Ag-Ti-O复合膜可见光光催化降解亚甲基蓝

以溶胶-凝胶法制得AgNO3掺杂的TiO2溶胶,选用铝合金为载体,采用提拉法制得Ag-Ti-O复合膜.以亚甲基蓝为目标降解物,评价了膜片的可见光光催化性能.用XRD、FT-IR、SEM等方法对膜片的理化性能进行表征.结果表明:Ag-Ti-O复合膜对亚甲基蓝的可见光光催化降解表现出优异的活性,在AgNO3的添加量为8×10-2mol/L和拉膜次数为3次的条件下,对亚甲基蓝的脱色率可达98%;膜片重复使用8次,活性持续保持良好.

Ag-Ti-O复合膜对油酸的光催化氧化性能

用溶胶-凝胶法制备掺杂改性的二氧化钛溶胶,并选用铝片为载体,以拉膜法制得Ag-Ti-O复合膜片;用XRD、FT-IR等手段对膜片的理化性能进行表征,并以油酸作为目标降解物,分别考察了膜片在紫外光与可见光的光催化氧化性能.结果表明,改性复合膜在紫外光或可见光光照的条件下,均能有效地将附着表面的油类物质氧化分解.

聚乙烯醇/ZIF-8复合膜的制备及吸附性能

通过溶液流延法制备了聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,采用SEM、FT-IR、XRD、TGA、BET等对聚乙烯醇/ZIF-8复合膜进行表征,并探究了复合膜的水稳定性、机械性能,以及对刚果红(CR)的吸附性能。结果表明:聚乙烯醇与ZIF-8材料复合后能改善聚乙烯醇的热稳定性,增加膜表面粗糙度;吸附过程以化学吸附为主,通过内部扩散控制吸附速率,符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附曲线;ZIF-8质量分数为10%时制备的聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,在温度20℃、刚果红溶液质量浓度95 mg/L时,对刚果红的最大吸附量达159.63 mg/g,使用4次后仍能保持93%的吸附效率。

基于反应性水汽高阻隔环烯烃共聚物复合膜的制备和多性能优化

针对现有柔性高分子复合膜水汽阻隔性能偏低,且水汽透过率、机械力学强度和光学透过率等多性能难以同时优化的矛盾问题,开发了一种新型氧化镁掺杂环烯烃共聚物复合膜(MgO/COC)。探索了MgO含量对复合膜力学性能、热性能、疏水性能以及水蒸气阻隔性能的影响。研究结果表明,MgO在COC复合膜中具有良好的分散性。当1%(质量分数)MgO掺杂COC时,接触角达到最高(106.8°),表明MgO/COC复合膜具有良好的疏水特性。复合膜的水蒸气阻隔性能比纯COC膜提高了63.1%,最小水汽透过率达到0.21 g/(m^(2)·d),是目前公开报道掺杂型高分子复合膜水汽透过率的最低值。优异的水汽阻隔性能归因于MgO与水汽反应特性形成了氢氧化镁,同时氢氧化镁具有优异水汽阻隔性能。该复合膜双机制水汽阻隔特性为食品包装和医药包装的水汽阻隔设计提供新的思路。

具有界面复合活性层的高效纳滤膜构筑与性能

纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题。 本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制备渗透性强、抗污染性能优异的复合纳滤膜(SAZM)。AZIF-8与SA水凝胶结合可以很好地克服纳米材料的团聚与相容性问题。杂化纳米凝胶网络赋予纳滤膜强的亲水性和抗污染性,为水分子的传输提供便捷路径。研究表明,SAZM对二价盐Na_(2)SO_(4)表现出稳定的截留性能,渗透通量从4.1×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa)增加到16.3×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa),提升297.6%。在牛血清白蛋白污染性实验中, SAZM表现出优异的抗污染性能,通量恢复率达95.1%。

聚乳酸-酪蛋白基复合膜性质及其在草莓保鲜中的应用

以聚乳酸(poly lactic acid,PLA)、酪蛋白(casein,CN)为基质,利用静电纺丝技术制备了负载黄芩苷的复合膜,研究了CN和PLA不同配比下复合膜的微观结构、亲水性、降解性、溶胀性等,评价了复合膜包装对草莓果实硬度、可溶性固形物含量、失水率等指标的影响。结果显示,在PLA中添加CN后,复合膜纤维直径减小,成纤性能下降;当CN与PLA质量比为1∶1时,纤维直径均匀,成纤能力较好,为最佳配比。最佳条件下,复合膜的水接触角为(122.90±4.08)°,显著低于PLA膜;降解率为(45.31±3.35)%,显著高于PLA膜;吸水溶胀率约为150%,而PLA膜仅为(8.82±0.62)%。草莓保鲜试验表明,经复合膜包装后,草莓果实的硬度、可溶性固形物含量显著高于对照组。研究结果可为PLA、CN在果蔬保鲜材料制备中的应用提供参考依据。

壳聚糖和植物乳杆菌CM-3复合涂膜剂在草莓保鲜中的应用研究

为了开发适合草莓采后果实的新型涂膜保鲜技术,探究壳聚糖溶液与不同菌体浓度的植物乳杆菌CM-3(0、0.5、1、2 g/100 mL)复合涂膜对室温贮藏草莓(20±1)℃的保鲜效果。结果表明:相比于未涂膜的空白处理和壳聚糖单一涂膜,壳聚糖和0.5 g/100 mL乳酸菌菌体复合涂膜的保鲜效果最佳。经8 d贮藏后,与对照相比,草莓腐烂率和失重率分别减少了20%和0.74%;硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和Vc含量分别提高了56.85%、15.19%、5.33%和10.36%。壳聚糖和一定浓度的乳酸菌菌体复合涂膜可以显著抑制草莓的腐败变质,有效地延缓果实品质和营养价值的损失。

LLDPE/碳纤维网复合膜的制备及性能

为了提高线型低密度聚乙烯(LLDPE)的拉伸强度和模量,将碳纤维(CF)梳理成均匀的碳纤维网,将其作为增强材料与LLDPE复合制备LLDPE/CF复合膜,综合利用热失重分析(TG)、扫描示差量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)及拉伸测试等手段分析碳纤维网含量对复合膜结构及性能的影响。结果表明:与LLDPE膜相比,LLDPE/CF复合膜的拉伸强度和杨氏模量显著提高并随碳纤维网含量增加而增大,当碳纤维网质量分数仅为1%时,拉伸强度从10.6MPa提高到28.7MPa,提高了171%,杨氏模量由75MPa增大到1119MPa,约提高到原来的15倍;碳纤维网的引入有利于LLDPE/CF复合膜热稳定性能的提高,当碳纤维网含量仅为1%时,LLDPE/CF的初始热分解温度和最大热分解速率温度与LLDPE相比分别提高了21℃和11℃;碳纤维网的引入促进了LLDPE分子链的结晶,使LLDPE/CF复合膜的结晶度增大,有利于拉伸强度和模量提高;SEM结果显示碳纤维网与LLDPE基体间的界面结合较强,有利于力学性能的提高。研究成果可为高性能聚合物/碳纤维复合材料的制备提供实验依据和理论指导价值。

2,6⁃单取代双酚A间苯二甲醛树脂的合成及其在可逆热敏变色复合NiBR膜中的应用

采用双酚A与低熔点、弱π⁃π堆积作用且活性略高于对苯二甲醛(TPD)的潜在生物质——间苯二甲醛(IPD)为单体,在开放与溶液共缩聚体系中,微波辅助合成数均相对分子质量(M_(n))为1.150×10^(3)g/mol、多分散指数(PDI)为1.004的2,6⁃单取代双酚A间苯二甲醛低聚酚醛树脂,采用核磁氢谱(^(1)H⁃NMR)、核磁碳谱(^(13)C⁃NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征其结构,以树脂做显色剂制备可逆热敏变色复合镍系顺丁橡胶膜。结果表明,由于IPD的低熔点、弱π⁃π堆积作用,BPA⁃IPD树脂的柔性及部分生成的IPD端COOH,有利于生成潜热较低的低、高温段共结晶相,提升低温段共结晶相的结晶限、变色速度(ΔE/t)以及与1,4⁃高顺式顺丁橡胶(NiBR)的互容性、稳定性;经配方优化的复合膜,在12~37℃的总色差(ΔE),在480~600 nm、600~660 nm可见光区的吸收/散射色差(ΔK S)分别达85左右,20与45左右,ΔE/t达2.14 s^(-1)。

微晶纤维素改性聚乙烯醇复合膜的性能及其作用机理

从麦秆中提取微晶纤维素(MCC),将其加入到聚乙烯醇(PVA)中对其进行改性,通过共混、流延制备了PVA/MCC复合膜。研究了NaOH用量对麦杆纤维素收率的影响,以及MCC用量对复合膜力学性能和热性能的影响,并考察了PVA/MCC复合膜的结构、微观形貌。结果表明:当NaOH质量分数为4%时,麦杆纤维素收率最大,为53.9%;加入MCC后,PVA/MCC复合膜的热稳定性提高;复合膜的力学性能随着MCC用量的增加先上升后下降,当MCC用量为9%(w)时,复合膜的拉伸强度及断裂标称应变均最大,分别较纯PVA提升了约191%,636%;MCC用量为12%(w)时,MCC在PVA中团聚,形成明显的“海岛”结构,导致复合膜的力学性能下降。

烷基化对竹粉/玉米醇溶蛋白复合膜材料性能的影响

为实现玉米蛋白废弃物的高值化利用,以竹粉、玉米醇溶蛋白为原料制备复合膜材料,探究烷基化处理对竹粉/玉米醇溶蛋白复合膜材料性能的影响。结果表明:适宜浓度的硅烷偶联剂降低了竹粉的极性,提高了竹粉与玉米醇溶蛋白的相容性,延缓了玉米醇溶蛋白的热分解速率,提高了玉米醇溶蛋白的热稳定性,改善了竹粉/玉米醇溶蛋白复合膜的拉伸强度与断裂伸长率。其中,硅烷偶联剂和二氧化硅联合处理竹粉所制备的玉米醇溶蛋白复合膜材料在本研究中表现出最佳的综合力学性能,其拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率分别为0.23 MPa、4.67 MPa、408.07%。本研究结果可为生物质/玉米醇溶蛋白复合材料性能的提升提供技术支持。

金属有机骨架(MOFs)基复合质子交换膜的研究进展

近年来,金属有机骨架(MOFs)材料由于具有超大的比表面积和丰富的孔道结构,作为一种新型的质子导体在质子交换膜中的应用受到越来越多的关注。随着研究的不断深入,为进一步提升MOFs复合质子交换膜的各项性能,MOFs材料在质子交换膜中的物理形态逐渐由颗粒状向连续相发展,MOFs材料的组分也呈现出由单一组分到双组分的发展态势。本文以质子交换膜中MOFs材料的物理形态为主线,将其划分为MOFs晶体/聚合物质子交换膜、第三相增强MOFs/聚合物复合质子交换膜和MOFs纳米纤维/聚合物复合质子交换膜,全面综述了MOFs材料在质子交换膜中的研究进展,并对MOFs复合质子交换膜的发展方向进行了展望。

空气除湿用抗菌透湿复合膜的制备

为提高膜式全热交换器的除湿性能并使膜具备抗菌性能,以LiCl为亲水添加剂,AgNO_(3)为抗菌剂,添加到聚乙烯醇(PVA)水溶液中制成铸膜液,以聚丙烯(PP)膜为支撑层,制备了一种抗菌透湿复合膜。搭建了薄膜透湿性测量平台,测试了复合膜的水蒸气透过量,对复合膜的抗菌性进行了检测。结果表明,复合膜的水蒸气透过量随LiCl含量的增加而增加,LiCl含量为5%的复合膜是不含LiCl复合膜的1.79倍,是商用纸膜的2.67倍。加入AgNO_(3)后薄膜的透湿性没有明显变化,抗菌实验结果显示,复合膜对表皮葡萄球菌、大肠杆菌有抗菌作用,对表皮葡萄球菌的抗菌作用更强。

甜橙精油-北五味子提取物复合膜的制备及其在冷鲜猪肉保鲜中的应用

为提高冷鲜猪肉的保鲜能力并延长其货架期,以甜橙精油(orange essential oil,OEO)、北五味子提取物(Schisandra chinensis extract,SCE)为活性成分,羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)为成膜基质,采用流延法制备复合膜。利用单因素试验和正交试验优选复合膜的配制方法,以色泽、汁液流失率、pH值、感官评价、总挥发性盐基氮含量和菌落总数探究OEO-SCE复合膜对冷鲜猪肉保鲜能力的影响。结果表明,当CMC-Na添加量为1.0 g/100 mL、SCE添加量为0.9 g/100 mL、OEO添加量为0.2%(V/V)时,制备的复合膜综合性能最佳:断裂伸长率为(63.860±0.120)%,抗拉强度为(8.800±0.049)MPa,水蒸气透过率为(2.360±0.070)g·mm/(m^(2)·h·kPa)。用该膜包裹冷鲜猪肉进行保鲜,与未包膜组相比,色泽及感官评分有明显提升,可以有效降低贮藏期内的总挥发性盐基氮含量、pH值、汁液流失率及菌落总数,贮藏期从6 d延长至8 d。由此可见,OEO-SCE复合膜可以抑制冷鲜猪肉在贮藏期内的腐败变质并延长其贮藏期。

ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜的制备及压电特性

采用静电纺丝技术,通过两步低温水热法制备了ZnO@聚丙烯腈(PAN)柔性复合纳米纤维膜。研究了静电纺丝电压和滚筒转速对ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜压电和铁电性能的影响。研究结果表明,当静电纺丝电压为20 kV、滚筒速度为1000 r/min时,ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜的输出性能达到最佳,输出开路电压可达到5.5 V,短路电流可达到0.61μA,剩余极化强度可达到0.43μC/cm^(2)。在外部负载电阻为13 MΩ时,柔性复合纳米纤维膜达到最大输出功率0.63μW。经过5000次循环敲击测试,所制备的ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜输出性能保持稳定。通过ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜可实时监测握力器微握、半握、全握三种不同的状态,在自供电柔性压力传感器领域有着广阔的应用前景。

PAN/MgO/Ag复合纳米纤维过滤膜的制备及性能分析

为提高聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的性能,在PAN溶液中掺杂了MgO和Ag纳米颗粒(MgONPs和AgNPs),通过静电纺丝方法制备了不同质量分数的PAN/MgO/Ag复合纳米纤维过滤膜,采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、紫外线透反射分析仪、过滤性能测试仪测试复合纤维过滤膜的微观形态、结晶结构、透气性、透湿性及过滤性能等。结果表明:纯PAN纳米纤维的直径为222.9 nm,PAN/MgO/Ag复合纳米纤维的直径为151.5 nm~258.6 nm。相对于纯PAN纤维膜,PAN/MgO/Ag复合纤维膜具有优良的过滤性能和紫外线防护性能,其紫外线防护系数为38.73~55.37,过滤效率为95.36%~97.59%,阻力压降为46.06 Pa~58.31 Pa。当MgONPs和AgNPs的质量分数都是0.75%时,PAN/MgO/Ag复合纤维膜的品质因子最高,为0.071 4 Pa^(-1),过滤性能最好,属于高效低阻且具有防紫外线功能的过滤膜材料。

基于鲜切苹果保鲜的可食性复合保鲜膜配方优化

以海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、壳聚糖为主要原料制备可食性复合保鲜膜。由单因素实验制得复合膜,根据复合膜的性能及其对鲜切苹果的保鲜效果获得最优的单因素。在此基础上,应用响应面法优化复合膜的工艺组合并验证其保鲜效果。结果表明,经响应面法优化后的复合膜主要原料配方为:壳聚糖添加量0.98 g,海藻酸钠添加量1.55 g,羧甲基纤维素钠添加量1.31 g。应用该复合保鲜膜进行鲜切苹果保鲜,得到处理样品的色差a值5.95、DPPH自由基清除率35.27%、ABTS自由基清除率34.43%,而对照样品的a值9.10、DPPH自由基清除率21.31%、ABTS自由基清除率27.62%。该可食性复合保鲜膜具有良好的保鲜效果,为生态复合保鲜膜的研发与果蔬保鲜提供参考。

聚酰亚胺复合膜的制备及其在沼气提纯中的应用

为解决沼气分离过程中单级膜过程产物CO_(2)纯度低及CH4的损失率较高等问题,通过界面聚合法制备了具有超高分离性能的具有聚酰亚胺分离层的复合膜,研究了操作温度、进料侧压力及切割比等因素对分离效果的影响。结果表明:该膜适用的温度及压力范围较广,不同操作条件下的膜均表现出了优异的分离性能,产出的CO_(2)纯度高,CH4的损失率低。低温、低压、低切割比有利于渗透侧高纯CO_(2)的输出;高温、高压、低切割比则有利于渗余侧CH4的回收。使用该膜模拟沼气分离,在切割比为0.1下操作,当进气压力为0.2 MPa、温度为25℃时,通过单级膜过程,渗透侧可得到99%的CO_(2),渗余侧CH4回收率可高达99%。在很宽的操作范围内,本文制备的复合膜在沼气中CO_(2)组分分离时,CH4损失率可控制在1%范围内,是理想的CO_(2)/CH4分离膜。

PVDF/TiO_(2)@MoS_(2)纤维复合膜的制备及光催化性能

含大量有机染料的废水对环境的污染日益严重,光催化分离膜的研究备受关注。本研究先通过静电纺丝法制备了PVDF/PEMA膜,后进行酸处理制备出富羧基PVDF纤维复合膜,最后通过水热反应在膜表面原位沉积TiO_(2)@MoS_(2)微纳米颗粒,制备出在太阳光下具有较高催化活性的PVDF/TiO_(2)@MoS_(2)纤维复合膜。结果表明MoS_(2)的加入可以有效降低纤维复合膜禁带带隙能量,从而提高纤维复合膜的光催化活性;在光照4 h后对RhB的降解率达到97.1%;连续5次吸附-降解实验,纤维复合膜对RhB的降解率仍达到95%以上,表明该纤维复合膜具有优异的可重复使用性。因此,该膜在染料降解方面具有潜在的应用前景。

壳聚糖基多糖复合膜在食品包装中的研究进展

从力学性能、阻隔性能和抗菌活性等方面出发,综述了壳聚糖/纤维素、壳聚糖/淀粉、壳聚糖/果胶等壳聚糖基复合膜在食品包装中的研究进展,为壳聚糖基复合膜的研究提供了参考。