国家自然科学基金(21176092)
- 作品数：14 被引量：23H指数：4
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- 热致相变分离法制备PVDF微孔膜及其性能研究被引量：2
- 2013年
- 本以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为稀释剂，聚偏氟乙烯（PVDF）为原料，通过热致相变分离法，制备了PVDF微孔膜。采用扫描电镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）、拉伸压缩材料试验机等手段对PVDF微孔膜的性能及热力学特征进行了表征。结果表明：DMP作为稀释剂时与PVDF有很好的相容性；铸膜液中DMP质量分数由50%增加到80%时，PVDF微孔膜的纯水通量和孔隙率分别由65 L/（m2？h）和34%增加到230 L/（m2？h）和77%，分别增加了135%和254%；而随着铸膜液中DMP含量的上升，PVDF微孔膜的断裂伸长率以及断裂强度都是逐渐下降的；此外，用有机非溶剂处理微孔膜后，膜通量可以提高3~4倍；同时，热力学研究表明当DMP含量不断上升时，PVDF结晶颗粒变得越来越模糊，而且球晶之间的空洞变大，球晶间的结合则更为稀疏，球晶尺寸也呈现出了变小的趋势。
- 肖凯军汤旭董浩熊璞
- 关键词：稀释剂聚偏氟乙烯微孔膜
- PVDF管式膜纯化果葡糖浆的研究被引量：1
- 2013年
- 果葡糖浆在食品工业中有着广泛的应用,而传统的分离方法无法除去糖液中的微生物等小颗粒,更不能除去蛋白质、胶体等物质。为此需要通过膜分离技术来实现糖液的澄清和纯化。本文采用PVDF管式膜材质分离纯化果葡糖浆,考察了不同运行时间下操作压力、料液浓度、料液温度和循环流量对果葡糖浆通量的影响,确定了最佳的操作条件,并对膜的在线清洗工艺进行了研究。当操作压力为0.20 MPa,循环流量为400 L/h,和料液温度70℃时,果葡糖浆的稳定通量达到5.47 L/(m2·s),果葡糖浆透过液的pH为3.9,色度、透光度、浊度和不溶性颗粒物含量分别为43%、99.2%、0.192%和4.5 mg/kg,完全达到生产要求;管式膜在关闭透过液出水阀门的条件下以料液清洗1 min时,果葡糖浆通量的恢复率可达90%以上。
- 肖凯军龙冉冉董瑞董浩
- 关键词：PVDF膜果葡糖浆
- 烧结聚乙烯-活性炭的亚甲基蓝吸附动力学
- 2013年
- 开展烧结聚乙烯-活性炭(PE-AC)吸附亚甲基蓝(MB)动力学研究。通过考察MB初始浓度及时间对吸附作用的影响,表征PE-AC的吸附特性,主要采用Langmuir、Freundilch等温模型及准一动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对亚甲蓝吸附等温线及吸附动力学进行分析。结果表明:吸附初期的吸附作用随温度和浓度的增加而显著增强,Freundlich方程能更好地描述吸附等温线。吸附初期为准一级动力学过程,吸附后期为准二级动力学过程。吸附热力学研究发现吸附过程为自发吸热过程,且ΔHθ和ΔSθ分别为10.875kJ/mol和0.0515kJ/(mol·K)。
- 肖凯军何婷琳
- 关键词：亚甲基蓝吸附动力学
- Al(OH)_3胶体对PTFE微孔膜表面改性的影响被引量：5
- 2013年
- 通过AlCl3水解获得的Al(OH)3胶体,利用Al(OH)3胶体对聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜进行亲水改性。探讨了吸附剂用量、氨水用量、浸渍温度、浸渍时间和分散剂聚合度对PTFE微孔膜吸附量的影响,采用超声振荡处理来考察微孔膜吸附的稳定性,通过接触角、FTIR和SEM对PTFE微孔膜的亲水性、化学成分和显微结构进行分析。实验结果表明:浸渍温度20℃,浸渍时间20 h,吸附剂(AlCl3,1 mol/L)用量45 mL,氨水用量(wt%=25%)86 mL,分散剂(PEG,3 g)聚合度2000时,PTFE微孔膜的吸附量达到最大值211.53 mg/g;在温度20℃下,超声处理1h后,吸附量趋于稳定,表明Al(OH)3胶体能够稳定地吸附在微孔膜上,PTFE微孔膜的接触角从137.42°下降到105.29°。
- 董瑞肖凯军
- 关键词：亲水改性
- 旋涂法制备PVDF/PTFE复合膜及其性能研究被引量：1
- 2014年
- 旋涂技术具备薄膜厚度精确可控、高性价比、节能、低污染等优点,在薄膜制备方法中脱颖而出。本文使用旋涂法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚四氟乙烯(PTFE)复合膜,并对其制备工艺进行了优化,同时对旋涂成膜机理进行了研究。通过单因素试验,分析了PVDF溶液浓度、旋涂仪的旋转速度和成膜温度对复合膜的拉伸强度和水通量的影响,利用电子扫描显微镜(SEM)对复合膜胶粘层的微孔孔径变化进行了分析,结果表明,PVDF/PTFE复合膜制备的最佳工艺:PVDF溶液浓度为6 g/L,旋涂仪的旋转速度为2500 r/min以及成膜温度为90℃。该条件下制备的复合膜的膜厚度为200μm,平均孔径为20μm,拉伸强度可达到26.34MPa,水通量可达到605.2 L/(m2·h)。此外,分析旋涂PVDF/PTFE复合膜成型的机理,其原因是由于PVDF溶胶分子与PTFE基膜之间存在范德华力等分子间力以及溶胶分子渗透到基膜微孔之间所形成的钩钉键等粘合作用。
- 肖凯军蔡胜董瑞朱良
- 关键词：旋涂法复合膜
- 低温等离子体对PTFE微孔膜结构和性能的影响
- 2015年
- 聚四氟乙烯PTFE微孔膜的表面能较低,粘结性和润湿性较弱,为了改善这种状况,使PTFE微孔膜能与其它材料更好地复合。本文采用低温等离子体对PTFE微孔膜进行改性,重点研究了低温等离子体的改性处理工艺参数,包括辐射距离、射频功率、处理时间和气体流通量对膜性能(接触角和失重率)的影响。并用傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、x射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和拉力测试进行表征,结果表明,低温等离子体不同的工艺参数处理对PTFE微孔膜的结构和性能影响很大。改性后的PTFE微孔膜,拉伸强度得到了进一步的提升,亲水性也增强,并且表现出良好的力学性能,改性后的膜材料应用更加广泛。
- 张剑董浩张智珲董瑞肖凯军
- 关键词：低温等离子体膜改性
- 相转化法制备温敏性聚氨酯缓释保鲜膜及其应用被引量：4
- 2016年
- 本文筛选了香芹酚作为抗菌保鲜剂,以合成聚氨酯为原料,采用相转化法制备了温敏性聚氨酯缓释保鲜膜。通过差示热扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪等手段对温敏性聚氨酯缓释保鲜膜的相转变温度、透气性、缓释性能以及抑菌效果进行了测定,并研究了其在广式焙烤食品包装保藏中的应用。结果表明：香芹酚与聚氨酯以物理共混形式成膜,制得的膜的相转化温度为47.90℃,当温度从30℃升高到50℃时,膜的透气性以及抗菌剂的缓释性有大幅提升,其透气率由最初的85.01 g/m2·24 h跃升到469.50 g/m2·24 h,香芹酚的缓释速率由最初的0.90%跃升到3.28%,添加了香芹酚的防腐复合膜对大肠杆菌、枯草杆菌、霉菌都具有明显的抑制作用。将此温敏性聚氨酯缓释保鲜膜材料应用于保藏面包、牛角包、月饼等食品的实验表明,该材料具有良好的抑菌保鲜效果,产品保质期延长2~4倍。
- 肖凯军蔡胜汤旭詹婷董浩
- 关键词：温敏性聚氨酯缓释食品保藏
- 纳米Al_2O_3溶胶的稳定性及PVDF/Al_2O_3杂化膜的性能研究被引量：1
- 2012年
- 以异丙醇铝（AIP）为原料，采用溶胶-凝胶法，制备了纳米氧化铝（A1203）溶胶。研究了酸解剂、酸铝比[n（H＋）／n（Al3＋）]、陈化时间等因素对溶胶粒径和稳定性的影响，得到了制备稳定、透明纳米A1203溶胶的最佳工艺条件，即酸解剂HN03；n（H＋）／n（Al3＋）=0.18～0．25；陈化时间20h。为了改善聚偏氟乙烯（PVDF）膜的性能，通过PVDF与AIP的原位聚合，制备了不同PⅥ）F含量的PVDF／A1203杂化膜。采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、红外光谱（FI-IR）、差示扫描量热法（DSC）、热失重分析（TGA）等手段对膜的结构和性能进行了表征。结果表明：杂化膜的纯水通量随着PVDF浓度的增大呈下降趋势，截留率则随着PVDF浓度的增大逐渐升高；AIP的加入使得杂化膜两相之间存在键合，可以增强Al2O3和PVDF之间的化学连接，从而提高杂化膜的亲水性和机械强度；添加AIP后，杂化膜的热分解温度向低温移动，即杂化膜的热稳定性下降；而AIP对PVDF膜的熔点影响不明显。
- 董浩肖凯军李香莉王兆梅
- 关键词：溶胶-凝胶法
- 非离子表面活性剂作用下纳米铁的制备及其表征被引量：1
- 2015年
- 研究以不同非离子表面活性剂为分散剂,通过液相还原法制备纳米铁来改善其分散性及反应活性。本文分别以不同浓度的聚乙二醇(4000)、聚乙二醇(20000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂制备纳米铁,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、双光束紫外可见分光光度计(UV)和原子吸收分光光度计(AAS)对产物及其去除Pb(Ⅱ)效果进行了表征和研究。SEM显示三种表面活性剂均在一定程度上提高了纳米铁的分散性,加入PEG-4000和PEG-20000制备的纳米铁均呈细小纤维状,加入PVP的纳米铁呈蓬松颗粒状;FT-IR表明三种表面活性剂在纳米铁形成过程中未发生化学变化,而是通过静电作用、范德华力等吸附或包覆在纳米铁表面;XRD表明三种表面活性剂的加入并未改变纳米铁的晶相;UV表明PEG-20000与PVP的分散效果优于PEG-4000;AAS表明加入3%的PEG-20000时,纳米铁对Pb(Ⅱ)去除效果最好,吸附容量约为229 mg/g。
- 肖凯军代佳丽何其朱良董浩李绍峰
- 关键词：表面活性剂纳米铁液相还原法
- 接枝PVDF膜吸收器中CO_2吸收特性和传质规律的研究
- 2012年
- 本文以CO2为吸收气体,NaOH为吸收液,研究了N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝的PVDF中空纤维膜吸收器吸收二氧化碳的吸收特性以及传质规律,并建立膜吸收器中二氧化碳的传质模型。研究结果表明:PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器的CO2吸收率随吸收液浓度和吸收液的流量的升高而升高,随气体流量升高而降低;在实验操作条件下,较佳吸收二氧化碳的工艺参数为:吸收液浓度为0.4 mol/L,吸收液流量为16 L/h,气体流量为250 L/h,气液两相流动方式采用逆流方式。此时,二氧化碳的吸收率接近100%;而对二氧化碳气体吸收过程中传质的研究得出,总传质系数KG=17.5～26.3×10-5mol.m-2.s-1.KPa-1,传质通量NCO2=3.8～7.6×10-6mol.m-2.s-1;采用PNIPAM接枝PVDF中空纤维膜吸收器,NaOH水溶液吸收CO2具有良好的吸收效率。
- 何婷琳陈仁菊肖凯军
- 关键词：传质
