PSF-Fe_3O_4磁性复合超滤膜的透过机理分析

采用相转化法,把纳米Fe3O4颗粒填充到聚砜(PSF)中制备PSF-Fe3O4磁性复合超滤膜.由扫描电镜观察可知两种膜的膜孔结构和孔径基本相似,纳米粒子主要在孔内壁上,部分发生了团聚.选取在溶液中带电的α淀粉酶和不带电的葡聚糖两类物质为研究对象,考察在有无磁场的情况下,PSF-Fe3O4膜对它们的截留率变化.结果表明,在0.4T的外加磁场下,当pH为2.5、3.5和7.5时,截留率分别从97%降到79%、84%和84%;对于不带电的物质葡聚糖;在0.4T的外加磁场下,PSF-Fe3O4膜的截留率也降低,从56%降到17%.通过这些现象来对PSF-Fe3O4膜在磁场下的作用机理进行分析.

Fe_3O_4-PSF磁性复合超滤膜分离麦冬多糖

以原位生成法制得Fe3O4-PSF(聚砜)磁性复合超滤膜。改变磁场强度和压力,以截留率为考察指标,确定膜截留分子质量为30000D和10000D时对应的值分别为0.1T、0.4MPa和0.8T、0.5MPa。对麦冬多糖提取液(含量为91.68%)进行连续性分离,并对分离后样品进行测定,GPC软件分析A、C、D3样品结果:A样品Mw为32610D,分子质量30000D以上的麦冬多糖的含量85.6%;C样品Mw为24069,分子质量10000～30000D的麦冬多糖的含量达87.6%;D样品Mw为8664,分子质量1000～10000D的麦冬多糖含量达88.7%。

聚砜-Fe_3O_4磁性复合超滤膜的制备及应用

采用相转化法把纳米Fe3O4颗粒填充到聚砜中制备磁性复合超滤膜。由扫描电镜、原子力显微镜观察可知,纳米粒子在膜中分布基本均匀,在30μm×30μm观测范围内复合膜的粗糙度只有46.059nm。在不同磁场强度下,分别考察了聚砜-Fe3O4磁性复合超滤膜对葛根素、芦丁单体的超滤实验。两种单体的透过率随磁场强度变化趋势不同,葛根素在0.2T磁场下透过率达到最大,芦丁在0.4T下透过率达到最大。这种差异表明有望利用这种磁性复合超滤膜,通过调节外加磁场实现对一系列不同物质的连续分离。

Fe_3O_4/PSF磁性复合超滤膜的制备、表征及应用

以FeCl2为还原剂,采用模板和化学镀相结合的方法制备Fe3O4/PSF磁性复合超滤膜,对所制膜的表面形貌、内部结构和孔径大小等性质进行表征,随后进行溶菌酶截留实验,并对截留机理进行分析.扫描电镜(SEM)观察可知,粒子主要沉积在复合膜的孔道中;X射线衍射(XRD)分析可知,沉积粒子主要为Fe3O4,粒径为6.99 nm;液液界面法测得,复合超滤膜的平均孔径从无磁场下的9.36 nm减小到0.8 T磁场下的8.54 nm;在外加磁场下,复合超滤膜对不带电的溶菌酶截留率增大,对带电的溶菌酶截留率减小.经过分析认为,复合超滤膜在磁场下的超滤机理,主要是磁场诱导效应和磁致伸缩效应,并且前者的作用大于后者.

改性Fe_3O_4纳米粒子在磁性复合超滤膜中的应用

为解决Fe3O4纳米粒子在磁性复合超滤膜中发生团聚和分布不均匀的问题,文中以市售20nm的Fe3O4粒子为对照,添加自制的改性Fe3O4纳米粒子制备出Fe3O4-聚砜(PSF)磁性复合超滤膜(改性复合超滤膜)。经扫描电镜观察膜表面形貌、能谱仪扫描复合膜中Fe元素分布以及铸膜液中Fe3O4纳米粒子分布情况分析和复合膜孔径分布测试后表明,改性后复合超滤膜中纳米粒子的分布较改性前更为均匀,且未出现粒子团聚现象,改性效果明显。由改性前后的复合膜在不同磁场下对聚乙二醇6000和10000的截留率呈现几乎相同的变化趋势可知,添加改性粒子并未改变磁性复合膜的分离特性。

聚砜-Fe_3O_4磁性复合超滤膜截留分子量随磁场的变化规律

在制备聚砜-Fe3O4磁性复合超滤膜的过程中,为避免纳米Fe3O4粒子团聚,采用偶联剂包裹共沉淀法得到Fe3O4粒子,然后采用相转化法制备了聚砜-Fe3O4磁性复合超滤膜。Zeta电位仪检测出纳米粒子平均粒径为66.83 nm,红外分析发现偶联剂结合在粒子表面。经扫描电镜观察和孔径分布分析得出复合膜中纳米Fe3O4粒子分布均匀,无团聚现象出现,孔径分布较窄。聚乙二醇系列测定基膜为2万的复合膜截留分子量从0T下的19800减小至0.4T的15000,继续增大外加磁场,截留分子量基本不再变化。

纳米Fe_3O_4/PVDF磁性复合膜的原位制备及表征

通过膜相渗透原位化学沉积法制备了聚合物基Fe3O4/聚偏氟乙烯(PVDF)磁性纳米复合膜,研究了复合膜制备的适宜条件,采用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)、X射线衍射、扫描电镜(SEM)等手段对复合膜的组成、结构进行了表征和分析,通过气体渗透法测定了复合膜的孔径随制备条件的变化情况.FT-IR和XRD图谱结果表明,在基膜中原位生成Fe3O4后不影响基膜PVDF的分子结构;复合膜中的Fe3O4粒子尺寸为68 nm左右,复合膜的磁化率达0.044 cm3·g-1;复合膜的磁化率、平均孔径、最大孔径及孔径分布范围随反应条件的改变而有明显变化.

Fe_3O_4磁性颗粒对聚砜超滤膜性能的影响

采用相转化法,制备不同纳米Fe3O4含量的PS-Fe3O4超滤膜,用扫描电镜观察Fe3O4颗粒的分布情况,并用磁强测量系统(MPMS)测量共混膜的磁性,以及通过对α-淀粉酶的超滤考察共混膜在磁场下截留率可以变化的特性。结果表明:PS-Fe3O4共混膜具有超顺磁性;膜的孔隙率、水通量、截留率随着Fe3O4含量的增高而增加;但当Fe3O4含量提高到25%时,易使膜产生结构缺陷,故确定较优Fe3O4添加量为20%。在磁场作用下,PS-Fe3O4超滤膜的截留率发生变化,随着Fe3O4含量的增高,磁变化效应增强。在0.4 T的磁场下,共混膜中Fe3O4含量为5%,10%,15%,20%时,对α-淀粉酶的截留率分别比不在磁场中降低了3.5%,7.4%,12.3%,18.2%。表明Fe3O4磁性颗粒的添加不仅能改善膜的性能,而且能使膜具备截留率可调的特性。

磁致驱动纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜的研制及其应用研究

磁致驱动膜材料,要求材料具有超顺磁性,膜表面光滑、有良好的机械性能.本文加入柠檬酸盐改性控制Fe3O4粒径生长,利用正交实验优化制备工艺条件：柠檬酸盐含量n（Fe）/n（柠檬酸盐）为0.5、pH值控制在9～10、反应温度、晶化温度为6℃、晶化时间是40 min.通过TEM、BET、VSM、XRD以及ANSYS仿真软件等测试手段分别对其进行表征,结果表明：柠檬酸盐可控制Fe3O4微晶的生长,同时作为分散剂使分散的Fe3O4在水中形成胶体,以保证最终形成的纳米Fe3O4粒径分布均匀.制备的纳米Fe3O4具有超顺磁性,纳米磁性材料的粒径可控制到15 nm范围内,制备的磁致驱动Fe3O4/PVA复合膜的外观均匀光滑,其磁感应性能具有良好的表现,其动力学仿真分析和理论分析相吻合.

纳米Fe_3O_4粉末及其复合膜的制备与磁性能

目前,以纳米Fe3O4制备Fe3O4/聚乙烯醇(PVA)磁性复合材料的相关报道较少。在共沉淀法中引入柠檬酸根来控制Fe3O4微晶的生长,同时分散Fe3O4使其形成胶体,成功制备了纳米Fe3O4粉末,并以PVA为载体,制备了纳米Fe3O4/PVA磁性复合膜,研究了制备的纳米Fe3O4粉末及Fe3O4/PVA复合膜的组织结构及磁性能。结果表明:纳米Fe3O4/PVA复合膜外观均匀、光滑,颗粒约0.8～1.0μm,Fe3O4与PVA间没有明显的化学键,但有一定的结合力;制备的纳米Fe3O4粉末具有超顺磁性;添加16%纳米Fe3O4制备的Fe3O4/PVA复合膜的磁响应最大,磁感应性能良好。

柠檬酸根对纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜性能的影响

采用化学共沉淀法制备了添加柠檬酸根前后的纳米Fe_3O_4粉体材料,用流延成膜法制备了添加柠檬酸根前后的Fe_3O_4/聚乙烯醇(PVA)复合膜。用红外光谱分析仪、古埃磁天平法、振动样品磁强计、自制磁致变形设备、发射扫描电子显微镜对添加柠檬酸根前后的纳米Fe_3O_4/PVA复合膜的结构及性能进行了表征和分析。结果表明:添加柠檬酸根纳米Fe_3O_4制备的Fe_3O_4/PVA复合膜磁化率更大、磁性能更好、磁致变形性能更大、分散性好。

增塑剂对纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜性能的影响

以Fe3O4纳米粉与聚乙烯醇(PVA)为原料制备了纳米Fe3O4/PVA磁性复合膜,并添加聚乙二醇(PEG)和丙三醇(甘油)做为增塑剂;采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、拉伸试验机和特斯拉计等对该复合膜进行了形貌分析、拉伸性能和磁性能测试,研究了增塑剂对其形貌与性能的影响。结果表明:添加增塑剂能够使纳米Fe3O4/PVA磁性复合膜的表面更光滑,弹性模量和拉伸强度降低,伸长率、磁致变形性能和磁化率得到提高。

纳米Fe_3O_4的制备及其辅助吸附重金属离子的特性

采用自制半透膜水解法,以自制生物聚合铁为原料,以NaOH为沉淀剂,制备Fe3O4纳米粒子,并用XRD和TEM等方法对产物进行了表征,研究它对Pb2+,Cu2+及Cr(Ⅵ)的辅助吸附及分离特性.结果表明:Fe3O4纯度较高,平均粒度在15nm左右;利用Fe3O4的大比表面和表面原子配位不足及顺磁性的特点,将其与浮游球衣菌复合,提高了对重金属离子的吸附效果,该复合吸附剂经再生可重复使用;纳米Fe3O4粒子可成为浮游球衣菌的絮凝核心而有助于体系的澄清.

共沉淀法制备纳米Fe_3O_4的正交实验研究及特性

以共沉淀法为基础，在实验室条件下制备出了超顺磁性纳米Fe3O4微粒，通过正交试验确定制备纳米Fe3O4微粒的最佳工艺条件：反应温度30℃、pH值10~12、晶化时间30min、NaOH浓度2.0mol/L、晶化温度70℃，并用XRD、TEM、VSM 、SEM、IR测试手段对其做了表征，同时在此基础上制备出了机械性能良好、表面均匀光滑、具有磁响应的纳米Fe3O4/PVA复合膜。实验结果表明，与分析纯Fe3O4比较，最佳工艺条件制备的超顺磁性纳米级Fe3O4/PVA复合膜具有更好的磁响应性能以及均匀光滑的外观表面。

纤维素磁性纳米复合膜的研究进展

目的综述了纳米Fe3O4磁性粒子的制备方法和机理,找出纤维素磁性纳米复合膜的基本复合方法。方法比较分析沉淀法、水热反应法、微乳液法、溶胶凝胶法、高温分解法等制备纳米Fe3O4磁性粒子的优缺点。结果总结了纤维素磁性纳米复合膜研究和应用进展,并为今后纤维素磁性纳米复合膜的发展提出了建议和新思路。结论采用原位复合的方法制备纤维素磁性纳米复合膜是目前的研究热点,具有显著的意义和广阔的发展前景。

聚砜-Fe_3O_4磁性复合膜超滤分离多糖的研究

超滤分离技术由于其操作简单、分离效率高、无相变、不损害生物活性，特别适合多糖类活性物质的分离纯化．本研究应用相转化法，将纳米级Fe3O4。颗粒填充到聚砜中制备出一种新的磁性聚砜-Fe3O4复合膜，

Polysaccharide separation mechanism in polysulfone-Fe_3O_4 magnetic composite membranes

Polysulfone (PSF)-Fe3O4 composite membranes were prepared by the phase-inversion process and their polysaccharide separation mechanism was explored using chondroitin sulfate (CS) and dextran. The mechanism was analyzed from constraints on the magnetic field and geometric deformation. It was found that variations in dextran rejection from 58% to 46% were mainly influenced by the geometric deformation of the composite membrane, while the magnetic field had a significant influence on variations in CS rejection from 82% to 35%. The results indicate that it is possible to continuously separate different types of polysaccharide with a composite membrane by adjusting the external magnetic field.