研究生信息检索报告.docx

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研究生信息检索报告

信息检索报告

年级专业

学号

姓名

二○一三年五月

题名：

多孔膜表面亲水性改性研究进展

英文题目：

Researchprogressonporousmembranesurfacehydrophilicmodification

一、课题分析

聚丙烯多孔膜在污水处理，制药工业，食品工业等领域具有重要的应用。

但是聚丙烯本身是一种疏水性的聚合物，对于疏水性的聚合物多孔膜，水不容易通过膜的微孔通道，同时膜表面还易受到有机物的污染，这些因素限制了膜在水体系的应用，因此有必要对其表面亲水化改性。

膜表面的改性可分为物理改性和化学改性。

物理改性包括共混和表面涂层等。

但是物理改性时效性很差，所以一般改用化学改性。

聚丙烯多孔膜表面化学改性的方法很多，通常包括等离子体表面聚合改性、紫外光接枝聚合改性、臭氧处理接枝聚合改性等。

本实验首先等离子体处聚丙烯多孔膜，接枝上相关引发剂，然后在多孔膜表面通过ATRP法合成既含有亲水性又具有疏水性的两嵌段聚合物刷，以此使得聚丙烯多孔膜适应不同的工作环境。

2、关键词选择

中文关键词：

多孔膜，亲水性，等离子体

英文关键词：

porousmembrane，hydrophilic，plasma

3、检索结果

数据库一：

中国期刊网

检索表达式一：

检索式：

【主题】薄膜and（【主题】改性or接枝）and（【主题】ATRPor等离子体），精确匹配

1．题名：

聚酰亚胺薄膜的等离子体浸没离子注入电性能转变

作者：

陈惠敏；

中文刊名：

真空

单位：

上海工程技术大学基础教学学院；

摘要：

用等离子体浸没离子注入（PIII）对聚酰亚胺（PI）薄膜进行表面改性处理，研究在不同注入时间条件下聚酰亚胺薄膜表面电性能的转变，并通过X光电子能谱（XPS）分析其转变的机理。

结果表明，经等离子体浸没离子注入处理后，聚酰亚胺薄膜的表面电阻与未处理的样品比较下降了约6个数量级，而且没有时效性问题；XPS分析结果表明处理后样品表面的C、N元素含量增加，O元素含量减少，说明样品表面受离子轰击发生了损伤，C=O、C-N键断裂，因此聚酰亚胺薄膜表面电阻下降主要是由薄膜表面发生碳化引起。

2．题名：

马来酸酐等离子体改性聚丙烯薄膜表面的硫酸腐蚀行为

作者：

吴淼；魏无际；黄健；

中文刊名：

腐蚀与防护

单位：

南京工业大学材料科学与工程学院；

摘要：

以马来酸酐的等离子体聚合方法对聚丙烯薄膜表面进行了亲水改性，用FT-IR、接触角等分析手段研究了等离子体处理功率对改性薄膜表面的化学结构和亲水性能的影响以及薄膜表面的马来酸酐等离子体聚合物在高温强酸环境中的腐蚀行为。

结果表明，马来酸酐等离子体聚合物可水解为聚马来酸结构，改性薄膜表面接触角达到43°～50°，接触角随处理功率的提高呈上升趋势。

50W的马来酸酐聚合物的耐110℃、40%硫酸腐蚀性优于30W的马来酸酐聚合物；在高温硫酸介质的腐蚀环境下，马来酸酐的等离子体聚合物可通过磺化反应而引入亲水的磺酸基团，腐蚀后改性薄膜的表面接触角进一步降低至30°以下，获得了更佳的表面亲水性。

3.题名：

丝素蛋白膜表面的等离子体磺酸化及体外抗凝血性能

作者：

顾晋伟，杨新林，王俐勇，朱鹤孙

中文刊名：

高技术通讯

单位：

北京理工大学材料科学研究中心!

北京100081，北京理工大学材料科学研究中心!

北京100081，北京理工大学材料科学研究中心北京100081，北京理工大学材料科学研究中心北京100081

摘要：

从蚕丝中提取的丝素蛋白（Silkfibroin）制备成薄膜，首次采用二氧化硫等离子体处理在材料表面引入磺酸基团；同时丝素蛋白膜用氨气等离子体处理后在表面接入氨基，利用1，3丙磺酸内酯与氨基的反应在材料表面接枝磺酸基团。

采用X光电子能谱和全反射红外光谱分析材料的表面性质。

材料的体外抗凝血性能由体外凝血时间：

凝血酶原时间（PT）、部分凝血活酶时间（APTT）和凝血酶时间（TT）作为评价标准。

结果表明两种处理方法均能在丝素蛋白膜表面有效地接枝磺酸基团，而且材料的抗凝血性能有显著提高

4．题名：

等离子体聚合有机膜的离子注入改性

作者：

童志深，周馥，吴美珍，浦天舒，刘惠珍

中文刊名：

高分子材料科学与工程

单位：

中国纺织大学，中国科学院上海原子核研究所

摘要：

以苯胺为单体在等离子体条件下进行聚合，测量所合成的有机膜经１００ｋｅＶ、５×１０１５ｃｍ￣（－２）Ａｒ￣＋注入后电阻率的变化，并用ＦＴＩＲ、ＸＰＳ和核分析方法对离子注入引起的结构和成分改变进行了探讨。

结果表明，在等离子体环境下，聚合膜内仍含有大量环结构。

由于Ａｒ￣＋的注入，聚合膜表面损伤而碳化，使注入层内的体电阻率降低１１个数量级。

数据库二：

万方数据

检索式：

【关键词】多孔膜+薄膜and【关键词】改性+接枝and【关键词】ATRP

检索结果：

2，118

题名：

壳聚糖基多孔膜的制备方法进展

作者：

曾敏峰，孙旭东，姚献东等

单位：

绍兴文理学院应用化学研究所，浙江，绍兴，312000；浙江大学高分子复合材料研究所，浙江，杭州，310027

中文刊名：

高分子材料科学与工程，POLYMERMATERIALSSCIENCE&；ENGINEERING2005，21

（2）

摘要：

对壳聚糖基多孔膜制备的主要技术，相转化法、冷冻诱导相分离法、模板浸取法、聚合物辅助倒相法进行了评价，并着重探讨了在聚合物辅助倒相过程中，聚合物共混对的选择对多孔膜结构的影响.

题名：

聚苯乙烯微球和无机多孔膜的制备

作者：

徐键，向卫东，胡富陶等

单位：

宁波大学，浙江，宁波，315211；温州大学，浙江，温州，325035

中文刊名：

稀有金属材料与工程，RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING2008，37（z2）

摘要：

用分散聚合法合成单分散聚苯乙烯（PS）胶体球（粒径约300nm～1.6μm），用扫描电子显微镜（SEM）观测所得产物，研究了单体苯乙烯、分散稳定剂聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）和引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）用量的改变对胶体球粒径的影响，结果表明：

随着单体和引发剂用量的增加，PS微球的粒径增大；随着分散稳定剂用量的增加，PS微球的粒径减小.以所得PS球自聚集成的胶体晶体或薄膜为模板，在球间隙中渗入无机SiO2溶胶-凝胶，再除去PS球，得到多孔膜.

题名：

氯化锂对聚偏氟乙烯多孔膜的亲水改性

作者：

裴丽霞，张立志

单位：

华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室，广州，510640；华南理工大学化学与化学工程学院，广州，510640

中文刊名：

东南大学学报（英文版），JOURNALOFSOUTHEAST

UNIVERSITY（ENGLISHEDITION）2010，26

（2）

摘要：

利用相分离法制备了亲水性聚偏氟乙烯（PVDF）-氯化锂共混膜，通过接触角测量和水蒸气吸附实验评价了膜的亲水性，并通过水蒸气渗透实验测试了总传质系数和水蒸气渗透速率.实验结果表明：

随着铸膜液中氯化锂含量的增加，PVDF膜的接触角明显降低，同时，PVDF膜对水蒸气的吸附能力随之增加.当氯化锂质量分数低于2.5%时，水蒸气在膜中的总传质系数略有增加，当氯化锂质量分数高于2.5%时，总传质系数明显增加，而水蒸气在膜中渗透速率随氯化锂含量的增加而增加.因此，氯化锂的加入可以显著提高PVDF膜的亲水性，进而增强水蒸气的渗透性能.

题名：

明胶/丝素共混多孔膜的制备

作者：

李明忠，卢神州，张长胜等

单位：

苏州大学材料工程学院，苏州，215021

中文刊名：

东华大学学报（自然科学版），JOURNALOFDONGHUA

UNIVERSITY（NATURALSCIENCEEDITION）2002，28（3）

摘要：

采用冷冻干燥法制备明胶与家蚕丝素的共混多孔蛋白膜，探讨了交联剂

用量、共混比例及冷冻温度对膜结构和性能的影响.指出戊二醛对共混多孔膜具

有明显的交联作用；膜内丝素与明胶的相容性较好，蛋白质的结构以无定形为主；

通过与明胶共混，能够改善多孔丝素膜的拉伸性能.

题名：

聚四氟乙烯多孔薄膜驻极体的电荷储存稳定性

作者：

夏钟福，邱勋林，张冶文等

单位：

同济大学波尔固体物理研究所，上海，200092

中文刊名：

物理学报，ACTAPHYSICASINICA2002，51

（2）

摘要：

利用在室温和高温下的栅控恒压电晕充电，常温电晕充电后经不同温度老化处理后的表面电位衰减测量，及开路热刺激放电（ThermallyStimulatedDischarge，TSD）研究了正负充电后PTFE（Polytetrafluoroethylene）多孔薄膜驻极体的电荷储存稳定性.PTFE多孔膜，PTFE非多孔膜（TeflonPTFE）和FEP（Tetrafluoroethylene-hexa-fluoropropyleneCopolymer）非多孔膜（TeflonFEP）间的电荷储存稳定性的比较研究也已进行.通过等温退极化程序，对上述三种薄膜驻极体的电荷储存寿命（有效时间常数）τ进行了定量估算.结果指出：

在有机驻极体材料中，对正负充电后两种极性驻极体样品的PTFE多孔薄膜驻极体均呈现最优异的电荷储存稳定性，尤其是在高温条件下.通过扫描电镜（SEM）对这种新结构的氟聚合物驻极体材料的突出电荷储存能力和结构根源也已初步讨论.

数据库三：

维普数据

检索式：

题名或关键词=（接枝+改性）*题名或关键词=膜*题名或关键词=（ATRP+等离子体）。

检索结果：

191

题名：

聚丙烯微孔膜表面的气体等离子体改性

作者：

胡兵[1，2]

机构：

[1]安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽芜湖241000[2]池州学院化学与食品科学系，安徽池州247000

刊名：

池州学院学报.2011（3）.-28-30

摘要：

采用空气等离子体对聚丙烯微孔膜进行表面改性，用X射线光电子能谱，扫描电镜表征膜表面形态和微观结构的变化。

考察了改性膜的水接触角、水通量以及在浸没式膜-生物反应器中的动态抗污染性能力。

结果表明，改性后聚丙烯微孔膜的水接触角从100°减小到40°，膜的水通量提高，污染率下降。

改性后聚丙烯微孔膜的亲水性和抗污染能力得到较大提高。

题名：

ATRP表面接枝在功能膜制备中的应用

作者：

杨万泰李春燕

机构：

北京化工大学材料科学与工程学院，化工资源有效利用国家重点实验室，北京100029

刊名：

膜科学与技术.2011，31（3）.-110-117，126

摘要：

ATRP表面引发接枝聚合是功能膜制备中一个要而有效的方法．近重年来，随着原子转移自由基聚合（ATRP）研究的快速发展，将ATRP应用于功能膜制备的研究已取得了显著的进展．详细介绍了在膜表面固定ATRP引发剂的方法及将ATRP表面接枝法应用于制备抗污染能力强，抗茵性好，环境响应迅速等多种功能性膜方面的研究进展情况．

题名：

用等离子体改性淀粉膜的处理条件分析

作者：

王宝根

机构：

武汉职业技术学院，湖北武汉430074

刊名：

纺织科技进展.2010

（2）.-25-27

摘要：

利用等离子体对淀粉膜进行表面改性，通过测量改性后丙烯酸接枝率，分析了等离子体放电功率、放电时的气压、放电时间和放电后静置时间对淀粉膜改性效果的影响。

结果表明，丙烯酸接枝率在2．O％～7．O％之间；接枝率随等离子体放电功率增加有增加趋势，随真空腔气压升高呈下降趋势，随等离子体处理时间增加呈先增加后逐渐饱和态势，随静置时间延长呈下降趋势，且时间过长会大幅衰减，接枝率趋向于零。

题名：

ATRP法合成接枝共聚物PVDF-g-PNIPAAm及其分离膜的研究

作者：

林先凯冯霞陈莉

机构：

天津市改性与功能纤维重点实验室，天津工业大学材料科学与工程学院，天津300160

刊名：

高等学校化学学报.2010

（2）.-402-405

摘要：

以氯化亚铜（CuCl）/三（N，N-二甲基氨基乙基）胺（Me6TREN）为催化配位体系，用DMF作为溶剂，通过原子转移自由基聚合（ATRP）方法直接在商用聚偏氟乙烯（PVDF）粉末上接枝温敏性材料N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）.红外光谱（FTIR）和核磁共振（1HNMR）分析表明，PNIPAAm成功接枝到了PVDF上.考察了聚合反应时间及反应温度对接枝率的影响.接枝共聚物以相转化法进行制膜，通过纯水通量测试温敏性能，结果表明，PVDF能成功用于ATRP反应，当温度变化时所制备的PVDF-g-PNIPAAm共聚膜呈现出一定的温度敏感性能.

题名：

低温等离子体接枝改性PVDF膜

作者：

陈剑李继定王鼎赵之平陈翠仙

机构：

清华大学，化学工程系，膜技术工程研究中心，北京，100084清华大学，化学工程系，膜技术工程研究中心，

题名：

低温等离子体引发聚丙烯薄膜气相接枝丙烯酸

作者：

王月然[1]王振欣[1]魏俊富[1]程春祖[2]任婉婷[2]付中玉[3]李健[3]聂锦梅[3]

机构：

[1]天津工业大学改性与功能纤维重点实验室，天津300160[2]中国纺织科学研究院生物源纤维制造技术国家重点实验室，北京100025[3]北京服装学院服装材料研究开发与评价北京市重点实验室，北京100029

刊名：

纺织学报.2011，32（5）.-10-15

摘要：

利用等离子体处理聚丙烯（PP）薄膜后在气相环境中引发丙烯酸在其表面接枝聚合。

实验结果表明，接枝处理15min即可使PP薄膜的接触角从97°降至32°，说明亲水性大幅提高。

红外光谱和扫描电镜分析表明，丙烯酸已接枝在PP薄膜表面，生成了众多1～2μm的凸起物。

经10min沸水处理后，接枝PP薄膜的水接触角无明显增加，揭示出气相接枝可有效克服单纯等离子体处理存在的时效性问题。

在55℃下接枝丙烯酸15min，PP薄膜的接枝率和接触角可分别达到0.45%和32°，是较优的接枝反应条件。

数据库四：

美国专利数据库（www.uspto.gov）

检索词：

（polypropylene）AND（surfacemodificationORgraft）

检索字段：

ALLFields

检索结果：

3638

Processofenhancedchemicalbondingbyelectronseamradiation

Abstract

Permanentsurfacemodificationofpolypropylenenonwovenfabricsisachievedthroughelectronbeamradiationinducedchemicalbonding.Theelectronbeamenergylevelssuitableforsuchchemicalbondingarebetweenabout5KeVtoabout110KeVatthesurfaceofthefabricfacingtheelectronbeamradiationsource.Attheseenergy

levels，chemicalbonding，controlofelectronbeampenetrationandtheformationoffreeradicalsinthepolypropylenenonwovenfabricsareachieved.Controlofelectronbeampenetrationproducesfreeradicalformationandchemicalbondingatselectivelevelswithinthefabricaswellasbondingofdifferentchemicalsasymmetricallytothesamefabricwithminimal，ifany，lossofpolymerfabricstrength.

Inventors：

Nohr；RonaldSinclair（Roswell，GA），MacDonald；JohnGavin（Decatur，GA）

Appl.No.：

08/944，258

Filed：

October6，1997

Surfacemodifyingmacromoleculeswithhighdegradationtemperaturesand

usesthereof

Abstract

Theinventionrelatestosurfacemodifyingmacromolecules（SMMs）havinghighdegradationtemperaturesandtheiruseinthemanufactureofarticlesmadefrombasepolymerswhichrequirehightemperatureprocessing.Thesurfacemodifierisadmixedwiththebasepolymertoimpartalcoholandwaterrepellencyproperties.

Inventors：

Mullica；Sanjoy（Brampton，CA），Witmeyer；Richard（Pittsboro，NC），Santerre；Paul（Whitby，CA），Chang；Weilun（NorthYork，CA）

Assignee：

InterfaceBiologicsInc.（Toronto，CA）

Appl.No.：

12/002，226

Filed：

December14，2007

Lithiumprimarybatteryandmanufacturingmethodtherefore

Abstract

Alithiumprimarybatteryincludingapositiveelectrode，anegativeelectrode，anorganicelectrolyte，andaseparatorinterposedbetweenthepositiveelectrodeandthenegativeelectrode：

thenegativeelectrodeincludinganegativeelectrodeactivematerial；thenegativeelectrodeactivematerialbeingatleastoneselectedfromthegroupconsistingoflithiummetalandalithiumalloy；atleastasurfacelayerportion

ofthenegativeelectrodeincludingacompositeofamorphouscarbonmaterialandthenegativeelectrodeactivematerial；andthesurfacelayerportionfacingthepositiveelectrodewiththeseparatorinterposedtherebetween.

Inventors：

Assignee：

Appl.No.：

Filed：

PCTFiled：

PCTNo.：

Morigaki；Kenichi（Hyogo，JP），Yamanaka；Susumu（Osaka，JP），Hitomi；Tohru

（Osaka，JP），Fujii；Shinji（Osaka，JP），Ikehata；Toshihiko（Osaka，JP）

PanasonicCorporation（Osaka，JP）

11/720，151

October7，2005

October07，2005

PCT/JP2005/018604

371（c）

（1），

（2），（4）

May24，2007

Date：

PCTPub.No.：

WO2006/057110

PCTPub.Date：

June01，2006

4、检索结果分析

膜分离是20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术，与传统分离技术相比，膜分离技术具有能耗低、操作简单、分离效率高、不易产生二次污染等特点。

基于这些优越性能，膜分离过程已经得到了世界各国的普遍重视，成为解决当代能源、资源和环境污染问题的重要高新技术及可持续发展的技术之一。

80年代以来我国膜技术跨入应用阶段，这一时期，膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。

在反渗透、微滤、纳滤、超滤等分离过程中，聚合物多孔膜是主要的应用材料。

理想的多孔膜材料应能满足如下的基本要求：

（1）具有选择透过性，同时具有良好的透过能力；

（2）具有一定的横向和纵向机械强度；（3）具有一定的亲水性或疏水性；具有一定的抗污染性；具有良好的化学稳定性和耐热性等。

（4）（5）目前，常用的多孔膜材料主要有含氟聚合物如聚偏氟乙烯PVDF[2-3]，聚烯烃类聚合物如聚丙烯PP、聚乙烯PE等。

这类材料因其具有化学稳定性、热稳定性好，可耐强酸、强碱、强氧化剂和各种有机溶剂等优点，得到了广泛的应用。

然而，这类多孔膜的表面能较低，具有极强的疏水性，在使用过程中，污染物容易吸附到膜表面和膜孔内壁上，堵塞膜孔，造成膜的污染。

并且，这种污染大多是不可逆的，经过清洗，膜材料仍然不能恢复原有的性能，这严重影响了多孔膜的使用寿命，从而限制了多孔膜材料的使用，并且频繁的清洗将逐渐降低膜的使用效率。

因此，为了满足工业上的各种用途，对这些膜材料进行亲水化改性，以制备稳定性高、亲水性更好的聚合物多孔膜显得尤为重要。

1.1聚合物膜材料表面亲水化改性研究

1.1.1聚合物膜材料亲水化改性概述

为了改善膜材料的表面亲水性，我们需要采用合适的表面改性方法。

理想的膜改性方法应该具有以下优点：

（1）改性方法对膜本体性能影响很小；

（2）具有长期的稳定性且具有较高的表面覆盖率；（3）膜的表面化学性能能有效控制；（4）改性膜具有较高的透过性；（5）具有较低的操作成本。

近年来，国内外相关研究人员在膜表面亲水化改性方面进行了大量研究，其方法大致可分为物理改性方法和化学改性方法。

1.1.1.1物理改性

物理改性方法主要有聚合物材料的共混、膜表面涂覆、表面包埋等。

聚合物材料的共混是指选用亲水性的聚合物与疏水的膜材料共混，以赋予膜材料亲水性，达到亲水改性的目的。

在这种方法中，膜改性在成膜过程中完成，并且改性膜的亲水性具有永久性，但大多数共混高聚物都不能达到分子水