醇响应型智能膜的制备及其甲醇检测性能

采用沉淀聚合法制备了不同亲水性的聚N-正丙基丙烯酰胺(PNN)、聚N-异丙基丙烯酰胺(PNI)和聚N-甲基异丙基丙烯酰胺(PNM)微球,通过物理共混和液体诱导相分离(LIPS)结合的方法将它们引入聚偏氟乙烯(PVDF)膜基材,成功制备了可在常温下检测甲醇浓度的醇响应型智能膜.系统探究了微球的温度响应性和醇响应性,以及微球亲水特性对膜微观结构、表面化学成分的影响,并考察了膜在甲醇、乙醇及甲醇-乙醇混合溶液中的响应性能.结果表明,微球亲水性越强,醇响应型智能膜的厚度、孔径和孔隙率也显著增大.添加最亲水PNM微球的智能膜(PVDF/PNM)的膜厚、孔径、孔隙率达到最大值,分别为空白膜的2.4倍、4.7倍和5.9倍.膜的最大渗透率(P_(max))和醇临界响应体积分数受操作温度、醇溶液类型和微球亲水性的影响.PVDF/PNM膜的甲醇和乙醇响应性差异最大,在40℃下的临界甲醇响应体积分数(C_(M))和临界乙醇响应体积分数(C_(E))差值达到6.5%.常温25℃下,随着总醇体积分数为40%的混合溶液中甲醇比例增大,膜渗透率与甲醇体积分数呈现良好的线性关系,可通过渗透率计算得到混合醇溶液中甲醇浓度.上述研究结果为甲醇浓度的便捷检测提供了一种新思路.

磁响应膜在水处理中的研究与应用进展

总结了磁响应膜的概念及其制备方法,阐明了磁响应膜应用于水处理过程中刺激响应机制及应用优势,并综述了磁响应膜在生活污水、工业废水、饮用水以及再生水回用中的研究与应用现状,以期为磁响应膜在水处理中的开发和应用提供支撑。

温度响应型智能开关膜的“开/关”长效性研究

系统研究了采用不同接枝方法制备的温度响应型智能开关膜的“开/关”长效特性.采用等离子体诱导填孔接枝聚合法和原子转移自由基聚合法,成功制备了具有聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）接枝开关的温度响应型智能开关膜.研究表明,采用不同接枝方法制备的智能开关膜的最佳接枝率范围分别为3.6％～6.9％和10.8％～26.1％,最佳相对温敏开关系数分别为100和80.60余次“高温-低温”循环水通量实验表明,所制备的温度响应型智能开关膜均具良好的可逆性和“开/关”长效性.实验结果为环境刺激响应开关膜的制备和应用提供了重要的参考.

盐响应型蛋白质吸附阳离子交换膜

通过简单可控的“一锅法”将聚甲基丙烯酸-3-磺酸丙酯钾盐(PSPM)接枝到化学稳定性良好的富含叔胺基的聚醚砜酮(PTA)膜表面,制备得到盐响应型阳离子交换膜(PTA-GS)。以中性时带正电的溶菌酶(Lys)和带负电的牛血清白蛋白(BSA)作为模型蛋白质,系统研究了PTA-GS膜对蛋白质的静态吸附性能、吸附动力学以及盐响应的吸附性能,并采用等温吸附模型、吸附动力学模型对实验结果进行拟合。结果表明,PTA-GS膜对Lys的吸附更符合Redlich-Peterson、Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学方程。在25℃,中性缓冲溶液中PTA-GS膜对Lys和BSA的平衡吸附量具有显著差异,它们的饱和吸附量分别为(174.2±22.8)mg/g和(8.1±2.5)mg/g。PTA-GS膜对Lys的吸附量随盐浓度的升高而降低,其在含1mol/L氯化钠的缓冲溶液中再生后蛋白质脱附率可达79.3%。研究结果可为简单制备吸附性能优异的盐响应型离子交换膜提供新思路,并为阳离子交换膜上蛋白质的吸附行为研究提供指导。