PDMS-PSF复合膜空分过程压力的影响

采用L-S相转化法制备了聚砜(PSF)非对称膜,在其表面涂覆硅橡胶(PDMS)制备PDMS-PSF复合膜,进行空分富氧实验。实验结果表明:在室温、操作压力为0.6 MPa的测试条件下,富氧浓度最高可达40.4%,相应的渗透通量为0.43×10-10(m3/m2?s?Pa)。同时系统考察了操作压力对复合膜的富氧分离性能的影响,对气体在PDMS-PSF复合膜中渗透行为的压力相关性进行了定性分析。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Ag/TiO_(2)/Ag_(3)PO_(4)-LNCF/淀粉复合膜的制备与保鲜性能研究

为改善果蔬保鲜中的微生物侵染和乙烯催熟问题,采用原位沉淀和辐照法合成Ag/TiO_(2)/Ag_(3)PO_(4)(ATAP)三元异质结光催化剂,利用流延法制备ATAP-木质纳米纤维素(LCNF)/淀粉复合膜。探究ATAP负载条件、光催化剂类型对乙烯的吸附、分解性能,以及抑菌效果的影响。利用SEM观察复合薄膜的微观形貌,评估不同光催化薄膜对南瓜的保鲜效果。结果表明,适宜的ATAP掺杂量能使光催化剂均匀分散在淀粉膜基质中,从而提升其光催化性能;当ATAP外掺杂量为3%、内掺杂量为2%时,复合膜具有最佳的乙烯分解性能和抑菌效果,其分解率为7.73%,抑菌圈直径为11.46 mm。复合膜具有较好的南瓜保鲜作用,保鲜7 d后的南瓜表面与内部的霉菌覆盖面积显著降低,失重率减小至28.27%;复合膜对金黄色葡萄球菌和霉菌均具有显著的抑制效果,其菌落总数、金黄色葡萄球菌数和霉菌数分别为5.55×10~4,4.95×10~4,3.00×10~4 CFU/g,均优于其他材料及对照组。研究为果蔬保鲜新材料的开发提供理论参考。

高湿度下具有荧光指示功能的PET复合膜的制备与性能

为了制备出能在高湿度、易结雾环境下可持续发光的薄膜,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜为基底,将具有优异疏水功能的新型稀土发光配合物和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)均匀分散制成发光涂覆液,通过涂覆刮膜技术,制备出PET-PMMA发光复合膜,并对其进行测试表征。荧光分光光度计和共聚焦显微镜测试的结果表明:发光材料占聚合物PMMA的质量分数为1.50%时所制备的PET发光膜具有良好的表面均匀性和最佳的荧光性能,荧光强度可达到9979 a.u.,在不同激发波长下PET-PMMA发光复合膜均可以显现出发光材料中Eu3+的特征荧光发射峰;测得发光复合膜的最佳紫外激发波长为350 nm,在最佳激发波长下发光复合膜具有较好的色纯度;通过对比发光复合膜浸泡在水溶液7 d内每天的荧光强度值,发现在发光材料仅有1.50%的前提下,样品的荧光强度损失仅有5%,这表明所制备的发光复合膜遇水易猝灭的弊端得到极大改善,这为PET农膜在潮湿、易结雾环境下实现长期稳定的荧光指示功能提供了重要基础。

多尺度粒子调控功能复合膜的数值计算

以聚碳酸酯基体与荧光粉粒子构成的功能复合膜为研究对象,结合实验和蒙特卡洛计算机数值计算方法,研究了荧光粉粒子粒径和含量对复合膜光通量与色温的影响。结果表明:荧光粉粒子含量相同时,随着粒径增大,光通量表现为先升高后降低的趋势,在粒径为4.0μm时均具有最大值,色温则表现为先降低后升高的趋势;荧光粉粒子粒径相同时,粒径为0.8~4.0μm,光通量与含量表现为正相关趋势,粒径为4.0~16.0μm,光通量与含量表现为负相关趋势;最优组合为原始掺杂荧光粉粒子粒径为8.0μm,质量分数为25%,搭配粒径为4.0μm,质量分数为75%,对应的光通量为139.81 lm,色温为4 257 K。

石墨膜/铝复合材料制备工艺与性能研究

将石墨膜和铝箔以铺层的形式交替排布,采用真空热压烧结技术制备石墨膜/铝复合材料,研究真空热压烧结参数对复合材料微观组织和性能的影响。结果表明:石墨膜在复合材料中分布均匀,符合预期构型设计;真空热压烧结参数对复合材料微观组织影响显著,优化后的制备工艺参数为640℃/50 MPa/100 min,该条件下制备的复合材料界面结合良好,致密度高,没有检测到Al_(4)C_(3)相;随着石墨膜体积分数的增加,复合材料面内热导率呈现先增加后下降的趋势,石墨膜体积分数为30%时,复合材料面内热导率最大,为219.71 W/(m·K)。

药品包装用复合膜封边装置结构设计

本文以药品包装用复合膜封边装置为研究对象,基于CAD技术,对药品包装用复合膜封边装置中上料装置和封口装置、展平装置等进行设计。能够减少人工劳动成本,能够完成自动上下料,可以自动将塑料袋封口处展平的塑料封边装置,保证了封边的成功率。