键在CS、KGM和SH分子间形成,部分CS氨基在碱性溶液中发生了N-乙酰化,交联作用脱除了KGM中的乙酰基;交联处理能提高CS/KGM/SH多孔膜的热稳定性;CS/KGM/SH多孔膜的毒性反应为0级反应,具有良好的生理活性。

锂离子电池用无纺布支撑聚合物复合膜的制备

采用γ射线辐射接枝的方法在无纺布纤维表面接枝苯乙烯。将接枝改性后的无纺布浸渍于丁酮/PVDF-HFP/丁醇混合液中,真空干燥后制得多孔的无纺布支撑聚合物电解质复合膜。以其为隔膜组装了聚合物锂离子电池(LiMn2O4/无纺布聚合物复合膜/Li),进行充放电测试。研究结果表明,无纺布聚合物复合膜具有合适的厚度,一定的机械强度。辐射接枝提高了无纺布与聚合物混合液的结合力,在电池的充放电循环过程中不易发生短路,电池的容量和循环性能得到显著提高。

Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合膜与基体结合性的研究

采用Sol-Gel法制备了Al2 O3-SiO2 -TiO2 -ZrO2 复合多孔膜 ,并在不同基体上进行了涂膜实验研究。结果表明 ,以孔隙率为46.8%、最可几孔径为几个微米的α -Al2 O3作基体 ,可以制备出膜厚为 1～ 2 μm纳米级孔径的Al2 O3-SiO2 -TiO2 -ZrO2 复合多孔膜 ,Al2 O3复合膜与α -Al2 O3基体的结合性最好。通过对α -Al2 O3基体分析发现 ,基体的成型压力、烧成后基体的孔径大小以及膜与基体之间的应力作用对Al2 O3-SiO2 -TiO2 -ZrO2 复合多孔膜形成影响甚大。对膜与基体的结合强度进行了研究 ,结果表明 ,膜的热稳定性高 ,耐酸、耐碱性好 ,相对硬度介于 6～

TiO_2/PbS/Ru(bpy)_2(NCS)_2纳米多孔膜电极的光电化学研究

用染料Ru(bpy)2(NCS)2对ITO/TiO2/PbS复合半导体纳米多孔膜电极进行敏化,用光电化学方法研究ITO/TiO2/PbS/Ru(bpy)2(NCS)2电极的光电化学行为及组成光电池的能量转换效率。结果表明,该电极作为太阳能电池光阳极的能量转换效率与TiO2/PbS复合半导体中PbS的含量有关。

敏化剂修饰纳米晶TiO_2多孔膜电极的光电化学行为

在TiO2纳米晶多孔膜电极上,修饰了合成的RuL2(SCN)2(L=2,2′-bipyridine-4,4′-dicarboxylicacid)及聚苯胺,用光电化学方法研究了该纳米晶TiO2/敏化剂多孔膜电极的光电转换机理,并比较了两类敏化复合电极的光电转换效能。用染料或聚苯胺修饰纳米晶多孔膜电极后,可使该复合电极在可见光区吸收增加,光电流增强,且起始波长红移至>600nm,从而提高了宽禁带半导体电极的光电转换效率。

无机粒子改性聚偏氟乙烯超滤膜的研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种常见的超滤、微滤、渗透蒸发薄膜材料,具有优良的热稳定性、化学稳定性、疏水性及生物相容性等,在生物、医药等各个领域均表现出良好的应用前景。近年来,PVDF复合多孔膜的制备及应用成为材料界的研究热点,但由于PVDF材料具有较低的表面能,使其具有疏水性,存在过滤压力大、薄膜易受污染等问题,限制了其使用范围,因此需要对PVDF膜材料进行亲水改性。为此,在详细介绍PVDF结构及性能的基础上,总结了不同无机粒子改性PVDF复合多孔膜的最新研究进展,归纳了其常用制备方法及工艺,展望了PVDF复合材料的发展前景及研究方向。

氧化铝陶瓷支撑体与SiO_2涂膜液的结合性研究

为获得性能良好且符合污水处理条件的无机陶瓷膜,单管式氧化铝陶瓷支撑体和SiO_2涂膜液为原料,采用浸渍提拉法对其进行高强度结合,制备多孔陶瓷复合膜.探讨涂膜次数、浸渍时间、提拉速率、干燥条件等对涂膜的影响,并利用压汞仪、扫描电镜等对所制备的多孔陶瓷膜的性能进行表征.结果表明,利用预处理后无表面缺陷的支撑体和涂膜液,按照浸渍-干燥-浸渍-干燥-烧结步骤,涂膜3次,每次浸渍时间20s,提拉速率1mm/s,在50%RH,40℃条件下干燥并烧结;最终获得表面完整无开裂,结合性能稳定,不易脱落,孔隙结构良好的复合膜.

聚己内酯/α-磷酸锆纳米复合多孔膜的制备及降解行为研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对α-磷酸锆(α-Zr P)进行有机插层改性得到有机改性磷酸锆(OZr P),通过溶液共混法和热致相分离法(TIPS)制备了一种聚己内酯(PCL)/OZr P纳米复合多孔膜。通过X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分别研究了α-Zr P改性前后的物理结构、化学变化以及改性机理。通过扫描电镜(SEM)观察纳米复合多孔膜及其不同降解时间后的表面形貌,发现膜表面形成了尺寸均匀的纳米孔洞,孔径约为200~400 nm。采用质量亏损法来表征膜材料的降解,考察PCL、PCL/OZr P纳米复合多孔膜在相同降解环境下的降解速率。结果表明:PCL及PCL/OZr P纳米复合多孔膜在碱性溶液中降解性能最佳,降解60天其质量损失率可达100%。

羟乙基纤维素/海藻酸钠复合膜对六价铀的吸附性能及吸附机制

将羟乙基纤维素(HEC)与海藻酸钠(SA)进行混合,利用戊二醛交联处理后制备了HEC/SA高分子复合多孔薄膜,并探讨了其对模拟含铀废水中的六价铀(U(Ⅵ))的吸附特性。通过静态实验,探讨了初始pH值、U(Ⅵ)初始浓度、温度和吸附时间等对HEC/SA复合膜吸附U(Ⅵ)效果的影响;对吸附过程进行了热力学与动力学分析,利用FTIR、SEM和X射线能谱等手段分析了其吸附机制。实验结果表明,U(Ⅵ)的吸附量与温度正相关,吸附平衡时间约为90min,最佳吸附效果的初始pH值为5.0;吸附过程符合准二级动力学模型,主要表现为颗粒内部扩散;等温吸附过程符合Langmuir等温吸附线模型,在45℃时,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的最大吸附容量达357.1mg·g-1,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的吸附存在离子交换作用,与U(Ⅵ)的相互作用基团为羧基。