煤基板状C/C复合膜的制备及气体分离性能分析

随着材料科学的发展,气体膜分离技术逐渐替代了传统的聚合物气体分离膜制备技术,成为了当今复合膜制备工艺的主流。文章在分析当前膜制备支撑体的基础上,提出了一种廉价、高效的煤基平板炭膜制备技术,并通过实验验证了利用该技术制备成的C/C复合膜气体分离性能,为今后复合膜制备提供了可靠的实验数据。

板状C/C复合膜的制备及其气体分离性能

以商用PMDA-ODA型聚酰胺酸为涂膜液,采取旋转涂膜技术在煤基板状炭膜支撑体上制备成C/C复合膜。研究了旋转涂膜次数、支撑体性质、支撑体表面预浸渍处理及加入表面改性剂对C/C复合膜气体分离性能的影响,采用扫描电镜对炭膜的复合效果和微结构进行表征。结果表明:随着旋转涂膜次数的增加,气体的渗透速率下降、分离系数增加;与无烟煤支撑体相比,以烟煤支撑体制备的C/C复合膜气体渗透速率和分离系数均较大;无烟煤支撑体经预浸渍处理后可以提高C/C复合膜的气体渗透速率;涂膜液中加入表面改性剂可以改善涂膜液和支撑体的复合效果,经一次涂膜即可制备出具有分子筛分性质的C/C复合膜。以烟煤为支撑体制备的C/C复合膜对H2/N2、CO2/N2和O2/N2的分离系数分别为94.3、18.3和10.2;空气中O2/N2分离系数为10.8,氧气的渗透速率为4.99×10-9m o.lm-.2s-.1Pa-1,一次富集氧气浓度达到74.4%。

沉积气压对W-S-C复合薄膜结构和摩擦学性能的影响

采用磁控溅射方法制备W-S-C复合薄膜,研究沉积气压对薄膜结构和摩擦学性能的影响。结果表明,复合膜以非晶或纳米晶结构生长,沉积气压低时薄膜中C含量高,薄膜结构致密;沉积气压高时薄膜中WSx含量高,薄膜致密性下降。复合膜硬度在HV420～500之间,并且随着沉积气压的增加,硬度逐渐下降。在潮湿大气中的摩擦磨损实验表明,实验载荷越大摩擦因数越小;随着沉积气压的增加,复合膜的摩擦因数先降低后增加;当沉积气压在0.45～0.55 Pa时,复合膜的摩擦因数最低约为0.1,耐磨性能最好。

磁过滤真空弧源沉积C/C多层复合膜的结构和力学性能研究

采用磁过滤直流阴极真空弧源沉积技术在不锈钢基体表面制备了C/C多层复合膜,通过X射线光电子能谱、Ra-man光谱对薄膜的结构进行表征;C/C多层膜大气下的摩擦损性能在销盘式摩擦磨损试验机上进行;用洛氏压痕法研究了薄膜与基体的结合强度。结果表明:C/C多层复合膜为类金刚石结构。它与SiC球大气下的摩擦系数为0.10左右,其摩损性能由于多层膜的引入而显著提高。Ti过渡层的引入显著提高了膜基结合力。

乙基纤维素/C_(60)复合膜制备及气体分离性能研究

为制备C60含量不同的乙基纤维素(EC)/C60复合膜,采用UV-可见光谱、AFM和XRD等手段对紫外光辐照前后复合膜结构进行表征,并考察其对气体分离及渗透性能的影响.结果表明,复合膜经紫外光辐照后,C60在膜表面的分布由独立的簇状结构转变为连续平缓的丘陵状结构,膜表面更加致密光滑;复合膜分子链间距未发生明显变化,但对N2、CO2、H2的渗透性能和H2/N2、CO2/N2分离性能产生明显影响.当C60添加量达到1.6%时,未经紫外光辐照的复合膜对CO2及H2的透气系数较纯EC膜分别提高了30%和40%,分别达到61.29Barrer和78.88Barrer,对H2/N2,CO2/N2理想分离系数增至纯EC膜的1.47和1.38倍,分别达到9.979和12.84;经紫外光辐照后,高C60含量的EC/C60复合膜能够保持纯EC膜对CO2和H2的透过水平,而对H2/N2和CO2/N2的分离性能增至纯EC膜的2.30和2.43倍,分别达到17.49和25.60.

液下原子力显微镜对BA膜和C_(60)复合LB膜的重组

利用Langmuir-B lodgett(LB)方法,以二十二酸(behenic acid,BA)、二十酸(arachicacid,AA)、十八酸(stearic acid,SA)和十八胺(octadecanyl am ine,OA)作为辅助成膜材料,组装了C60复合膜和BA膜,液下原子力显微镜直接对LB膜在水相中的重组进行观察.结果表明,C60复合LB膜和二十二酸镉单层膜在水相中都发生了重组,但前者的重组程度较小,并且C60聚集体颗粒的粒径均匀.脂链的重组可能是由于水相中的Cd2+减弱了头基与云母基片之间的相互作用引起的,相同条件下由于混合C60膜中发生酸碱缔合使其重组程度较小.

C_(60)-PMMA复合膜的纳米结构研究

采用化学有机沉积法，在Ｓｉ（１００）、ＫＢｒ压片及微栅衬底上分别制备了 Ｃ６０／ＰＭＭＡ重量比不同的Ｃ６０－ＰＭＭＡ复合膜．红外光谱分析表明，Ｃ６０分子已均匀地分布在Ｃ６０－ＰＭＭＡ复合膜中．利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）谱和透射电子显微镜（ＴＥＭ）研究了该复合膜的结构，结果显示原来均匀分布在ＰＭＭＡ中的Ｃ６０分子经过扩散趋向于形成非晶或晶化的Ｃ６０颗粒．经过退火，以面心立方结构单晶形式存在的Ｃ６０颗粒的尺寸为３０～１００ｎｍ，且以规则的几何形体分散在ＰＭＭＡ连续相中．玻耳兹曼能量分布规律能够较好地解释，提高Ｃ６０含量或退火温度，晶化Ｃ６０颗粒尺寸增大的现象．

补体攻膜复合物C5b-9对人外周血树突状细胞的作用研究

目的建立人外周血树突状细胞(DC)的补体攻膜复合物C5b-9模型,并进一步研究补体攻膜复合物对DC的作用影响。方法诱导人外周血单核细胞分化成为不成熟DC,C5b-9体外组装,激光共聚焦检测C5b-9在DC表面组装情况,最后用乳酸脱氢酶和流式细胞术分析检测DC膜完整性以及细胞活性。结果成功诱导出不成熟DC,体外组装后激光共聚焦显示C5b-9完整组装于DC表面,乳酸脱氢酶和流式细胞术分析检测出不同浓度的C5b-9对DC的作用影响。结论本研究成功建立了DC的补体攻膜复合物C5b-9模型,并进一步探讨了不同浓度的C5b-9对DC的作用影响,为深入研究C5b-9对DC的功能变化奠定了基础。

络衡方不同配比组方对攻膜复合物C5b-9调节作用的研究

目的:研究络衡方不同配比组方对攻膜复合物C5b-9的调节作用。方法:不同配比的络衡方及安息香、徐长卿提取液作用于攻膜复合物C5b-9诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)动脉粥样硬化模型,观察用药前后HUVEC中TNF-α、IL-8、LDH的分泌量变化,同时对细胞进行激光共聚焦检测。结果:不同配比的络衡方作用于造模的HUVEC后,TNF-α、IL-8、LDH的分泌量均呈现不同程度的下降趋势,特别是1∶1组与模型对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01);与空白对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:络衡方不同配比组方均能通过调节攻膜复合物C5b-9,发挥抗动脉粥样硬化的作用。以古书记载的1∶1配比较为显著。

磁过滤阴极真空弧法制备纳米nc-ZrCN/a-C:H(N)复合膜

采用磁过滤阴极真空弧法,以C2H2和N2混合气体为反应气体在单晶硅上沉积纳米nc-ZrCN/a-C:H(N)复合膜,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜的能谱仪(SEM-EDS)和X射线电子能谱(XPS)研究了薄膜的成分和结构.实验结果表明薄膜结构是由ZrCN晶粒镶嵌在无定形碳和碳氮化合物基体中;膜中的化合键主要以Zr—C,C C(sp2)和C—C(sp3)形式存在;随着混合气体流量的增加,薄膜的锆原子分数减小,而N和C的原子分数逐渐增大.

游离碳对SiC薄膜微观结构的影响

以一甲基三氯硅烷为先驱体原料(MTS),H2气为载气,采用化学气相沉积(CVD)工艺,在Si基体表面制备SiC膜层。利用XPS、XRD、SEM以及HRTEM等表征方法,研究当沉积为SiC+C时,游离碳对SiC膜层微观结构及其力学性能的影响。结果表明,膜层由SiC和C两相组成,形成SiC/C复合膜层结构,游离碳引起SiC晶粒细化。在SiC/C膜层中,游离碳的石墨化程度低,主要以无定形结构存在于SiC晶粒之间,形成富C区。由于SiC膜层中含有富C区,填充了SiC晶粒之间缺陷,这有利于提高SiC膜层的机械强度,以及改善SiC/Si之间的晶格匹配。

YAP在特发性膜性肾病中的表达及其对C5b-9诱导足细胞损伤的作用

目的 在特发性膜性肾病(IMN)中探究转录共激活因子Yes相关蛋白(YAP)的表达及其在膜攻击复合物C5b-9诱导足细胞损伤的作用。方法 免疫组织化学染色检测YAP蛋白在IMN患者肾组织及正常对照肾组织中的表达;选用亚溶解剂量的膜攻击复合物C5b-9(以下简称C5b-9)在体外建立人足细胞系MPC5的损伤模型,Western blot检测随C5b-9刺激时间的延长,足细胞中YAP蛋白的表达变化;使用siRNA瞬时转染技术,靶向沉默足细胞中YAP基因表达,qRT-PCR及Western blot检测转染效率;按足细胞处理的不同将其分为4组,正常培养的Control组,经C5b-9处理的C5b-9组,C5b-9处理转染si-NC或si-YAP的的C5b-9+si-NC组与C5b-9+si-YAP组;应用CCK-8实验检测上述各组细胞的增殖活力,Anenxin V-FITC双染色联合流式细胞数检测各组细胞的凋亡发生率,DCFH-DA法检测细胞中活性氧(ROS)含量,Western blot检测各组细胞中足细胞标志性蛋白Nephrin、WT1与紧密连接蛋白ZO-1、表型转换蛋白Snail及纤连蛋白Fibronectin的蛋白表达水平。结果 与正常对照肾组织相比,YAP在IMN中的表达显著增加(P<0.05);随C5b-9刺激时间的延长,足细胞中YAP蛋白的表达水平逐渐升高;转染si-YAP后,足细胞中YAP mRNA及蛋白水平均显著降低(P<0.05);与Control组相比,C5b-9组、C5b-9+si-NC组及C5b-9+si-YAP组细胞的增殖活力均显著降低(P<0.05),而凋亡率及ROS含量均显著增加(P<0.05);但与C5b-9组或C5b-9+si-NC组相比,C5b-9+si-YAP组细胞增殖活力显著增加(P<0.05),凋亡率及ROS含量显著减少(P<0.05);Western blot检测各组细胞中相关蛋白的表达结果显示,与Control组相比,C5b-9组、C5b-9+si-NC组及C5b-9+si-YAP组细胞中Nephrin、WT1及ZO-1蛋白表达均显著降低(P<0.05),Snail与Fibronectin蛋白表达均显著增加(P<0.05);而与C5b-9组或C5b-9+si-NC组相比,C5b-9+si-YAP组细胞中Nephrin、WT1及ZO-1蛋白表达显著增加(P<0.05),而Snail与Fibronectin蛋白表达显著减少(P<0.05)。结论 本研究结果表明YAP蛋白在IMN患者肾小球中的表达显著增加,而沉默足细胞中YAP基因表达能够明显改善C5b-9诱导的细胞功能损伤,并抑制其凋亡的发生。

Beta沸石/炭复合膜的气体分离效果研究

沸石/炭分子筛复合膜具有较优良的气体分离效果,是一种非常有发展潜力的膜材料。本研究分别用纳米Beta分子筛和Beta沸石纳米团聚体合成了Beta沸石/炭复合膜,结果表明,Beta沸石纳米团聚体所制备的复合膜的气体分离性能优于纳米Beta分子筛所制备的复合膜。

煤基管状炭膜的制备及应用

以煤为原料,与粘结剂混合后经挤压成型、炭化制备煤基管状炭膜.通过选用不同的煤种及加入模板剂对煤基炭膜的孔结构进行调控,并将其用于C/C复合气体分离膜支撑体及处理钛白废水、含油废水.结果表明:以煤基管状炭膜为支撑体,分别以聚醚砜酮(PPESK)和聚糠醇(PFA)为前体,采用浸渍涂膜法制备的气体分离用C/C复合膜,在25℃时H2/N2,O2/N2,CO2/N2的分离系数分别为104.3,13.7,21.8及347.0,12.5,31.4.经煤基炭膜处理后,钛白废水渗透液中TiO2的浓度为0.04 mg/L,TiO2的截留率为99.99%;含油废水的除油率可达到97%以上,渗透液中含油量小于10 mg/L.

C_(60)复合LB膜的摩擦学行为

采用LB技术，利用不同链长的脂肪酸及胺的组合对C60进行限域，制备了c6。复合LB膜．对复合膜的微观形貌以及微摩擦学和宏观摩擦学性质进行了比较研究．结果发现，在限域体系C60复合LB膜中，C60存在两种结构，一种是尺寸分布在150-230nm之间的聚集体，另一种是尺寸小于20nm的小聚集体．微摩擦学研究表明，大C60聚集体对应较高的摩擦力，“棘轮效应”明显；小c。0聚集体则显现出“微滚动”效应，具有很低的摩擦力．宏观摩擦学研究表明，大C60聚集体主要起支承载荷和耐磨作用，并随其分散性的提高及粒径的减小，C60复合LB膜的耐磨寿命大幅度提高；而小C60聚集体主要起减摩作用．C60复合LB膜的摩擦系数随载荷的增大而降低，具有和边界润滑膜相似的摩擦系数．载荷关系．

C_(60)聚甲基丙烯酸甲脂复合膜的结构、光学和电荷转移特性

描述了通过溶胶凝胶法制备的C60PMMA复合膜的结构、紫外可见吸收特性、Raman散射特性和红外吸收特性.通过对C60紫外可见吸收光谱,Raman散射谱和红外吸收谱的实验和理论分析,研究了C60与PMMA之间的电荷转移.

徐长卿提取物对损伤内皮细胞中乳酸脱氢酶、肿瘤坏死因子及白细胞介素-8活性的影响

目的研究徐长卿提取物对损伤内皮细胞中炎症介质乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子(TNF-α)及白细胞介素-8(IL-8)活性的调节作用,探究徐长卿治疗动脉粥样硬化的作用机制。方法应用补体蛋白纯品于体外在人脐静脉内皮细胞表面组装亚溶破剂量的C5b-9,建立内皮损伤模型,分别建立提取物高、中、低剂量组及空白、模型及标准品对照组,分别用不同浓度的徐长卿提取物及丹皮酚标准品处理细胞,应用紫外分光光度法及ELISA试剂盒测定细胞培养上清液中LDH、TNF-α及IL-8浓度。结果提取物高剂量组LDH[(119.85±4.12)U/L]及IL-8[(33.65±2.48)ng/L]与模型对照组[(200.49±3.31)U/L,(40.98±0.60)ng/L]比较,差异有高度统计学意义(P<0.01);高剂量[(94.75±3.19)ng/L]及中剂量组[(92.81±1.78)ng/L]与模型对照组[(108.00±2.30)ng/L]比较,均可降低TNF-α水平(P<0.01)。结论徐长卿可能通过降低炎症介质LDH、TNF-α及IL-8活性,从而修复内皮细胞损伤来达到治疗动脉粥样硬化的目的。

安息香提取物对损伤内皮细胞中乳酸脱氢酶、肿瘤坏死因子及白细胞介素-8活性的影响

目的:研究安息香提取物对损伤内皮细胞中炎性介质乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子(TNF-α)及白细胞介素-8(IL-8)活性的调节作用,探究安息香治疗动脉粥样硬化的作用机制。方法:应用补体蛋白纯品于体外在人脐静脉内皮细胞表面组装亚溶破剂量的C5b-9,建立内皮损伤模型,设立安息香提取物高、中、低剂量组,苯甲酸高、中、低剂量组,模型对照组及空白对照组,分别用不同浓度的安息香提取物及苯甲酸标准品处理细胞,应用紫外分光光度法及Elisa试剂盒测定细胞培养上清液中LDH、TNF-α及IL-8浓度。结果:安息香提取物高、中、低剂量组与模型对照组比较,LDH及IL-8分泌水平差异均有统计学意义(P<0.01);安息香提取物高剂量组中LDH及IL-8的分泌水平与空白对照组水平接近,差异无统计学意义(P>0.05);与模型对照组比较,安息香提取物中剂量组TNF-α分泌水平显著降低(P<0.01)。结论:安息香可能通过降低炎性介质LDH、TNF-α及IL-8活性,从而修复内皮细胞损伤。

Heymann肾炎发病机制的研究现状

本文对Heymann肾炎发病机制中的致病性抗原、补体活化及调节和足细胞特异蛋白的改变的研究现状进行了综述。

净化专利

低硫轻质油品的生产工艺，活性炭及其制造方法，CO2气体分离复合膜的制备方法，从至少含有一氧化碳、二氧化碳、氮和氢的混合气中提纯一氧化碳的方法。