SPEEK/SiO_2复合型质子交换膜的结构与性能

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,通过溶胶-凝胶法制得了SPEEK/SiO2复合质子交换膜,采用扫描电镜、交流阻抗和热重分析等方法研究了复合膜的结构与性能。结果表明,SiO2与SPEEK之间的共价交联使两相间的相容性得到明显的改善,SiO2粒子以纳米尺寸均匀地分散在聚合物基体中。SiO2粒子的掺入使得复合膜的质子传导性能略有降低,但复合膜中SPEEK-SiO2-SPEEK这种共价交联结构的生成使膜的阻醇性能和溶胀性能得到了明显提高,热稳定性也有所提高。

流延法制备的SPEEK/SiO_2/SiWA复合膜

用流延法制备了磺化聚醚醚酮(SPEEK)/二氧化硅(Si O2)/硅钨酸(Si WA)复合膜,并分析了复合膜的形貌、质子传导性能、阻醇性能及溶胀性能。m(SPEEK)∶m(Si O2)∶m(Si WA)=70∶10∶20的复合膜性能良好:在90℃时的质子传导率为0.018 S/cm;在30℃和90℃时的甲醇渗透率分别为3.4×10-8cm2/s和5×10-7cm2/s;温度从30℃升高到80℃,吸水率仅增加了17.9%,溶胀率仅增加了0.9%;Si O2和Si WA在复合膜中分散均匀,颗粒细小,没有团聚。

纳米SiO_2壳聚糖复合膜保鲜草莓的研究

优化壳聚糖纳米SiO2复合膜透CO2性,并将其应用于草莓保鲜实验。结果表明,壳聚糖复合膜最佳配方为:壳聚糖含量2 g,纳米TiO2含量0.07 g,冰乙酸含量1.4 mL,且透CO2量达到最低为0.0909 g/d;优化膜处理的草莓常温下贮藏6 d后,腐烂指数比空白组降低了5.1%;低温4℃下贮藏11 d后,腐烂指数比空白组降低了23.9%。这证明,优化膜处理可有效延长草莓室温、低温下的贮藏保鲜时间。

纳米SiO_2复合涂膜材料包装松花蛋的保鲜效果

为了保护贮藏期松花蛋的品质,本研究采用添加纳米SiO2改性聚乙烯醇(PVA)复合涂膜包装松花蛋贮藏过程中品质的变化,应用响应曲面方法研究纳米SiO2、硬脂酸、戊二醛及反应温度对PVA涂膜材料成膜效能特性的影响,用优化的PVA纳米复合材料涂膜松花蛋后在常温下贮藏,贮藏结束时对松花蛋的理化指标、微生物和感观指标进行测定比较。结果表明:贮藏6个月后,纳米SiO2改性优化出PVA基纳米复合涂膜材料二次涂膜包装的松花蛋各项贮藏指标优于其他种涂膜包装组,能有效阻止松花蛋水分散失、抑制微生物生长繁殖,可在6个月储藏期内较好地保护松花蛋的色泽和风味,为松花蛋的工业化制作和贮藏保鲜提供技术依据。

纳米SiO2对PVA基复合涂膜包装材料成膜透湿性能的影响

为改善聚乙烯醇(PVA)涂膜的阻湿保鲜效能特性,该文采用添加纳米SiO2对PVA基复合涂膜包装材料进行改性,应用响应曲面方法研究SiO2、硬脂酸、戊二醛对三元复合涂膜材料成膜效能特性的影响及交互作用。结果表明:加入纳米SiO2改性可有效提高PVA基复合涂膜包装材料的阻水、阻湿性能,优化组成膜透湿率8.18g/(m2.d)比对照组(不添加纳米SiO2的PVA复合膜)降低26.61%(p<0.05);硬脂酸、戊二醛对复合涂膜材料成膜透湿率的影响与纳米SiO2存在显著的交互作用,每100mL0.05g/mL的PVA溶液中纳米SiO2添加量在小于0.05g范围内随着SiO2含量增大,复合涂膜材料成膜透湿率随硬脂酸、戊二醛的比例增加而降低,阻湿性能提高。

交联PVA／SiO2复合膜的制备及性能

采用一种氮丙啶交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行交联,通过红外等测试表征研究交联剂用量对交联膜化学结构、力学性能、溶胀性及耐水性的影响,从而确定薄膜性能最优时交联剂的用量。当交联剂用量质量分数为3%时,其拉伸强度和断裂伸长率分别提高25.9%和38.1%,力学性能得到明显改善。将性能最优交联膜与纳米SiO2复合,测试复合膜的力学性能,结果表明:其性能得到进一步提高。

有机-无机复合SiO2膜的制备及水蒸气稳定性能研究

以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷为前驱体,通过溶胶-凝胶法合成出稳定的纳米复合SiO2溶胶,采用浸浆法在具有γ-Al2O3/α-Al2O3结构的片状载体上涂膜,然后在N2气氛下烧成得到完整无缺陷的有机-无机复合SiO2膜.以TG/DSC、BET和气体渗透性能测试等手段对复合SiO2膜及粉体进行了表征.该膜对小分子气体(He、CO2、O2、N2、CH4和SF6)的分离表现出分子筛分效应,对He的渗透通量为(1.0～3.5)×10-7mol/(m2·s·Pa)(200℃,0.3MPa).500℃烧成的膜对He/CO2的理想分离因子为47,远远高于Knudsen扩散时He/CO2的理想分离因子(3.3).详细考察了烧成温度对膜水热稳定性的影响.结果表明:在450、500和550℃三个温度下烧成的膜水蒸气稳定条件(分压)分别为200、500和1000kPa。

纳米SiO_2及无机盐改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化膜的耐蚀性能

为了提高丙烯酸树脂类钝化膜的耐蚀性能,以三甲基氯硅烷对纳米SiO2进行表面改性,制成分散液后与硅烷偶联剂KH-563、丙烯酸树脂及无机盐Ni(CH3COO)2等复配成无铬钝化液,对热镀锌板进行复合钝化。采用红外光谱测试了改性纳米SiO2的结构,采用粒度仪分析其粒径;利用扫描电镜和能谱分析了复合钝化膜的微观形貌和成分;采用电化学及中性盐雾试验分析了复合钝化膜的耐蚀性能。结果表明:纳米SiO2改性后,表面能降低,分散性良好;改性纳米SiO2与丙烯酸树脂发生交联作用,形成了网状结构,提高了复合钝化膜的致密性;复合钝化耐蚀性能较丙烯酸树脂钝化膜及热镀锌板显著提高。

纳米SiO_2/PVA复合超滤膜的制备及性能研究

用 Stober法制备纳米级分散的 Si O2 颗粒 ,使其均匀地分散在 PVA水溶液中 ,并通过相转化法制得纳米 Si O2 / PVA复合超滤膜。对所得膜进行了 DSC分析和力学性能测试。结果表明 ,膜的玻璃化转变温度 (Tg)和力学性能都有明显的提高。初步探讨了纳米 Si O2 对所得膜增强机理 ;通过超滤实验对所得膜的性能进行了评价。

壳聚糖-改性纳米SiO2复合涂膜对沪产哈密瓜生理生化品质影响的研究

为研究壳聚糖涂膜(CTS)和壳聚糖-改性纳米SiO2复合涂膜(CTSS)对哈密瓜采后贮藏过程中生理生化品质的影响。对东方密一号哈密瓜分别进行涂膜处理,,并置于室温下贮藏。结果表明,CTSS处理哈密瓜贮藏期间呼吸作用的峰值比对照和CTS处理降低21.7%和9.7%,贮藏15d,CTSS处理哈密瓜的维生素C(Vc)和可滴定酸(TA)含量分别比CTS处理高17%和37.1%。CTSS处理提高了过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,加强对H2O2和O2-的清除,延缓果实衰老。该研究为维持哈密瓜采后品质,延长保鲜期提供理论依据。

卡拉胶/魔芋胶复合膜保鲜纳米SiO2修饰工艺优化

利用绿色合成方法以卡拉胶/魔芋胶为基膜,添加纳米SiO2和甘油对其进行修饰,并通过正交试验设计优化卡拉胶/魔芋胶/纳米SiO2复合涂膜的制备工艺条件,且通过电子扫描显微镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射光谱分析(XRD)和紫外光谱分析(UV)对复合膜的微观结构进行表征。结果表明,当纳米SiO2添加量、卡拉胶与魔芋胶质量比、甘油添加量分别为0.03%,1∶3,0.7%时,复合膜具有最佳综合性能,其透光率为84.26%,透氧性为0.15g/(m^2·d),透CO2性为0.207g/(m^2·d),水溶性值为51.78%,溶胀度为76.90%,透水率为62.31%。比未修饰的卡拉胶/魔芋胶复合膜的性能更优。纳米SiO2的添加使复合膜中的氢键加强。将制备的纳米复合膜用于双孢蘑菇的保鲜,保鲜质量和保鲜时间比对照组均有明显提高。

质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜

采用溶胶-凝胶法以TEOS(正硅酸乙酯)和商业化的Nafion115膜为原料制备了Nafion115/SiO2复合膜。在Nafion膜的酸性介质中,TEOS水解聚合得到SiO2以及含有羟基和乙氧基的硅烷混合物,从而形成Nafion115/SiO2复合膜。将Nafion115/SiO2复合膜与电极组装成MEA,在110℃和130℃的电池温度下评价电池性能。在电池温度为130℃、操作压力为0.25MPa、电池电压为0.7V时,使用Nafion115/SiO2复合膜得到的电流密度是使用Nafion115膜电流密度的1.9倍。

溶胶-凝胶法制备SiO_2/ZrO_2无机复合膜的研究

以硅酸乙酯和氧氯化锆为先驱体,用乙醇为溶剂,采用溶胶——凝胶法于室温下在Al2O3基体上制备了ZrO2/SiO2无机复合膜.重点考察了涂膜温度、ZrOCl2摩尔百分含量、溶胶浓度及添加剂对膜性能的影响.结果表明:在较高的温度下涂膜可以提高膜的性能;ZrOCl2的存在对渗透比的影响不大,但能够提高溶胶的交联度,从而提高制膜效率,同时也有利于渗透通量的提高;采用浓溶胶和稀溶胶结合的方式涂膜不但可以提高制膜效率,还可以提高膜的性能.添加剂TEABr能够均化膜孔径,提高膜的性能.

纳米SiO_2-聚乙烯醇复合超滤膜的制备及应用

以水为溶剂 ,以聚乙二醇 (PEG)为致孔剂 ,并通过向聚乙烯醇 (PVA)溶液中添加纳米SiO2 构成铸膜液。凝固浴为Na2 SO4/KOH/H2 O溶液。采用相转化过程制备纳米SiO2 -PVA复合超滤膜。实验表明 ,膜孔径对压力是敏感的。考察了SiO2 含量和PEG含量对膜性能的影响。该膜在对含油废水的超滤实验中表现出良好的抗污染性及稳定性。

用液相沉积法在铝酸锶荧光粉表面包覆SiO_2和Al_2O_3复合膜

铝酸锶是典型的长余辉发光材料,已经广泛应用于日常生活中,但是铝酸锶在水中极易发生水解,抗湿性差,严重限制了其应用。采用化学气相沉积法和物理蒸汽沉积法在长余辉发光材料表面包覆膜,对设备要求高,价格贵,不易推广。因此,采用液相沉积法在长余辉荧光粉铝酸锶表面包覆SiO2膜和A l2O3膜来提高其耐水性能,采用电镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)表征膜的存在,并对包膜试样进行了耐水性和发光性能的测试。结果表明:铝酸锶荧光粉包覆了致密的复合膜层后,耐水性得到显著的提高,同时,包膜对荧光粉的发光性能影响较小,发射光和激发光强度损失均在10%以下。

超声波制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜性能优化及结构表征

为提高纳米SiO2在马铃薯淀粉膜中的分散性以增强纳米复合膜的包装保鲜性能,通过2次超声波处理制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜,以马铃薯淀粉用量、甘油用量、纳米SiO2用量为考察因素,对纳米复合膜的性能进行正交试验优化,对其进行微观结构表征,以及对采后双孢蘑菇进行包装保鲜实验。结果表明,超声波使纳米SiO2较均匀地分散在马铃薯淀粉膜中,且适合超声波合成纳米复合膜的最佳膜液配比为马铃薯淀粉用量3.5 g/100 mL、甘油用量3 g/100 mL、纳米SiO2用量0.3 g/100 mL。X-射线衍射光谱与傅里叶变换红外光谱分析证实超声波合成法使纳米SiO2与马铃薯淀粉分子间形成较强的氢键;紫外光谱分析表明超声波合成的纳米复合膜具有较好的抗紫外光作用。此外,超声波合成的纳米复合膜包装保鲜性能得到增强,其透水率、透氧率、水溶性较普通合成的纳米复合膜分别降低了30.22%、71.16%、39.61%,拉伸强度提高了17.82%,可较好地控制双孢蘑菇贮藏过程中活性氧的代谢,延长其货架期。

TiO_2/SiO_2复合薄膜的形成历程与超亲水性关系

考察了溶胶-凝胶法制备TiO2／SiO2复合薄膜过程中,正硅酸乙酯(TEOS)的水解时间与膜的超亲水性的关系,通过XRD分析了SiO2添加量对TiO2锐钛矿晶型的影响,并研究复合薄膜的表面处理对其亲水性的影响。实验发现,当无因次反应时间为0.4时,复合薄膜的亲水性最好;SiO2的引入能够抑制金红石晶型的生长,最佳含量在10-20％。

高温质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜研究进展

传统的质子交换膜燃料电池在高温下工作时,质子膜会因温度升高而发生脱水和膜/SiO2复合膜电阻升高的现象,这对提高燃料电池的工作性能是一个致命的阻碍.由于Nafion 具有较好的吸水和保水性能和较好的阻止甲醇渗透的能力,人们通过溶胶-凝胶法或重铸法/SiO2复合膜,并于高温(80～140℃)下应用在质子交换膜燃料电池和直接甲合成了Nafion /SiO2复合膜的制备方法、结构性能及研究情况,并分析了醇燃料电池中.简单介绍了Nafion 存在的问题和其广阔的应用前景./SiO2复合膜;燃料电池;高温;

明胶／纳米SiO2复合膜的体外抑菌试验

本实验测定了明胶、纳米SiO2、明胶/纳米SiO2复合膜对6种供试菌的抑菌效果,结果表明,明胶不具有抑菌作用;纳米SiO2对供试菌具有较好的抑菌效果;20种明胶/纳米SiO2复合膜材料中,有11种复合膜对供试菌具有较强的抑菌效果。用琼脂平板稀释法测定了具有较强抑菌作用复合膜的最低抑菌浓度(MIC),结果表明,最低抑菌浓度因膜的配比和菌种类型的不同而有所差异,为16.0mg/mL^256.0mg/mL。复合膜对蜡样芽孢杆菌的最低抑菌浓度(MIC)最大(256.0mg/mL),而对其他供试菌相对较低,为64.0mg/mL^128.0mg/mL。

Nafion212/SiO_2复合膜水的表观扩散系数研究

通过在线溶胶-凝胶法制备了不同SiO2含量的Nafion212/SiO2复合膜,测量了Nafion212膜及不同SiO2含量的Nafion212/SiO2复合膜的水平衡吸附值,通过稳态渗透法测量了不同干空气流速和温度下透过Nafion212膜及不同SiO2含量的Nafion212/SiO2复合膜的水的通量。结果表明,随着SiO2含量的增加,复合膜的水平衡吸附值增大;随温度的升高和复合膜中SiO2含量的增大,透过复合膜的水的传递通量增加。通过简化计算,得到了Nafion212/SiO2复合膜水的表观扩散系数与SiO2含量和温度的经验关联式。