二维材料2DMaterial

其他

Nafion-PTFE复合膜在高温PEM燃料电池中的应用

PTFE膜比Nafion117具有更高的通面电导率,表明该膜在高温环境下具有潜在的应用前景。但复合膜基单细胞的氢透率和功率密度均低于Nafion117,可以在纤维直径和膜厚度方面进行进一步优化设计。
2023年5月19日
其他

《CEJ》:以PCN-134为晶种,通过外延生长策略在MOF光催化剂上合成MOF以降解尼扎替丁

3d5/2峰中增加,这是由于PCN-222和PCN-134中Zr和O原子之间的相互作用。根据C1s、O1s和Zr3d结合能的变化,很好地证明了PCN-134和PCN-222之间化学键合异质结的形成。
2023年5月11日
其他

天津大学姜忠义团队最新《CEJ》:用于增强光催化合成氨的Ca2+掺杂金属有机框架

eV,这表明Zr周围的电子密度增加。这验证了Ca2+的引入将影响Zr周围的电子环境。与UN(Zr-0.30Ca)相比,UN(Zr-0.130Ca)-4中的Zr3d轨道值分别从184.9和182.5
2023年5月4日
其他

性能超过2.46 W cm-2的高质子导电性和稳定性的磺化聚芳烷烃燃料电池

RH条件下,利用H2和N2对阳极和阴极的线性扫描伏安图(LSVs)计算了MEA1-5的H2导磁率。如图6c所示,MEA1-4的H2交叉电流密度分别为0.986、0.862、0.755和0.554
2023年4月28日
其他

中科大徐铜文Nature正刊!《三嗪框架膜内的近无摩擦离子传输》带领中国膜科技走向世界!

分离过程和电化学技术,如水电解,燃料电池,氧化还原液流电池和离子捕获电渗析的增强取决于低电阻和高选择性离子传输膜的发展。离子通过这些膜的运输取决于由孔隙结构和孔隙-分析物相互作用的集体相互作用所施加的总能量障碍。然而,设计高效、可扩展和低成本的选择性离子传输膜,为低氧离子提供离子通道,仍然是一个挑战。【成果简介】
2023年4月27日
其他

Journal of Power Sources阴离子交换膜海水电解槽高效膜电极组件的长期耐久性试验

LDH的组成、形态和结构表征以及用于识别MEA主要降解机制的后试验证分析。结果表明,MEA在海水中运行超过1000小时,这是以前从未实现的,NiFe-LDH在海水中表现出非常好的选择性和OER活性。
2023年4月26日
其他

河南大学校长张锁江与中国科学院大学张海涛联合发表《Nano Energy》:复合离子交换膜实现高效率液流电池

为保证全球可持续发展,各种碳中和技术正在被广泛应用。有效利用可再生能源对于缓解化石燃料短缺和温室效应至关重要。然而,风能和太阳能等可再生能源的间歇性特征,在将清洁能源连接到当前可用的电网时,可能会导致许多意想不到的问题。目前,可以平滑输出功率的可扩展储能系统被认为是一种很有前景的通过抑制波动来提高电网稳定性和电能质量的方法。在各种电化学储能技术中,氧化还原液流电池(RFBs)因其储能和功率输出解耦的特殊优点被认为是最有潜力的储能技术。
2023年3月30日
其他

Angew燃料电池碱性阴离子交换膜的无监督学习引导加速发现

5)对标记数据库进行特征选择聚类。b)将该算法划分为聚类1的模型化合物。c)对算法分组到聚类2的化合物进行建模。d)对算法分组到聚类5中的化合物进行建模。e)使用PCA分析可视化未开发的化学空间。
2023年3月29日
其他

Nature:二维材料,再下一城!

光电作为物理类专业课程中极为重要的一部分,其教学内容一直受到各个高校的重视。结合目前许多学生对实验开展的痛难点,将软件仿真引入实验当中,通过软件的可视化处理有效直观的展示光电仿真的流程,与实验数据结合,使得文章内容具有说服力、预见性和新颖性。为解决大家在光学软件仿真学习过程中遇到的问题,应广大新老客户的学习需求特举办“COMSOL多物理场/RSoft光电器件仿真设计”系列专题线上培训班,本次培训主办方为北京软研国际信息技术研究院,承办方互动派(北京)教育科技有限公司,具体相关事宜通知如下:专题一COMSOL光电仿真技术与应用(详情内容点击查看)2023年04月15日-04月16日2023年04月22日-04月23日(在线直播四天)专题二RSoft光电器件设计仿真技术与应用(详情内容点击查看)2023年04月15日-04月16日2023年04月22日-04月23日(在线直播四天)培训特色01采用线上实训、Step
2023年3月27日
其他

在水中形成的界面纳米泡作为测量聚合物纳米膜弹性模量的独立平台

【成果简介】聚合物纳米膜已广泛应用于各种尖端技术,但准确测定其弹性模量仍是一个挑战。本文证明了界面纳米泡,通过简单地将基板支持的纳米膜浸泡在水中产生的,是使用复杂的纳米压痕方法评估聚合物纳米膜力学性能的天然平台。然而,高分辨率、定量的力谱研究表明,压痕测试必须在纳米颗粒尖端周围的有效悬浮区域进行,同时在适当的加载力下进行,以获得与负载无关的线性弹性变形。纳米材料的刚度随其尺寸的减小或覆盖膜厚度的增大而增大,这种尺寸效应可以用基于能量的理论模型充分解释。所提出的模型还可以对薄膜弹性模量进行特殊的测定。鉴于界面起泡是聚合物纳米膜经常发生的现象,我们设想所提出的方法将促进相关领域的广泛应用。
2023年3月24日
其他

天津大学姜忠义团队《Angew》:用于盐水淡化的超薄COF膜的电化学界面聚合

共价有机框架(COFs)具有长距离有序通道、化学和拓扑多样性以及高稳定性,被认为是下一代分子/离子分离的膜材料超薄COF膜的发展是先进分离膜的一个重要方向在已开发的方法中,最常用的是界面聚合,其界面包括液-液、液-固、汽-液和多相然而,与三甲酰氯与哌嗪的界面聚合在几秒钟内的快速聚合相比,COF膜在界面组装的聚合和结晶通常需要更长的时间,导致膜厚度和缺陷结构之间的明显权衡另一方面,液-液界面聚合的自站立COF膜往往需要繁琐的溶剂优化以形成稳定的两相,以及合适的温度来协同匹配扩散、反应和结晶此外,自立型COF膜通常稳定性差,这是由于与非原位衬底的弱相互作用因此,为了保证COF膜的超薄厚度、无缺陷结构和良好的稳定性,理想的COF膜制备方法应该是驱动单体在基板表面进行动力学或热力学反应,并精确控制整个组装过程。
2023年3月23日
其他

Journal of Colloid and Interface Science “硫醇烯”交联聚苯并咪唑阴离子交换膜增强性能和

nb基的膜电极组件和离聚体组装膜电极组件(MEA),进一步研究了其在膜电极组件中的应用潜力。这项工作为在PBI中引入降冰片烯并形成以“硫醇烯”为基础的亲水交联结构构建aem铺平了道路。
2023年3月22日
其他

Journal of Membrane Science:通过自支撑双功能共轭微孔聚合物膜高效去除空气中的PM和VOCs

5a,b,SS-CMPs-M的水接触角为113.1°,表现出较强的疏水性。同时,本研究制备的SS-CMPs-M也表现出一定的静电作用力,膜与颗粒之间的静电相互作用也是去除PM的主要原因。
2023年3月20日
自由知乎 自由微博
其他

JMS 离子液体为基础的多孔阴离子交换膜可实现电渗析中大尺寸金属阴离子的快速迁移

然而,三种金属配位阴离子在商用AMX中的迁移几乎可以忽略不计。三种金属阴离子在AMX聚合物链间的顺利转运可能受到其配体尺寸较大的空间位阻的阻碍。结果表明,在电致发光过程中,PMo(VI)
2023年3月18日
其他

兰州交通大学《CEJ》:用于高性能柔性超级电容器快速氧化还原动力学的新型COFMXene薄膜电极

共价有机框架(COFs)是一类新型的结晶多孔聚合物,具有通道清晰、表面积可达、活性位点可调等特点,在储能领域具有巨大的应用潜力。然而,其固有导电性低、可及性差(难以溶解或熔化)在很大程度上限制了其电化学性能和实际应用。
2023年3月16日
其他

CISC-基于季铵化聚苯醚和功能化氮化硼的新型复合阴离子交换膜

阴离子交换膜(AEMs)是海水淡化和可持续能源转换装置的重要组成部分。在合成AEM时,与功能化氮化硼(f-BN)相结合,合成了季铵盐聚苯基氧化物(QPPO)基复合膜。通过改变QPPO中f-BN的含量来调节膜的性能。复合膜的特性主要包括其含水量、离子交换容量和离子电导率。此外,还对热性能和力学性能进行了评估。BPO-5膜的离子交换容量为1.92
2023年3月14日
其他

用于 C2H2/C2H4 和 C2H2/CO2 分离的新型 C2H2 选择性微孔 Cd-MOF

中的报道相当。对于其他比例的C2H2-CO2混合物(1:10、1:20和1:40),1a也表现出很好的分离能力(图6c和6d)。循环穿透实验揭示了1a的优异的可重复使用性和再生性,其显示通过在313
2023年3月13日
其他

AFM-用于氧化还原介导的有机酸电化学分离的高选择性聚电解质膜的精确调整

(图4a)。如此高的有机酸回收率可归因于固有的膜选择性以及氧化还原系统中膜排列的策略。位于FC和AC之间的AEM有利地渗透了二价和三价有机酸,而布置在LBL10和RC之间的LBL10仅渗透了阴离子
2023年3月10日
其他

新突破!新型二维材料强势登顶Nature!

用随机森林方法预测大孔材料对CO2吸附2.用决策树判断半导体材料类型理论内容1.决策树1.1决策树的原理1.2决策树分类2.集成学习方法2.1集成学习原理2.2随机森林2.3Bosting方法
2023年3月3日
其他

Chemical Engineering Journal自支撑电极增强高性能阴离子交换膜水电解槽传质

/cm2,这是推荐的极限。通过材料开发(高活性催化剂、高导电膜和合适的PTL孔隙度)、后处理(增强PTL和催化剂润湿)和电池操作,可以改善电池性能条件(压力,温度和电解质浓度),需要进一步调查。
2023年3月1日
其他

Nature communications:高效分离一价阳离子的共价有机骨架膜

4e)。因此,不同COF纳米片上水层的受限厚度顺序为TpPa-SO3H>TpPa-PO3H2>TpPa-CO2H,这与模拟结果一致。为了进一步了解酸基团对承压水层的影响,作者使用介电谱来探索
2023年2月27日
其他

JMS-基于静电相互作用的纳米粒子聚集的有机溶剂纳滤分子分离

Da的MWCO。实际上,这种制备方法可以进一步扩展,即将小分子,大分子,纳米颗粒和其他具有不同规模的颗粒组合在一起,以构建分离通道。因此,在这项工作中制备的复合膜有望用于OSN领域的分子分离。
2023年2月24日
其他

首发!材料领域"四大天王"最新进展,科研界将踏上新征程!

互动派教育计算材料&化学系列专题培训特色本次计算课程专门为化学、材料科学领域量身打造,共分为四个专题,采用全方位的课程体系设计,在线直播教学,课后提供无限次回放视频,发送全部案例资料,建立永不解散的课程群,在班级群内可以和相同领域内的老师同学长期互动交流问题,让学习不再是一个人的孤独求索。CP2K是一款较为强大的AIMD计算程序,免费开源,可高效并行。由于CP2K在做DFT时可以速度非常快地计算成千上万个原子的体系,因此在大规模模拟体系中经常被一些学者用到。比如计算原子数达到一千原子,计算时间可达到纳秒级别,这是非常诱人的!!从CP2K官网可以看到,一些学者已经用它在一些高大上的期刊上发表了研究成果。Gaussian是做半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件,可研究诸如分子轨道,结构优化,过渡态搜索,热力学性质,偶极矩和多极矩,电子密度和电势,极化率和超极化率,红外和拉曼光谱,NMR,垂直电离能和电子亲合能,化学反应机理,势能曲面和激发能
2023年2月23日
其他

Chemical Engineering Journal 基于模型的洞察阴离子交换膜的脱碳动力学

a)中显示了OH−和CO32−在膜中部的迁移和扩散运输速率随时间的变化。在脱碳过程中,OH−和CO32−的迁移输运均远大于扩散输运。例如,在电流施加1小时后的5小时,OH−的迁移输运速率为0.16
2023年2月22日
其他

SMALL-强氢键辅助的离子相互作用支撑的超薄二维离子盐

成果简介自石墨烯报道以来,二维(2D)材料因其独特的结构和特性激起了科研人员极大的研究兴趣。然而,由于2D材料脆弱的稳定性,然而,目前大多数研究都局限于由强共价键或强配位键支撑的2D结构。这些键都具有方向性和饱和性。离子键没有饱和性,其能否继续维持2D结构的独立稳定存在,依然是一个悬而未决的问题。2D离子盐在电子器件、离子传导等方面具有重要的应用前景。然而,已经制备的2D离子盐都需要基底模板用于支撑。近日,湖北大学黎明教授团队通过强氢键辅助的离子键,构筑了联吡啶盐酸盐晶体,并从中剥离出的一种独立稳定存在的2D离子盐薄膜,用密度泛函理论(DFT)计算和自然键轨道(NBO)分析证明了强氢键辅助的离子键有利于提高其稳定性。这种2D离子盐薄膜具有空气稳定的自由基,在水溶液中能长期稳定存在,其溶液态和固体状态下都表现出强烈的红色荧光及大的斯托克斯位移(386
2023年2月21日
其他

JMS:通过混合溶剂相分离制备的超滤膜具有增强的采出水处理性能

PVDF膜表面上均匀分布的纳米孔。此外,AFM研究进一步证实,表面处理没有明显改变表面形态,NIPS-PVDF膜也是如此。其中原始膜和处理过的膜的平均Ra值分别为109.8和121.7nm。
2023年2月20日
其他

拓扑非周期性的 Truchet-tile 结构金属有机框架

当装饰以降低其对称性的瓷砖连接在一起时,它们可以形成非周期性和迷宫式图案。这种Truchet拼贴提供了一种有效的视觉数据存储机制,与条形码和QR码中使用的相关。本文表明,结晶金属有机框架[OZn4][1,3-苯二甲酸]3
2023年2月17日
其他

河南大学陈珂教授团队ACS Nano:二维层状金属相Cu2Te垂直阵列的大面积可控生长及其电催化还原CO2制甲烷

为探索上述Cu2Te纳米片边缘结构在催化领域的潜在优势,在H型电解池中对其进行电催化CO2RR测试。三种催化剂的法拉第效率(FEs)对比结果表面,Cu2Te纳米片催化剂在-0.4至-1.2
2023年2月16日
其他

AdvancedMaterials用于阴离子交换膜燃料电池的氟化聚芳基哌啶膜

芴是一种广泛使用的芳香族化合物,由环戊烷两侧融合的两个苯环组成。这一结构特征使得在芴的9位引入各种官能团成为可能在全氟-1-碘正己烷存在的情况下,在芴上引入全氟烷基基团的初步尝试得到了9,9
2023年2月15日
其他

J MATER CHEM A:聚芴-共芳基哌啶离聚物中疏水侧链对阴离子交换膜燃料电池的影响

g−1,见表1)。具有短烷基间隔的膜比具有长烷基间隔的膜具有更高的抗拉强度和杨氏模量(表1和图4)。与s-PFBP-FLN-C8膜相比,s-PFBP-FLN-C6膜具有更高的抗拉强度(76.4
2023年2月14日
其他

NATURE COMMUNICATIONS:用于溶剂快速传输和窄分子筛的坚固共轭微孔聚合物膜的电聚合

f显示了膜性能与文献中报道最好的一些膜的比较。比较基于甲醇渗透性,可以看出,CNT-EPPC膜的性能上级大多数报道的OSN膜,包括常规聚酰胺薄膜复合物(PATFC)膜8、43、44、42
2023年2月13日
其他

CEJ-具有优异纳滤性能的C-C键合共轭微孔聚合物膜

(OSN),它需要更少的能量,并且比传统蒸馏更环保。然而,由于膜材料的限制,OSN仍处于起步阶段,其要求高微孔性,连续通道以及良好的化学和结构稳健性。共轭微孔聚合物
2023年2月10日
其他

AEM先领者Young Moo Lee教授最新《AM》:用于阴离子交换膜燃料电池的氟化聚(芳基哌啶)膜

芴是一种广泛使用的芳香族化合物,由环戊烷两侧融合的两个苯环组成。这一结构特征使得在芴的9号位碳上引入各种官能团成为可能。在全氟-1-碘正己烷存在的情况下,在芴上引入全氟烷基基团的初步尝试得到了9,9
2023年2月9日
其他

JMS:n-环季铵为碱性燃料电池提供的高碱性稳定聚烯烃基阴离子交换膜

为了确定混合膜在单个碱性H2/O2燃料电池中的实际应用,该课题组测试了B-PBFB-DMP膜在AEMFC中的性能,因为其具有高氢氧根导电性和机械强度。采用自制的粘结剂溶液(DMSO中聚合物浓度为5
2023年2月8日
其他

Macromolecules-脂肪族和芳香族氟基团对含氟聚酰亚胺薄膜气体渗透性和形态的影响

对于各种气体对来说,部分氟化聚合物往往表现出特殊的膜基分离性能。虽然许多气体传输研究集中在聚合物骨架上的脂肪族氟基(如-CF3),但很少有研究系统地调查芳香族氟基的结构-性能关系。本文比较了脂肪族和芳香族氟基对固态形态和气体传输的影响,这些结构类似物是基于6FDA的聚酰亚胺,在二胺单体上含有氢或氟功能团。与碳氢化合物基的类似物相比,两种氟化类似物都显示出更高的气体扩散性。然而,由于二级链间力的减弱和链间间距的增大,芳香族的氟化类似物显示出更大的扩散选择性下降,这表明由于与芳香族氟基团相关的立体阻碍的增加而导致的包装破坏程度更大。这项研究为碳氟键如何影响大分子包装结构和气体分离性能建立了指导原则。
2023年2月7日
其他

重庆大学魏子栋团队最新《JMS》首次使用不可旋转的刚性咔唑成功批量制备用于燃料电池的高性能阴离子交换膜

【背景】阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)是一种潜在的质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的替代品,因为它可以使用非贵金属催化剂,从而大大降低成本。然而,阴离子交换膜(AEMs)作为aemfc的重要组成部分,其使用寿命和导电性等问题一直是aemfc商业化的一大难题。本文作者首次在聚合物的主链上以不可旋转的刚性咔唑基紧挨着哌啶环制备了一系列聚咔唑芳基哌啶基(QPCTP)AEMs和离聚体,并采用带铸法批量生产。该膜表现出非凡的综合性能,例如,在90℃下,高氢氧根导电性可达204.8ms
2023年1月24日
其他

JMS:用于电解水的具有侧链结构的聚三苯基哌啶阴离子交换膜

【成果简介】在阴离子交换膜(AEMs)中抑制氢氧根离子诱导的降解和提高氢氧根电导率对于实现高电流密度和耐用的AEM水电解槽(AEMWE)具有重要意义。近日,安徽师范大学联合中科院广州化学研究所和苏州大学提出了一种通过诱导聚合物结晶和调节有机阳离子的局部亲水性环境来减缓膜降解的策略,该策略是通过在梳状聚三苯基吡啶(PTP)
2022年12月15日
其他

二维膜高性能分离膜的新范式(上)

具有原子厚度的二维(2D)材料作为极有前途的制备超薄二维薄膜的基础材料引起了人们的极大兴趣。这些二维膜由于其超薄的膜厚度和具有尺寸选择性的纳米孔和/或纳米通道而表现出前所未有的高分离渗透。到目前为止,已经报道了大量性能良好的二维膜,突出了这些新型膜在高效分离液体和气体方面的潜力。本文综述了二维膜的最新进展,重点介绍了具有工业吸引力的分离工艺、层流膜的制备方法、膜材料的选择、膜结构的设计和独特的膜传输特性。本文还简要讨论了二维膜商业化应用的机遇和挑战。传统的分离技术往往需要大量的能源,增加了整体操作成本因此,寻找节能的分离替代技术具有十分重要的意义。膜基分离工艺具有能源效率高、分离性能好、投资成本小、连续运行、环境友好等优点,是一种有前景的技术,可以超越传统的高耗能分离工艺。目前,聚合物膜以其优异的溶液加工性、较高的机械稳定性和良好的分离性能,主导着膜基分离市场。然而,由于高分子膜的渗透性和选择性之间存在着内在的权衡效应,因此,高分子膜要满足日益增长的分离降能要求是一项挑战。由二维材料组装的膜可以同时表现出超薄的膜厚度带来的高渗透性和纳米孔和/或纳米通道带来的高选择性。到目前为止,大量的二维材料,包括石墨烯基材料、分子筛、金属有机骨架(MOFs)、共价有机骨架(COFs)、过渡金属二卤代化物(TMDs)和碳化物(MXenes)、和石墨化碳氮化物(g-C3N4)被开发为制备高性能二维膜的有前途的基石(图1)。这些材料主要可分为两大类,即非多孔材料(如石墨烯)。tmd和MXene)和多孔材料(例如,纳米多孔石墨烯,g-C3N4,沸石,MOFs和COFs)。对于由非多孔材料构成的二维膜,渗透过程主要由层间通道和/或平面内裂缝状孔控制。通过精确地控制这些无孔材料的堆叠行为,合成的膜可以显示出优异的选择性和渗透性。对于具有可定制孔隙和功能的多孔材料制备的二维膜,特别是基于MOF和cof的膜,其固有的孔隙可以使分子和离子的超快速和大小选择性渗透,从而获得前所未有的分离性能。因此,在气体分离、渗透蒸发、海水淡化、有机溶剂纳滤等多种分离工艺中,二维膜的设计和制备得到了巨大的努力。因此,及时总结高性能二维膜的最新进展,并为这些膜的未来工业应用方向提供指导是非常必要的。图一、不同的膜分离机制和不同的膜构建单元示意图:(a)分子或离子在二维膜中通过层间通道和/或平面裂缝状孔的传输;(b)分子或离子通过二维膜内固有孔的传输。这篇综述首先讨论了工业上有吸引力的分离过程,旨在促进理解膜分离的重要性。在此基础上,对二维层流膜的制备方法进行了总结,并对高性能膜的构建模块的选择进行了详细讨论。深入分析了二维膜独特的理化性质和纳米结构。文中着重介绍了新颖的二维膜设计和具有突出分离性能的有前途的二维膜的具体例子。此外,详细讨论和比较了由不同构建单元构成的二维膜的分离机理。最后,基本的工程挑战目前限制。本文还概述了这些用于工业分离的二维膜的商业化,希望为进一步推进这些膜的实际应用提供指导。【具有工业吸引力的分离工艺】膜在工业过程中有了大量的应用,包括海水淡化、渗透汽化、有机溶剂纳滤(OSN)和各种气体分离。本节中,重点介绍了几种工业上具有吸引力的分离工艺,并着重讨论了它们的原料、分离条件、最先进的膜材料和当前的分离(海水淡化)薄膜复合(TFC)聚酰胺膜由于其良好的性能和令人印象深刻的机械和化学稳定性主导膜基海水反渗透(SWRO)市场。如图2所示,TFC膜通常由三部分组成:一层厚度约为120
2022年11月25日
其他

JMS:燃料电池用含扭曲联萘的高性能四环芳香族阴离子交换膜

【成果简介】近日,厦门大学的刘庆林团队通过超强酸催化聚合将大体积扭曲联萘单元引入AEM的主链中,以提高电导率和稳定性。联萘单元可以降低链堆积密度并扩大AEM的自由体积,有助于形成良好的微相分离并建立发达的离子传导通道。基于聚(联萘哌啶)的AEM(QABNP)显示出最高的OH-导电率为135.25
2022年11月24日
其他

Journal of Membrane Science用于钒流电池应用的高性能酸碱混合离子交换膜

【成果简介】设计并制备了一种用于钒流电池(VFB)应用的高性能酸碱共混离子交换膜。通过将H+-SPEEK转移到Na+-SPEEK上,改善了亲水磺化聚醚醚酮(SPEEK)与聚苯并咪唑(PBI)的相容性。基于SPEEK和PBI的共混离子交换膜在离子选择性和质子导电性之间实现了很好的平衡,这是由于酸碱相互作用诱导的内部交联网络。因此,在电流密度为80
2022年11月23日
其他

突破!苏州大学,连发12篇《Nature》!这一材料研究新成果轰动世界!

课程入门阶段从机器学习以及机器学习在材料领域的应用基本概念开始讲授,让大家明确机器学习方法的适用性和优势,以及有针对性的对python语言基础进行系统学习,为之后构建相应算法模型框架打下基础。3.
2022年11月21日
其他

JMS:四重咪唑盐强化高渗透Mg2+/Li+分离纳滤膜

【成果简介】最近,由于锂基能源的快速发展,对锂的需求不断增加,因此,从盐湖卤水中提取锂正日益受到关注。在各种有前途的技术中,如溶剂萃取、离子筛吸附和电化学方法,已经完成了大量工作,以实现Mg2+/Li+阳离子混合物的有效分离,这是锂提取的关键步骤。近日,华中科技大学赵强团队成功合成了一种含有有四重咪唑和羟基的新型电解质单体(QTHIM),以与新生的聚乙烯亚胺基聚酰胺膜(PEI-TMC)上残留的酰氯基团反应,从而形成高渗透性纳滤膜(PEI-TMC-QTHIM)。纳滤是一种有效的单/二价离子分离技术,例如Mg2+/Li+混合物,这对从盐湖中提取锂至关重要。这项工作表明,松散结构纳滤膜的电荷强化是调节高通量与Mg2+/Li+选择性的有效途径。改性膜突出了松散的结构和增强的正电荷,表现出高透水性(约33Lm-2h-1bar-1),良好的MgCl2截留率(~92%)和高通量(~100
2022年11月17日
其他

Macromolecules-带有阳离子侧基的微孔聚合物用于阴离子交换膜燃料电池

通过超强酸催化的Friedel-Crafts型聚合,本文成功合成了一种含有螺比茚段和羧基部分的新型微孔阴离子交换膜。该聚合物在普通极性非质子溶剂中具有良好的溶解性,并表现出良好的离子导电性(在80℃时为163
2022年11月16日
其他

Separation and Purification Technology:新型三酚单体制备微孔有机溶剂纳滤(OSN)复合膜。

【成果简介】有机溶剂纳滤(OSN)作为一种新兴的膜分离技术,在有机介质的医药化工领域显示出巨大的应用潜力。本文中,制备了一种新型微孔薄膜复合材料(TFC)OSN膜,该膜具有优异的选择性穿孔,其通过应用4,4′,4′-三羟基三苯甲烷(Tris-Phenol)通过界面聚合(IP)技术与三间甲酰氯(TMC)反应而制备。Tris-Phenol的刚性,非平面和多功能特性赋予了具有增强的微孔性的聚芳酯纳米膜。值得注意的是,在表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)的帮助下,制备的复合膜对分子量截留低至〜295
2022年11月14日
其他

ScienceDirect用于燃料电池的柔性多阳离子交联剂改性聚芳醚砜阴离子交换膜

【成果简介】在实际燃料电池应用中,阴离子交换膜(AEMs)的离子导电性和化学稳定性不理想的问题应该得到解决。以1,4-二氮杂二环(2.2.2)辛烷(DABCO)和1,6-二溴己烷(1,6-二溴己烷)为原料,设计合成了一系列不同长度的柔性间隔剂——同源多阳离子交联剂,并用于制备一系列柔性多阳离子交联聚芳醚砜(CQPAES)
2022年11月12日
其他

JMS:原位法制备用于松散纳滤的多孔有机聚合物基聚酯薄膜

【成果简介】多孔有机聚合物(POPs)由于其结构良好的孔、坚固的有机骨架和可调节的化学功能性,在开发具有快速高效分子分离的多孔膜方面具有很大的前景。然而,由于大多数持久性有机污染物在大多数溶剂中不溶,通过传统的溶剂浇铸法从持久性有机化合物制备膜是困难的。在这篇文章中,首次通过界面聚合在多孔基底上使用含羟基POP原位制备聚酯膜。POP中丰富的羟基使它们能够在温和的温度(40℃)形成无缺陷的连续活性层。POP优异的固有孔隙率及亲水性,所制备的高透水性聚酯膜表现出高染料截留率(>95%)、低盐保留率(Na2SO4为25.53%),使其在染料/盐分馏方面具有高度竞争力。值得注意的是,该膜表现出了良好的耐氯性和防污性能。这种简便且成本效益高的方法将为持久性有机污染物组装成连续膜提供了有用的指导,在纺织废水处理中具有巨大的潜力。【实验部分】多孔有机聚合物(POP)的合成是通过间三羟基苯和4,4′-二氨基联苯在水溶液中的两步重氮偶合反应合成。首先,将浓HCl(0.7
2022年11月10日
其他

J MEMBRANE SCI:用零维碳量子点构建的CO2分离膜

【成果简介】CO2捕集技术为解决人类活动产生的CO2排放引起的气候变化问题提供了一种简单易行的途径。膜分离作为一种稳健的策略,可以选择性地从天然气和发电厂的烟气中去除CO2,具有很高的经济效益和实际效益。在此,大连物化所通过简单的制备工艺,开发了一种基于零维碳量子点(CQD)的新型CO2捕获分离膜。衬底上厚度为100-200
2022年11月8日
其他

Journal of Power Sources :高效锂离子交换膜水电解

【成果简介】在本研究中,本研究提出了一个配备不同重量比的聚乙烯醇(PVA)和Nafion的锂离子交换膜的碱性电解系统。对聚合物膜的物理(电解质吸收、厚度变化和机械强度)、化学(官能团和重量损失)和电化学(离子导电性和交换容量)性能进行了表征。由于Li+离子的迁移机制,配以最佳PVA含量的聚合物膜的LEMWE在1.7
2022年11月2日
其他

Macromolecules-微波增强选择性膨胀处理嵌段共聚物,在30s内产生纳米孔隙

基于嵌段共聚物(BCPs)的纳米多孔材料具有丰富的形态多样性和可设计的功能,在膜分离、药物传递和催化等领域引起了广泛的关注。然而,通过快速、低成本的策略实现密集BCPs的空化仍然具有挑战性。在这里,本文报道了微波促进的选择性膨胀(MBSS),一种超快速和通用的空化方法,可在30秒内将显著的孔隙引入BCPs。当微波加热膨胀溶剂时,极性分子的偶极旋转导致剧烈的碰撞,从而使温度迅速升高。此外,剧烈的旋转使溶胀溶剂快速扩散到BCPs中,加速BCPs的选择性溶胀,实现显著的体积膨胀,在几秒钟内形成纳米孔隙。这种微波支持的策略是非常普遍的,不仅能够空化聚苯乙烯基的BCPs,也能够空化高刚性聚砜基的BCPs。有趣的是,在BCP涂层的大孔支架上进行MBSS可以实现超快孔隙的形成,从而产生具有优异超滤性能的复合膜。这种基于微波的方法可以非常容易地制备BCP基纳米多孔材料,这对其大规模生产和实际应用是必不可少的。来自聚合物的多孔结构具有丰富的孔隙几何形状、可调节的孔隙大小和方便的功能化等优点,在过去几十年引起了广泛关注。特别是,多孔聚合物具有各种有序结构和可定制的性能,这使它们成为工程先进分离膜的极有前途的候选材料嵌段共聚物(BCP)已被证明是多孔材料的重要前驱体,具有明确的、低于100纳米的结构。BCPs中孔隙的形成主要通过以下方法实现:BCPs中不稳定组分的选择性去除、非溶剂诱导相分离、和选择性膨胀在这些造孔策略中,新出现的选择性膨胀诱导造孔策略非常突出,因为它提供了非常方便和无损的途径来获得具有多种孔隙几何形状的可逆纳米孔隙。选择性溶胀只需要在高温下将BCP浸泡在溶胀剂中几个小时,并在从溶胀剂中去除BCP后进行干燥。通过这种方法,在BCP的整个体积中创建了具有有序形貌的均匀孔隙,无论它们是纳米纤维、薄膜、包括厚膜和整体材料在内的大块材料的形式此外,对溶胀条件的控制(例如,溶剂类型、温度和持续时间)能够调整溶胀程度,以给出设计的孔径和孔隙度最近,本文证明了这样创建的孔隙可以关闭,一旦将膨胀处理过的膜暴露在对PS(如环己烷和正戊烷)有选择性的溶剂中,多孔聚苯乙烯-块聚(2-乙烯吡啶)(PS-b-P2VP,
2022年11月1日
其他

Journal of Membrane Science:通过分子杂交混合电荷聚酰胺膜用于选择性离子纳滤

【成果简介】可选择性去除咸水中多价离子的纳滤膜在水处理和盐利用方面具有广阔的前景。然而,开发对二价阴离子和阳离子具有高截留率的纳滤膜仍然是一个巨大的挑战。在此,本文通过分子杂交设计了一种混合电荷聚酰胺膜(MCPMs),以实现去除多种二价离子。将氨基官能化的多面体低聚倍半硅氧烷(NH2-POSS)作为分子填料添加到哌嗪中,并在水-有机界面与均苯三甲酰氯反应生成交联的聚酰胺-NH2-POSS混合网络。来自NH2-POSS的质子化氨基为增强的二价阳离子排斥提供带正电荷的位点,而来自聚酰胺网络的去质子化羧基可以为二价阴离子排斥提供带负电荷的位点。优化的膜对二价阴离子和阳离子离子均显示出高截留率(Na2SO4截留率为98.2%,MgCl2截留率为98.0%),以及高单价/二价盐选择性(NaCl/Na2SO4为48.2,LiCl/MgCl2为43.9),其性能优于基准纳滤膜。这种分子杂化的电荷调制方法可以启发用于有效离子分离的膜结构设计。该工作以Mix-charged
2022年10月31日