高渗透性论文-姜旭

高渗透性论文-姜旭

导读:本文包含了高渗透性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:气体分离膜,聚乙二醇,金属有机框架,半互穿网络

高渗透性论文文献综述

姜旭[1](2019)在《高渗透性气体分离膜的制备与气体分离性能研究》一文中研究指出化石燃料的利用过程中会产生多种气体产品及副产物,包括燃烧产生的CO_2,分解出的H_2和碳氢化合物等高附加值气体产物。其中,CO_2排放作为温室效应的罪魁祸首,严重影响着人类的生存环境,H_2和碳氢化合物的传统分离方法也面临着高耗能和二次污染的困境。因此迫切需要先进的气体分离技术用于CO_2、H_2、低级链烷烃、烯烃等高附加值工业气体的捕集和分离。膜分离由于其低耗能和易操作的优点被认为是未来最具发展潜力的分离技术。近年来,虽然传统聚合物分离膜性能不断得到提升,但大多数报道的聚合物分离膜的渗透通量仍然相对较低,难以满足工业需求。本论文将从高分子材料聚乙二醇(PEG)和有序多孔金属有机框架材料(MOFs)出发,以气体分离基础理论为指导,通过合理的结构设计,系统地合成制备了叁大类用于高效CO_2捕集和H_2分离的高渗透性气体分离膜,分别为MOF分子筛膜、MOF/PEG混合基质膜、PEG聚合物膜。深入研究了制备的分离膜的理化性质和气体渗透性能,分析了叁种分离膜的性能特点和主要应用方向,重点建立了分离膜的物理化学结构与气体分离性能之间的相互关系,探索了气体分子在不同结构分离膜中的渗透机理。为拓展分离膜材料,突破传统聚合物的性能限制,以及解决MOF分子筛膜加工难的问题,本文设计了一种简易的制备高性能MOF分离膜的新方法。根据多巴胺聚合与沸石咪唑骨架-8(ZIF-8)合成的类似条件,以多巴胺为调节剂,在常温水相的条件下实现了一步法合成高质量的ZIF-8分子筛膜。对多巴胺调控ZIF-8生长机理进行了深入研究,发现多巴胺在水相中自聚合的同时延缓了ZIF-8在基底上的生长速度,并抑制了ZIF-8的均相生长,形成的聚多巴胺(PDA)又进一步促进了ZIF-8在基底表面的生长并覆盖了可能的缺陷,最终制得了高质量的ZIF-8/PDA分子筛膜,并探索了反应时间对ZIF-8/PDA的形貌和性能影响。该ZIF-8/PDA分子筛膜表现出优异的H_2分离性能,其H_2/C_3H_8和C_3H_6/C_3H_8选择性分别高达6680和99。为了进一步解决纯MOF膜加工性差,难以应用的难题,本论文采用带有丙烯酸酯端基的PEG大分子单体与官能化UiO-66型MOF复合成膜,通过紫外交联制备了PEG/UiO-66混合基质膜。对UiO-66-NH_2进行改性,得到异丙烯基官能化的UiO-66-MA,再与PEG大分子单体原位紫外共聚,从而在PEG基质与分散的UiO-66-MA之间形成共价键,增强了PEG与UiO-66-MA之间的界面结合力,克服了传统混合基质膜界面结合性能差的缺点,均匀分散的UiO-66-MA在紫外交联PEG膜内构筑了高效的气体传输通道。采用原子力显微镜(AFM)和~(13)C固体核磁验证了PEG与UiO-66-MA之间的共价键合。气体渗透测试结果表明界面增强的PEG/UiO-66-MA混合基质膜的渗透通量远高于纯交联PEG膜和PEG/UiO-66-NH_2混合基质膜,CO_2渗透通量最高达到1450 Barrer,CO_2/H_2和CO_2/N_2选择性分别高达11.6和45.8。此外,还考察了不同界面状态的混合基质膜的CO_2塑化行为,建立了塑化性能与复合材料界面性能的反馈评价体系。进一步探索PEG材料的潜力,克服MOF粒子添加量升高对分离膜气体渗透性能的负面影响,将低分子量(500 g/mol)聚乙二醇二甲醚(PEGDME)原位地加入紫外交联PEG体系中用来代替MOF填料,通过紫外固化,一步制备了新型的PEG半互穿网络分离膜(SIPN)。实验结果表明,低分子量的液态PEGDME可以降低交联网络的玻璃化转变温度,提高交联网络分子链柔顺性,扩大交联网络的自由体积尺寸,从而极大地促进了气体分子在分离膜内的扩散效率。同时,PEGDME分子中丰富的醚氧(EO)基团提高了整个半互穿网络中醚氧重复单元的浓度,促进了CO_2在分离膜中的溶解,显着提高了SIPN膜的CO_2渗透能力。SIPN分离膜的CO_2渗透通量最高可达2980 Barrer,是目前橡胶态CO_2亲和性气体分离膜的最高值,同时具备优异的CO_2/H_2(14.7)和CO_2/N_2(45.7)选择性。基于改善SIPN分离膜机械性能的目的,本论文采用氨基官能化PEG和环氧官能化的PEG在120℃下制成热交联PEG网络(TCM),用大分子单体聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGMEA)对热交联PEG网络进行浸渍,使PEGMEA进入到热交联PEG网络中。再经过紫外辐照,引发PEGMEA二次聚合成类树根结构的支化polyPEGMEA(PPEGMEA),从而获得了具有支化结构的半互穿网络PEG分离膜(BSI)。PPEGMEA的高柔性侧链可以与交联的PEG网络形成动态纠缠,形成稳定的半互穿网络结构,同时提高了整个膜的链段柔顺性。结果表明,分离膜的拉伸强度、韧性、气体渗透性能、长期稳定性同时得到了明显改善。BSI膜的拉伸强度最高可增大到热交联膜的1.5倍。在20 atm和35℃测试条件下,CO_2气体渗透通量最高可达1952 Barrer,CO_2/H_2和CO_2/N_2选择性分别达到16.0和70.6。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

姜鹏[2](2018)在《聚酰胺纳滤膜表面高渗透性抗污染涂层的构建》一文中研究指出膜污染会导致膜渗透通量和出水水质的下降,是制约聚酰胺复合膜应用发展的主要因素之一,因此提高聚酰胺复合膜的抗污染性是十分必要的。聚乙烯醇(PVA)作为一种中性的亲水性材料,具有化学结构稳定、亲水性良好以及成膜性好等优点,常被用于制备聚酰胺复合膜表面抗污染涂层,但是由于其易结晶的特点,导致制备的PVA抗污染涂层渗透性较差,因此如何提高PVA涂层的渗透性能具有十分重要的意义。本课题以羟丙基甲基纤维素(HPMC)为功能改性材料,以戊二醛为交联剂,采用涂覆-交联工艺,在聚酰胺纳滤膜表面构建高渗透性PVA/HPMC抗污染涂层。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、场发射扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测定仪、Zeta电位仪等表征分析来探究PVA/HPMC涂层对复合膜表面的化学结构、表面微观形貌、亲水性、荷电性和粗糙度的影响;采用错流渗透实验来探究PVA/HPMC涂层对涂覆膜的分离性能、抗污染性能的影响,并对涂层的稳定性进行评价。得到的研究结果如下所述:(1)膜表面物理化学性质研究表明:采用涂覆交联工艺可成功在聚酰胺复合膜表面构建高渗透性的PVA/HPMC涂层。FTIR图谱中在1026 cm~(-1)处出现新的醚键(C-O-C)特征吸收峰,表明PVA、HPMC与GA之间的发生了交联反应;PVA/HPMC涂层能有效降低聚酰胺复合膜的表面粗糙度及表面电负性;XRD表征表明,与PVA涂层相比,PVA/HPMC涂层结晶度明显下降。(2)分离性能研究表明:通过共混HPMC,可有效降低PVA涂层的水渗透阻力。纯PVA涂层的渗透阻力为1.402×10~(13)m~(-1),而PVA/HPMC涂层的渗透阻力为0.810×10~(13)m~(-1),下降42.1%;GA交联的PVA涂层的水渗透阻力为1.744×10~(13)m~(-1),而GA交联的PVA/HPMC涂层的水渗透阻力则为1.107×10~(13)m~(-1),下降了36.5%。(3)抗污染实验表明:PVA/HPMC涂层可有效提高聚酰胺纳滤膜对荷正电污染物的抗污染性能,但会降低膜对荷负电污染物的抗污染性能。共混HPMC不影响PVA涂层的抗污染性能。原始PA膜、PA-PVA-GA膜和PA-PVA/HPMC-GA膜对阳离子表面活性剂十二烷基叁甲基溴化铵水溶液的通量损失率分别为64.5%、46.7%和44.4%,对阳离子染料维多利亚蓝B水溶液的通量损失率分别为59.3%、32.9%和32.5%,对阳离子染料中性红水溶液的通量损失率分别为75.7%、49.1%和49.5%,对牛血清蛋白水溶液的通量损失率分别为25.9%、35.8%和37.1%。(4)稳定性实验表明:采用静态浸泡实验发现,PVA/HPMC-GA抗污染涂层具有很好的的耐热、酸和碱稳定性。经90℃热水浸泡4h以及在pH=2.0的盐酸水溶液和pH=12的氢氧化钠水溶液浸泡500 h后,涂层渗透阻力及抗污染性能均保持不变。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2018-12-05)

李盛[3](2018)在《降、堵、疏综合治水施工方法在土层高渗透性、地下水高水位且无限补给条件下的运用》一文中研究指出地下工程建设场地水文地质情况极其复杂,且存在紧邻高层建筑裙房和安置小区的复杂周边环境,且场地地下水位波动大,导致原设计采用的水泥浆止水帷幕失效。通过采用降、堵、疏综合治水施工方法,保证了该工程的顺利实施,节约了建设成本。(本文来源于《城市住宅》期刊2018年11期)

苏杰[4](2017)在《高渗透性乳化沥青在沥青路面透层施工中的应用》一文中研究指出随着我国公路的迅速发展,越来越追求经济、环保、安全、有效率的施工工艺。高渗透性乳化沥青这项新的施工工艺将会在公路沥青路面透层施工中得到广泛的应用。结合某公路施工建设项目,针对高渗透性乳化沥青这项施工工艺,对该工艺的特点、施工过程和注意事项进行详细阐述,将该工艺结合该公路所处的自然环境所产生的实际效果。(本文来源于《华东公路》期刊2017年03期)

常大海[5](2017)在《高渗透性多孔介质室内弥散实验的拖尾效应及模拟研究》一文中研究指出本文开展了高渗透性多孔介质的溶质运移实验,并基于实验数据进行了穿透曲线的拖尾分析及数值模拟研究。实验选取0.125mm~0.3mm、0.3mm~0.5mm以及0.5mm~0.7mm叁种粒径范围的河砂作为介质,并且每种介质分别进行了5种不同流速的弥散实验,本文共进行了15组实验,实验结果以C-t图的形式给出。此外,通过使用传统的对流-弥散方程和基于Riemann-Liouville分数阶导数形式的时间分数阶对流-弥散方程对每条穿透曲线进行了拟合,根据拟合结果,分析了拖尾的成因,并对拖尾进行了模拟研究,具体结论如下:1)对各实验砂柱的渗透系数与有效孔隙度进行了测量,测定结果为:介质粒径0.125mm~0.3mm砂柱的平均渗透系数为48.73m/d,有效孔隙度为0.284;介质粒径0.3mm~0.5mm砂柱的平均渗透系数为37.73m/d,有效孔隙度为0.258;介质粒径0.5mm~0.7mm砂柱的平均渗透系数为54.33m/d,有效孔隙度为0.298。根据测定结果,实验砂柱的平均渗透系数最小值达到了37.73m/d,属于高渗透性多孔介质。此外,通过对每个砂柱分段测量的结果可知,每个砂柱的各段渗透系数差别基本不大,可以视为相对均质介质。2)对于实验获得的穿透曲线,本文首先使用了传统的对流-弥散方程进行拟合,得到了各实验条件下的弥散度和有效孔隙度,并且,同一砂柱、同一取样口的弥散度和有效孔隙度基本都在一定范围内,但拟合得出的有效孔隙度要大于实测孔隙度。3)根据传统对流-弥散方程对穿透曲线的拟合效果图可以看出大部分穿透曲线出现了拖尾现象,对于拖尾的产生,从本文实验条件出发得出了:拖尾受多孔介质的均质性影响,其均质性越差,越容易产生拖尾现象;此外,关于流速对拖尾的影响,从实验结果来看,二者之间没有明确的关系。4)基于传统的对流-弥散方程对穿透曲线进行拟合时,出现了拖尾现象,为了处理该问题,本文引入了基于Riemann-Liouville分数阶导数的时间分数阶对流-弥散方程,对实测的C-t曲线进行拟合。根据拟合效果图可以看出时间分数阶对流-弥散方程可以较好的解决拖尾问题。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2017-05-01)

张兵,周佳玲,吴永红,李琳,王同华[6](2016)在《高渗透性石墨烯杂化炭膜的制备及表征》一文中研究指出以4,4′-二氨基二苯醚-3,3′,4,4′-二苯甲酮四酸二酐(BTDA-ODA)型聚酰亚胺为前体,石墨烯为掺杂剂,经共混、成膜、干燥和热解过程制备杂化炭膜.采用热失重、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱及渗透等技术分别对前体热稳定性、炭膜微观形貌、微观结构、表面基团和气体分离性能进行分析.考察了石墨烯含量对炭膜微结构与性能的影响,结果显示,引入石墨烯使前体热稳定性提高;石墨烯与炭膜母体间兼容性良好,在大幅度提高气体渗透性同时保持了较好的分子筛分能力;掺杂石墨烯后,使炭膜对H_2,CO_2与O_2的渗透性分别提高了6.8倍,46倍和59倍.当石墨烯质量分数为0.5%时,杂化炭膜对CO_2渗透性达1 236.7Barrer,此时CO_2/N_2选择性达24.1,具有较好的应用前景.(本文来源于《膜科学与技术》期刊2016年02期)

管勤[7](2015)在《一种新型高渗透性透层油的应用研究》一文中研究指出沥青路面面层的一些早期破坏,与基层和面层之间的透层的施工质量有关,针对目前市场上常用的透层油的渗透性能不佳等问题,结合透层油在企业的生产条件和现有设备,本文提出了一种高渗透型透层油的配方,并对该类透层油的生产工艺提出了设备,工艺参数,控制指标的要求。(本文来源于《公路交通科技(应用技术版)》期刊2015年09期)

王勇,沈慧[8](2015)在《泥水盾构穿越高渗透性地层泥浆配制研究》一文中研究指出本文从泥水盾构基本原理、泥浆的作用出发,系统地阐述了适合泥水盾构掘进用泥浆的基本性质及测定方法,泥浆材料的种类与选取原则、制配情况。该研究对类似工程中泥浆配制有重要的指导意义。(本文来源于《四川水泥》期刊2015年06期)

罗丽[9](2015)在《CGA衍生多肽CHR抑制肿瘤坏死因子-α诱导血管内皮细胞高渗透性的钙相关信号机制探讨》一文中研究指出目的:探讨嗜铬粒蛋白A (Chromogranin A, CGA)衍生多肽Chromofungin (CHR)抑制肿瘤坏死因子-α (TNF-α)诱导血管内皮细胞高渗透性的钙相关信号机制。方法:以人脐静脉内皮细胞系EA.hy926细胞为研究对象,CHR、 TNF-α为处理因素。1)利用过氧辣根氧化物(HRP)穿透Transwell小室吸光度(A)值表示EA.hy926细胞渗透性变化;2)利用细胞免疫荧光法、激光共聚焦显微镜观察肌动蛋白F-actin表达和分布;3)利用激光共聚焦显微镜检测EA.hy926田胞内钙离子浓度([Ca2+]i)的变化。结果:1)CHR抑制TNF-a诱导的血管内皮细胞渗透性增加。与对照组相比,TNF-a组明显增加EA.hy926田胞渗透性(1.20±0.09 vs 1.77±0.20, P<0.05); CHR (10nmol/L、100nmol/L和1000 nmol/L)抑制TNF-a诱导的EA.hy926细胞渗透性增加,其中CHR (10 nmol/L和100 nmol/L)显着降低TNF-a诱导的EA.hy926细胞高渗透性(1.77±0.20 vs 1.32±0.13, P<0.05; 1.77±0.20 vs 1.24±0.18, P<0.05), CHR (1000 nmol/L)能够降低TNF-a诱导的EA.hy926细胞高渗透性,但差异无统计学意义(1.77±0.20 vs 1.41±0.26, P>0.1)。2) CHR抑制TNF-a诱导的血管内皮细胞渗透性相关蛋白的表达变化和分布异常。与对照组相比,TNF-a引起F-actin排列紊乱,应力纤维形成增多;CHR明显改善TNF-a诱导的上述效应。3)CHR抑制TNF-a诱导的血管内皮细胞外钙内流。CHR (10 nmol/L、100 nmol/L和1000 nmol/L)作用于EA.hy926细胞时细胞内Ca2+浓度无明显变化。TNF-a诱导EA.hy926细胞外Ca2+快速内流,各时间点细胞内Ca2+荧光强度Ft40、 Ft100与起始荧光值Ft30相比,具有显着性差异(荧光强度分别为:41.50±0.55 vs 56.19±0.84, P<0.01; 41.500±0.55 vs 53.46±0.93, P<0.01), CHR (10 nmol/L、100 nmol/L和1000 nmol/L)能够抑制TNF-α引起的Ca2+快速内流,CHR (100 nmol/L)抑制效果最显着。结论:CHR抑制TNF-α诱导的EA.hy926细胞渗透性增加,这一作用可能是通过阻止TNF-α诱导的细胞外Ca2+内流来实现。(本文来源于《重庆医科大学》期刊2015-05-01)

魏燕萍,刘俊峰,石雄伟,袁卓亚,张山红[10](2014)在《高渗透性防水涂料的研制与应用》一文中研究指出通过在混凝土表面涂刷高渗透性防水涂料,涂料渗入混凝土内2 mm以上,在微孔或裂缝处形成填充物,堵塞了外部物质的渗入通道,形成一个增强固结层,使得混凝土表面更加致密,增强了强度,提高了防水及防腐蚀性能。(本文来源于《中国涂料》期刊2014年09期)

高渗透性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

膜污染会导致膜渗透通量和出水水质的下降,是制约聚酰胺复合膜应用发展的主要因素之一,因此提高聚酰胺复合膜的抗污染性是十分必要的。聚乙烯醇(PVA)作为一种中性的亲水性材料,具有化学结构稳定、亲水性良好以及成膜性好等优点,常被用于制备聚酰胺复合膜表面抗污染涂层,但是由于其易结晶的特点,导致制备的PVA抗污染涂层渗透性较差,因此如何提高PVA涂层的渗透性能具有十分重要的意义。本课题以羟丙基甲基纤维素(HPMC)为功能改性材料,以戊二醛为交联剂,采用涂覆-交联工艺,在聚酰胺纳滤膜表面构建高渗透性PVA/HPMC抗污染涂层。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、场发射扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测定仪、Zeta电位仪等表征分析来探究PVA/HPMC涂层对复合膜表面的化学结构、表面微观形貌、亲水性、荷电性和粗糙度的影响;采用错流渗透实验来探究PVA/HPMC涂层对涂覆膜的分离性能、抗污染性能的影响,并对涂层的稳定性进行评价。得到的研究结果如下所述:(1)膜表面物理化学性质研究表明:采用涂覆交联工艺可成功在聚酰胺复合膜表面构建高渗透性的PVA/HPMC涂层。FTIR图谱中在1026 cm~(-1)处出现新的醚键(C-O-C)特征吸收峰,表明PVA、HPMC与GA之间的发生了交联反应;PVA/HPMC涂层能有效降低聚酰胺复合膜的表面粗糙度及表面电负性;XRD表征表明,与PVA涂层相比,PVA/HPMC涂层结晶度明显下降。(2)分离性能研究表明:通过共混HPMC,可有效降低PVA涂层的水渗透阻力。纯PVA涂层的渗透阻力为1.402×10~(13)m~(-1),而PVA/HPMC涂层的渗透阻力为0.810×10~(13)m~(-1),下降42.1%;GA交联的PVA涂层的水渗透阻力为1.744×10~(13)m~(-1),而GA交联的PVA/HPMC涂层的水渗透阻力则为1.107×10~(13)m~(-1),下降了36.5%。(3)抗污染实验表明:PVA/HPMC涂层可有效提高聚酰胺纳滤膜对荷正电污染物的抗污染性能,但会降低膜对荷负电污染物的抗污染性能。共混HPMC不影响PVA涂层的抗污染性能。原始PA膜、PA-PVA-GA膜和PA-PVA/HPMC-GA膜对阳离子表面活性剂十二烷基叁甲基溴化铵水溶液的通量损失率分别为64.5%、46.7%和44.4%,对阳离子染料维多利亚蓝B水溶液的通量损失率分别为59.3%、32.9%和32.5%,对阳离子染料中性红水溶液的通量损失率分别为75.7%、49.1%和49.5%,对牛血清蛋白水溶液的通量损失率分别为25.9%、35.8%和37.1%。(4)稳定性实验表明:采用静态浸泡实验发现,PVA/HPMC-GA抗污染涂层具有很好的的耐热、酸和碱稳定性。经90℃热水浸泡4h以及在pH=2.0的盐酸水溶液和pH=12的氢氧化钠水溶液浸泡500 h后,涂层渗透阻力及抗污染性能均保持不变。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高渗透性论文参考文献

[1].姜旭.高渗透性气体分离膜的制备与气体分离性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[2].姜鹏.聚酰胺纳滤膜表面高渗透性抗污染涂层的构建[D].浙江理工大学.2018

[3].李盛.降、堵、疏综合治水施工方法在土层高渗透性、地下水高水位且无限补给条件下的运用[J].城市住宅.2018

[4].苏杰.高渗透性乳化沥青在沥青路面透层施工中的应用[J].华东公路.2017

[5].常大海.高渗透性多孔介质室内弥散实验的拖尾效应及模拟研究[D].中国矿业大学.2017

[6].张兵,周佳玲,吴永红,李琳,王同华.高渗透性石墨烯杂化炭膜的制备及表征[J].膜科学与技术.2016

[7].管勤.一种新型高渗透性透层油的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版).2015

[8].王勇,沈慧.泥水盾构穿越高渗透性地层泥浆配制研究[J].四川水泥.2015

[9].罗丽.CGA衍生多肽CHR抑制肿瘤坏死因子-α诱导血管内皮细胞高渗透性的钙相关信号机制探讨[D].重庆医科大学.2015

[10].魏燕萍,刘俊峰,石雄伟,袁卓亚,张山红.高渗透性防水涂料的研制与应用[J].中国涂料.2014

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高渗透性论文-姜旭
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