基于溶剂化作用对含芴聚芳醚砜膜的设计和构效关系研究

基本信息

  • 批准号:
    21606211
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    -- 万
  • 负责人:
    韩光鲁
  • 依托单位:
    郑州轻工业大学
  • 学科分类:
    B0804.分离工程
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The pervaporation performance is mostly determined by solution and diffusion. In research process, the status of certain permeating component in the membrane matrix is usually deemed to be identical. However, just like water in Cell being classified as free water and bounded water, the permeating component should be further classified to reflect the real states in the membrane. In this project, Fluorene-containing poly (aryl ether sulfone) with different block ratios will be synthesized and prepared into membranes. The permeating components including Methanol and MTBE are further classified as “free component” and “bounded component” based on solvation action. We will investigate the effect of the quantity of function group and the membrane structure on the ratio of “free component”. The relationship between the ratio of “free component” and the separation performance will also be studied. The microcosmic behaviors are to be simulated by molecular simulating software. The solution and diffusion behaviors of permeating component on molecular level will be gained to testify the.experimental data. The comprehensive studying through the project can provide more accurate instruction for developing and optimization of pervaporation membrane.
渗透汽化膜的性能主要取决于溶解和扩散两个步骤,在研究过程中常把溶解在膜内某一渗透组分的存在状态视为相同的。然而,正如细胞中水分包括自由水和结合水,对渗透组分分类才能更准确地反映其在膜内的真实情况。本项目拟设计合成不同嵌段比例的含芴聚芳醚砜聚合物并制备成膜,基于溶剂化作用模型将溶解在膜内的渗透组分(甲醇和甲基叔丁基醚)分别进一步划分为“自由组分”和“结合组分”,研究官能团数量和高分子链构型对吸附饱和膜内“自由组分”比例的影响,并探明“自由组分”比例和膜对甲醇/甲基叔丁基醚混合物分离性能之间的规律,最后应用分子模拟软件模拟上述体系的微观运动行为,从分子尺度上获得渗透组分在膜内的溶解和扩散行为,为实验值提供计算依据。通过对该项目的深入研究可为渗透汽化膜的开发和优化提供更准确的理论指导。

结项摘要

膜分离技术在水处理、清洁能源、节能减排等国家重大需求领域优势突出,已成为实现可持续发展战略的重要组成部分。其中,渗透汽化技术因其高效节能、环境友好、设备结构紧凑、操作简便安全等优势应用广泛且前景诱人,高效分离膜的精密构筑及其传质机理研究将进一步推动传质分离领域的理论创新和实际运用,具有重要的科学意义和应用价值。本课题设计合成了不同嵌段比例的含芴聚芳醚砜聚合物并制备成膜用于甲醇/甲基叔丁基醚混合体系的分离,通过实验手段探明了官能团数量和高分子链构型对膜内渗透物吸附和扩散行为的影响规律,同时采用分子模拟手段构建了高分子膜模型,考察了渗透物分子在高分子相内的吸附和扩散行为,进而揭示了分离性能提升的机理,为实验数据提供计算依据。实验研究和理论计算结果表明,通过嵌段比例调控可以有效调变含芴聚芳醚砜膜内的自由体积参数和传质空间截面性质,膜的分离性能得到较大提高。另外,基于该项目制备的高分子材料,在其中引入功能化修饰的MIL-53(Al)-SO3H和氨基化氧化石墨烯进一步实现了物化性质和自由体积的调控,膜的分离性能得到进一步提高。该项目的研究成果将为渗透汽化膜的精密构筑和传质分离理论的完善起到较好的指导作用。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Post-synthetic MIL-53(Al)-SO3H incorporated sulfonated polyarylethersulfone with cardo (SPES-C) membranes for separating methanol and methyl tert-butyl ether mixture
后合成 MIL-53(Al)-SO3H 掺入磺化聚芳醚砜和卡多 (SPES-C) 膜,用于分离甲醇和甲基叔丁基醚混合物
  • DOI:
    10.1016/j.seppur.2019.03.065
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    Separation and Purification Technology
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Han Guang Lu;Chen Zhe;Cai Li Fang;Zhang Yong Hui;Tian Jun Feng;Ma Huan Huan;Fang Shao Ming
  • 通讯作者:
    Fang Shao Ming
耐酸型磺化酚酞侧基聚芳醚砜/氨基化石墨烯杂化膜及渗透汽化醋酸脱水性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    科学技术与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩光鲁;陈哲;张永辉;蔡立芳
  • 通讯作者:
    蔡立芳
来瓦希尔骨架材料 MIL-53(Al)填充 PEBA 膜渗透汽化分离水中苯胺
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    化工进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩光鲁;陈哲;张永辉;蔡立芳
  • 通讯作者:
    蔡立芳
磺化来瓦希尔骨架(MIL-101(Cr) -SO3H)/磺化酚酞侧基聚芳醚砜杂化质子交换膜的制备及性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    复合材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩光鲁;陈哲;蔡立芳;张永辉;张学波;马环环;冯明煦
  • 通讯作者:
    冯明煦
SPES-C/MIL-101(Cr)-SO3H杂化膜及渗透汽化乙酸脱水性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    化工新型材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孔华杰;陈哲;韩光鲁;吴诗德;王婕;谢洋
  • 通讯作者:
    谢洋

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.titleTranslate }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAwards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

离子液体/低共熔溶剂用于NH3分离过程的热力学分析
  • DOI:
    10.11949/0438-1157.20200894
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    化工学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张盈盈;郭淑娜;宋帅龙;杨许召;吴诗德;田俊峰;韩光鲁;张静静;李亚坤;张建强
  • 通讯作者:
    张建强

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

单量子态氦原子的制备和精密测量
  • 批准号:
    11304303
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
选择性干扰抑制性免疫球蛋白受体(KIRs)表达提高NK细胞杀伤功能的研究
  • 批准号:
    30672387
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
梯度功能压电材料设计中的力学问题研究
  • 批准号:
    10072041
  • 批准年份:
    2000
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高效嗜冷产甲烷功能菌群分析及应用
  • 批准号:
    51108378
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
能动磨盘加工大口径离轴非球面反射镜的关键技术
  • 批准号:
    61178043
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
金黄虎头蜂蜂毒抑制类风湿性关节炎炎症和血管生成的作用机制及物质基础研究
  • 批准号:
    81360679
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
高电流密度及高发光效率的双极有机发光场效应晶体管的研究
  • 批准号:
    61177017
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    68.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
常压氧化酸浸-湍流电积回收湿法炼锌净化铜渣中金属铜的基础研究
  • 批准号:
    51764035
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
高强度聚焦超声断层布阵式扫描治疗肝肿瘤的实验研究
  • 批准号:
    39770841
  • 批准年份:
    1997
  • 资助金额:
    13.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多模态影像结合术后大病理及分子分型引导早期乳腺癌保乳术后瘤床靶区个体化确定研究
  • 批准号:
    81703038
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Raising diagnostic accuracy and therapeutic perspectives in interstitial lung diseases
提高间质性肺疾病的诊断准确性和治疗前景
  • 批准号:
    441274680
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Dual-responsive organo-sulfur network cathodes for stable high capacity polymer batteries
用于稳定高容量聚合物电池的双响应有机硫网络阴极
  • 批准号:
    441323218
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Formats and Practices of Media Studies in the Age of Digital and Social Networks: An Ethnographic and Netnographic Study
数字和社交网络时代媒体研究的格式和实践:民族志和网络志研究
  • 批准号:
    441413969
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Design of collaborative and context aware mobile applications considering normative requirements from legal science and computer science (NORA)
考虑法律科学和计算机科学 (NORA) 的规范要求,设计协作和上下文感知的移动应用程序
  • 批准号:
    441416429
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
FAIRVASC - building registry interoperability to inform clinical care
FAIRVASC - 建立注册表互操作性以告知临床护理
  • 批准号:
    441416480
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Multi-criteria Multi-constraint Path Query Processing on Graph Databases
图数据库的多准则多约束路径查询处理
  • 批准号:
    441421444
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
At Infinity of Symmetric Spaces
在无限对称空间
  • 批准号:
    441425994
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Non-judicial rights review. The Promise and Limits of Rights Review by Non-Judicial Public Institutions inGermany, the EU and the UN
非司法权利审查。
  • 批准号:
    441470804
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automated Modular Synthesis for Reliable Cyber Physical System Design
用于可靠网络物理系统设计的自动模块化综合
  • 批准号:
    441512781
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Independent Junior Research Groups
Pinning and Relaxation of Dislocations in Continuum and Atomistic Models
连续体和原子模型中位错的钉扎和弛豫
  • 批准号:
    441523275
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了