疏水复合薄膜接触角的测定

以杨氏公式为原理,在对具有不同润湿性的疏水复合薄膜进行接触角测量的实验基础上,通过建立数学模型对一些常用测定接触角的物理化学方法进行对比分析,以测试的结果为依据得到人为影响因素小,测量相对准确,易于实际操作的测量方法.结果表明,在一般实验条件下利用半球法测量接触角是一种科学、简捷的方法,如果辅助于液滴法,则测量结果更为精确.

沟槽超疏水复合壁面湍流边界层减阻机理的TRPIV实验研究

利用TRPIV实验分别测量了湍流边界层在亲水壁面、超疏水壁面以及沟槽超疏水复合壁面上的瞬时速度场,对比分析了3种壁面的摩擦阻力,发现沟槽超疏水复合壁面的减阻率能够达到20.7%,而超疏水壁面只有14.6%。通过对比分析湍流边界层在3种壁面上的湍流脉动强度,发现法向湍流脉动强度在3种壁面上无明显变化,而在y^(+)<150区域的同一法向高度上,流向湍流脉动强度在沟槽超疏水复合壁面上相对于亲水壁面的减小程度比超疏水壁面更高。为了进一步研究不同尺度的湍流脉动在不同壁面的变化情况,本文采用基于傅里叶变换的空间滤波法,将瞬时脉动速度场分解为空间流向波长大于δ的大尺度部分和波长小于δ的小尺度部分,发现超疏水壁面和沟槽超疏水复合壁面对大尺度流向湍流脉动强度的抑制作用可以到达y^(+)=150的法向位置,而对小尺度流向湍流脉动强度的抑制作用只能到达y^(+)=100的法向位置。采用以顺向涡为条件的大尺度脉动速度的条件相位平均方法,发现在y_(ref)=0.1δ处超疏水壁面和沟槽超疏水复合壁面相比于亲水壁面都存在正的大尺度流向脉动与负的法向脉动增强、负的大尺度流向脉动与正的法向脉动减弱以及脉动速度的0等值线偏离条件相位平均参考点的趋势,且沟槽超疏水复合壁面的移动趋势最弱。通过对比3种壁面不同法向高度的顺向涡强度值,同法向高度上亲水壁面、超疏水壁面以及沟槽超疏水复合壁面的涡强度值依次减弱,表明沟槽超疏水复合壁面比超疏水壁面能更有效地抑制近壁区涡结构的运动,从而实现更好的减阻效果。

AF_(2400)-SiO_2疏水复合光学薄膜制备及其表征

采用溶胶-凝胶工艺制备低折射率二氧化硅（SiO2）增透薄膜，用AF2400（Telflon）对薄膜进行表面处理得到AF2400-SiO2疏水复合光学薄膜．对薄膜的表面形貌、疏水性能、光学性能等进行测试，结果显示AF2400-SiO2复合光学薄膜表面平整，折射率为1．21，疏水角可以达到110°～120°．

P(VDF-HFP)/SiNPs-PVDF双层疏水复合膜电纺制备及其应用

采用静电纺丝技术,以筛孔75μm涤纶网为支撑层,N,N-二甲基甲酰胺、丙酮为混合溶剂,制备偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))/疏水气相纳米SiO_2颗粒-聚偏氟乙烯(SiNPs-PVDF)双层疏水纳米纤维复合膜,考察了纺丝时间和SiNPs等对膜性能的影响,表征了膜特性,结果表明,复合膜红外特征峰明显;在双层膜总纺丝时间一定的条件下,随表层纺丝时间的延长,双层膜平均孔径均呈减小趋势,膜通量下降但抗润湿性能却得以提高;此外,添加SiNPs可进一步增强双层膜的抗润湿性,延长膜的可持续运行时间。以53℃、质量浓度35g/L的NaCl溶液为料液进行持续性直接接触式膜蒸馏脱盐实验,当渗透温度为20℃时,各复合膜盐截留率均能达到99.99%以上,P(VDF-HFP)/SiNPs-PVDF复合膜最长可持续运行90h。

亲/疏水Janus PVDF复合膜制备及其膜蒸馏性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的膜蒸馏渗透通量,以PVDF为成膜聚合物,在亲水无纺布表面涂覆PVDF铸膜液,通过溶液相转化(NIPS)法制得亲/疏水Janus PVDF复合膜;考察PVDF铸膜液中添加剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)含量对复合膜结构与性能的影响;将所得亲/疏水复合膜用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)过程,分析复合膜中亲水层对DCMD过程的影响。结果表明:随着铸膜液中DOP含量的增加,促进了PVDF铸膜液的相分离过程,使得膜孔隙率和膜孔径尺寸逐渐增加,而膜的液体渗透压(LEP)和断裂强度逐渐降低;复合膜中的亲水层可有效促进DCMD过程中水蒸汽的传质和冷凝过程,进而提高膜蒸馏通量,Janus PVDF复合膜的通量相较于PVDF膜提高了28.39%,提高冷侧渗透液流速和降低渗透液温度均可有效提高DCMD的渗透通量,而保持脱盐率在99%以上。

溶胶-凝胶法制备有机/无机复合疏水薄膜的研究

研究了以聚四氟乙烯 (PTFE)、硅溶胶为主要原料 ,利用溶胶 -凝胶法在玻璃表面制备了SiO2 /聚四氟乙烯有机 /无机复合薄膜。分别用XRD ,IR ,SEM ,TG -DTA等测试手段分析了涂膜在热处理过程中所发生的物理 -化学变化 ,以及薄膜材料的组成、结构、表面形貌。研究表明 :在复合薄膜材料中 ,PTFE与SiO2 形成相互贯穿的无规网状结构 ,薄膜与基材附着力良好 ,表面呈现出良好的疏水性能。

油水乳化液在复合疏水网膜上破乳与分离实验研究

随着我国经济建设的不断发展,我国人民的生活水平也随之上升了一个层次。无论是人们的日常生活,还是工业上,对于石油的需求量更是日益增大。然而由于石油是不可再生能源,因此随着石油的日渐开采,油田的储油量必将随之下降。尤其是对于我国中西部的油田来说,其含油量更是有限。在进行开采的过程中,我国的油田工作人员大多使用向油田中注水的方法,使我国开采出的石油中含水量逐年升高。这种开采模式不利于石油的提炼,而且还会加重开采的经济负担。本文将立足于当前我国石油开采的现状,对于油水分离的机理进行深入的研究,从实验的角度探索破乳分离的机理,供广大同僚参考交流使用。

织构复合水化体系的假说 第四报:水复合方式初探

背景:人体组织中的水分子和生物大分子结合形成水复合物。不同类型的大分子与水分子复合的方式也不同。目的:讨论水分子和生物大分子进行复合的基本方式。方法:提出了织构复合水化体系(TCHS)的理论假说。通过计算机检索相关文献,对这些问题展开讨论。结果与结论:根据水在水复合体中的作用特点,可以分类为如下4种复合方式。①表面复合:球状蛋白质分子或DNA分子表面形成水复合膜层。水膜层显示水分子运动速度和水化密度由表及里逐渐减弱。水复合膜确保大分子的几何形态和物理状态稳定,而且在TCHS形成中发挥重要作用。②溶胀复合:由于糖胺聚糖的强烈水合作用,水复合的蛋白聚糖发生溶胀,显示高黏度和水凝胶特性。它在结缔组织中发挥重要的力学贡献,如赋予软骨以强大的抗变形能力。③疏水复合:在疏水作用下磷脂分子经结构重排形成脂双分子层结构(生物膜)。该亲水-疏水-亲水的"三明治"结构,有助于自身的力学稳定、与膜蛋白的结合、跨膜运输等。④缝隙复合:细胞内外大量存在着纳米尺度的狭窄空间,位于其中的水溶液因水分子发生重排而物性异常,如黏度增高、冰点下降等。缝隙复合和表面复合两者具有某些共性,前者可以看作是后者的一种特例。上述的分类方法不具有绝对的涵义。但是合理运用这些水复合方式将有助于研究织构复合水化体系的理论。