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  • 阴离子对使用ZIF-8膜分离Li+和Na+的影响

    在当前的研究中,科学家们探讨了阴离子(如Cl⁻、NO₃⁻和SO₄²⁻)对锂离子(Li⁺)和钠离子(Na⁺)在ZIF-8膜中分离过程的影响。这项研究采用分子动力学(MD)模拟的方法,揭示了阴离子在离子分离中的关键作用。结果显示,大尺寸的阴离子,如SO₄²⁻,由于其较高的能量障碍,无法通过ZIF-8膜,从而完全阻止了Li⁺和Na⁺的传输。相比之下,较小的阴离子(如Cl⁻和NO₃⁻)能够更顺利地穿过膜,通过静电吸引力促进Li⁺和Na⁺的迁移。在这三种阴离子中,NO₃⁻在Li⁺/Na⁺分离方面表现出最佳性能。此外,温度对分离过程也有影响,尽管它对ZIF-8晶格振动的影响较小,但对离子的迁移率有显著影响

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 独立进行的扩散、吸附和渗透性实验测量结果支持膜运输的溶质-扩散模型

    在当前的膜分离技术中,非多孔聚合物膜在多种应用场景中扮演着重要角色,如气体分离、渗透蒸发、海水淡化、溶剂回收、原油分级以及有价值溶质和生化物质的浓缩等。针对这些应用,科学家们一直在探索如何准确预测小分子在膜中的传输行为。其中,溶液扩散(Solution-Diffusion, SD)模型作为描述此类传输过程的基础框架,长期以来被广泛采用。然而,近年来,一些研究对SD模型的适用性提出了质疑,认为它可能无法准确描述有机溶剂在聚合物膜中的压力诱导渗透现象。为了验证这些质疑,本文对SD模型的参数进行了独立测量,并将其用于预测多种不同运输模态下的渗透速率,包括水、有机溶剂反渗透(Organic Solve

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 袋鼠式护理对早产儿母亲的实践效果:对知识、认知、阻碍因素及亲子依恋关系的影响

    Fatma Tas Arslan|Sibel Kücükoglu|Emine Üstün Sahin塞尔丘克大学,护理学院,儿科护理系,土耳其科尼亚摘要目的本研究旨在了解母亲们对袋鼠式护理(Kangaroo Care, KC)的知识、看法、面临的障碍,以及母子依恋与袋鼠式护理实践之间的关系。研究对象与方法研究采用非等效对照组设计,选取了土耳其科尼亚三家公立医院新生儿重症监护室(NICU)中的104位早产儿母亲作为研究对象。参与者被分为袋鼠式护理组(n = 62)和非袋鼠式护理组(n = 42)。数据通过个人信息表、袋鼠式护理问卷及母子依恋量表(Maternal Attachment Inven

    来源:Journal of Neonatal Nursing

    时间:2025-09-30

  • 一种通过梳状两性马来酸酐聚合物改进的导电SPEEK复合膜,用于钒流电池

    本研究聚焦于开发一种高性能的复合膜材料,以满足大规模电化学储能应用的需求,特别是在钒液流电池(VFB)中的应用。研究人员通过一种简便的溶液共混方法,制备了一系列以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基质、以两性梳状结构的SPSDA聚合物为结构修饰剂的复合膜材料(S/SPSDA)。SPSDA聚合物是通过对聚(苯乙烯-共-马来酸酐)(SMA)骨架进行马来酸酐环开反应,并随后引入2,4-二氨基苯磺酸(DABSA)合成而来的。通过调节SPSDA的添加比例(5%至20%),研究人员发现该复合膜材料表现出优异的物理化学性能,包括导电性和选择性。其中,SPSDA-10膜在钒离子渗透性、质子导电性以及电池效率方面表现

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 基于低速非达西渗流的致密气井储层利用率评估模型

    在天然气开发领域,特别是针对低渗透、含水的气藏,准确评估单井的储量利用程度对于提高采收率和优化开发方案具有重要意义。本文通过实验研究与数值模拟相结合的方法,深入探讨了低速非达西渗流对气藏开发的影响,并提出了一种基于双介质渗流特征的储量利用评价模型,为含水低渗透气藏的开发提供了理论依据和技术支持。### 低速非达西渗流现象的实验研究在低渗透含水岩层中,随着地层压力的降低,从井筒附近到远离井筒区域的生产压差逐渐减小,同时低速非达西渗流对生产的影响逐渐增强。这种现象在传统达西定律的基础上显得尤为复杂,因为其描述的是非线性流动特性,而达西定律通常适用于均匀、高渗透性的流体流动。因此,实验研究成为揭示此

    来源:Journal of Natural Gas Geoscience

    时间:2025-09-30

  • 在凝胶回收模式下温和合成管状MFI沸石膜,以实现高效的丁烷异构体分离

    这项研究介绍了一种温和的凝胶回收合成策略,首次成功地在管状支撑体的内表面制备了亚微米厚度的MFI沸石膜,用于分离正丁烷(n-C₄H₁₀)和异丁烷(i-C₄H₁₀)。这一方法不仅提升了合成的可重复性,还显著降低了能耗和安全风险,为沸石膜的大规模工业应用提供了新的可行路径。在传统的合成方法中,通常需要在高温高压条件下进行,这不仅消耗大量能源,还对设备提出了较高的要求,增加了操作的复杂性和安全隐患。而本研究提出的温和凝胶回收合成策略,通过降低合成温度至水的沸点以下(363 K),在保持膜性能的同时,实现了更环保、更安全的制备过程。此外,这种方法避免了使用氟化物等有害物质,从而减少了对环境的污染。传统

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 在纳滤膜中协同整合冠醚和Girard试剂T,以实现从盐湖卤水中高效提取锂

    锂作为一种重要的能源和战略资源,在21世纪的电化学储能领域发挥着关键作用。由于其优异的物理化学特性,如比热容和高电化学活性,锂被广泛应用于电子产品和可充电车辆等领域的电池制造中。随着这些技术的快速发展,全球对锂矿的需求也迅速增长。锂资源主要以两种形式存在:固态锂矿和液态盐湖卤水。在这些资源中,盐湖卤水因其储量巨大且提取成本较低,逐渐成为锂生产的主要来源。然而,盐湖卤水中较高的镁离子与锂离子比例(MLR)显著增加了锂的提取难度,迫切需要开发高效且环保的分离技术,以实现高纯度锂的回收。传统的锂提取方法,如沉淀、溶剂萃取和吸附,虽然在一定程度上可以实现锂的分离,但这些方法通常存在能耗高、操作复杂或环

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 用于增强Li+富集和Li+/Mg2+分离的电辅助功能纳米过滤膜

    在当前的工业和科研背景下,离子分离技术正变得越来越重要,特别是在资源回收和环境保护领域。随着锂基能源的快速发展,对锂资源的需求不断上升,这使得如何高效地从复杂的盐湖水等天然资源中提取锂离子成为研究的热点。然而,锂离子与其他阳离子(如钠、镁、钾等)在物理化学性质上的高度相似性,使得传统的分离方法难以实现高选择性。因此,寻找一种既能提高镁离子的截留率,又能促进锂离子透过率的新技术显得尤为迫切。本研究提出了一种结合功能化纳米过滤膜与外部电场辅助策略的创新方法,旨在突破现有技术在多离子系统中的选择性瓶颈。通过将聚乙烯亚胺(PEI)修饰的金属有机框架(ZIF-8)纳米颗粒引入聚酰胺基质中,成功制备出一种

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 分离吸附和扩散对乙醇脱水过程中渗透蒸发膜选择性(即膜对特定物质的选择透过能力)的影响

    在当前能源转型的背景下,生物乙醇作为一种可再生能源备受关注。由于其在减少温室气体排放和降低对化石燃料依赖方面的潜力,乙醇的生产与使用正在全球范围内不断推进。然而,乙醇的高纯度要求,尤其是用于燃料应用的无水乙醇,给分离过程带来了巨大挑战。水与乙醇形成共沸物,使得传统蒸馏技术难以实现有效的分离。为了解决这一问题,膜分离技术,特别是渗透蒸发(pervaporation),被广泛研究作为替代方案。渗透蒸发是一种基于膜的分离方法,能够突破共沸限制,实现高纯度乙醇的高效分离。本研究通过实验和理论分析,探讨了交联聚乙烯醇(PVA)膜在乙醇-水分离中的渗透选择性,揭示了吸附选择性和扩散选择性在不同乙醇浓度下的

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 一种高效离子选择性的聚苯并咪唑膜,该膜具有精确控制的通道和氢键网络,适用于流动电池的应用

    这项研究提出了一种综合性的方法,用于蛋白质中甲基基团的归属分析。该方法结合了基于前体的甲基选择性标记、一种新的脉冲序列以实现甲基到主链的相干转移,以及使用UCBShift 2.0进行化学位移预测。这一策略通过引入一种新的α-酮异戊酸前体,实现了对甲基信号的更精确识别,并利用结构信息进一步提高了甲基基团归属的准确性。研究团队展示了该方法在两种不同大小的蛋白质(分别为60.2 kDa和134 kDa)中的应用效果,表明该方法不仅适用于小分子量的蛋白质,而且在大型蛋白质中也表现出良好的性能。甲基基团在蛋白质结构中广泛分布,它们的化学位移可以反映局部化学环境的变化,例如在与结合伴侣相互作用时的构象变化

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 表征在瞬态施加压力下污垢层(foulant layer)的渗透性

    在膜过滤技术中,压力驱动的膜过滤系统通常以恒定压力运行。然而,当膜表面沉积了聚合物污染物时,会导致渗透通量的下降。如果不再有新的污染物沉积,这些聚合物层通常会在渗透流的作用下发生压缩,从而形成稳定的水力阻力,并使得渗透通量低于干净膜的状态。尽管如此,软质、可变形多孔层的瞬态渗透特性仍然缺乏系统的研究。本研究通过定制的微流控纳米过滤系统,对多孔可变形薄膜在压力阶跃和压力波形下的瞬态行为进行了实验探究,揭示了其渗透特性的变化规律,并提出了可能的应用前景。在水处理和膜技术领域,膜表面的有机分子排斥会形成多孔滤饼层,这种层不仅增加了水力阻力,还提高了运行成本。滤饼层是一种典型的软质可变形多孔材料,其厚

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 具有半IPN结构的聚合物共混薄膜复合膜,用于提高二氧化碳分离性能和机械稳定性

    在当前全球面临日益严重的环境问题背景下,工业碳捕集技术成为减少温室气体排放的重要手段之一。其中,二氧化碳(CO₂)分离作为碳捕集与封存(CCS)流程中的关键环节,对高效、经济、可持续的膜材料提出了更高要求。传统的碳捕集方法如胺吸收和吸附技术虽然在某些场景下表现良好,但其高能耗、复杂操作和潜在的二次污染问题限制了其大规模应用。相比之下,膜分离技术因其操作简便、能耗低以及可扩展性强,逐渐成为替代方案。然而,聚meric膜材料在气体分离中存在渗透性和选择性之间的权衡问题,这成为其进一步发展的瓶颈。为了解决这一挑战,研究人员开始探索混合基质膜(MMMs)和半互穿网络(semi-IPN)等新型膜结构。其

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 商用聚合物微滤膜的选择性受到内部流道结构的限制

    在生物加工领域,微滤(Microfiltration, MF)膜作为关键材料,广泛应用于无菌过滤、澄清以及蛋白质和核酸的纯化等过程。微滤膜的结构特性,特别是其孔隙的形态和分布,对过滤性能有着深远的影响。传统的微滤膜通常通过相转化(Phase Inversion, PI)方法制造,这种工艺会导致膜孔隙呈现出对数正态分布,并且在孔隙空间中形成快速流动的通道。这些通道由于溶质的优先输送,会降低膜的选择性和表面利用率。因此,研究这些流动通道的形成及其对过滤性能的影响,对于优化微滤膜的性能至关重要。本文的研究目标是通过定量分析方法,识别并量化微滤膜中的流动通道,并评估其对膜选择性和渗透性的影响。我们选择

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 静电驱动的多巴胺限制型共价有机框架膜,用于增强氢气分离性能

    氢气作为一种清洁能源载体,在推动可持续能源目标的实现中扮演着至关重要的角色。然而,传统的气体分离技术往往伴随着高能耗和有限的可扩展性,这使得膜分离技术逐渐受到关注。膜分离因其操作简便和优越的分离性能,被认为是一种有前景的替代方案。尽管聚合物膜具有成本效益和易于加工的优点,但它们在渗透性和选择性之间存在固有的权衡,这一限制源于其非晶态和柔性基质的特性。因此,开发具有微孔结构的晶体材料,如沸石和金属有机框架(MOFs),成为提高气体分离性能的重要方向。其中,共价有机框架(COFs)因其高度可调控的结构和优异的气体分离潜力,被认为是极具前景的候选材料。然而,COFs膜在小分子气体分离中的实际应用仍受

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 富氮多孔有机聚合物用于混合基质膜中高效分离二氧化碳(CO₂)和氮气(N₂)

    这项研究聚焦于开发高性能的混合矩阵膜(MMMs),以实现二氧化碳(CO₂)与氮气(N₂)的高效分离。为了提升膜的气体渗透性和选择性,研究团队设计并合成了一种含氮的多孔有机聚合物(POPs),通过一步弗里德尔-克拉夫茨聚合反应将CO₂亲和的功能基团直接引入到聚合物骨架中,同时保持其固有的多孔结构。这种策略在不引入界面缺陷的前提下,有效提升了膜的性能表现,为工业气体分离提供了新的可能性。CO₂的浓度上升是当前全球面临的重大环境问题之一,它直接加剧了气候变化。因此,从大规模工业排放,特别是烟气中有效去除CO₂,对于减少其全球影响至关重要。烟气通常由5%至15%的CO₂与氮气混合而成,捕获其中的CO₂

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 纳米气泡诱导的两亲分子自组装在结构设计中的应用及其在聚酰胺反渗透膜中的应用

    这项研究提出了一种创新的策略,利用纳米气泡诱导的两亲分子自组装,以提升聚酰胺(PA)反渗透(RO)膜的性能。研究团队通过引入纳米气泡,为两亲分子提供了额外的气-液界面,从而在膜的本体或界面处实现自组装。这一方法不仅有助于形成具有快速水传输能力的纳米空洞,还通过纳米气泡的独特载体效应,实现了纳米颗粒在PA层中的定向加载,进而显著提升了膜的水通量和水/盐选择性。在传统的液-液界面聚合(IP)过程中,膜的微结构主要受到两相溶液中分子扩散和反应动力学的影响。研究发现,即使微小的改变,如两相溶液的组成或界面条件,也可能对膜的结构和性能产生重大影响。因此,如何在IP过程中有效调控膜的微结构,成为提升膜性能

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 基于非共面V形Tröger碱-咔唑衍生物的高自由体积超支化聚(芳基哌啶鎓)阴离子交换膜,能够显著提升离子导电性和尺寸稳定性,适用于水电解应用

    在当前全球能源转型的大背景下,绿色氢能作为一种零碳排放、高能量密度和可持续的能源载体,正逐渐成为解决气候变暖和环境污染问题的重要手段。随着对清洁能源需求的不断增长,水电解制氢技术的研究也日益受到重视。在众多水电解技术中,阴离子交换膜水电解(AEMWE)因其结合了碱性水电解(AWE)和质子交换膜水电解(PEMWE)的优势而展现出广阔的应用前景。AEMWE技术不仅避免了对昂贵铂基催化剂的依赖,还具备良好的动态响应能力,这使其成为当前绿色氢能生产技术的有力竞争者。然而,AEMWE技术在实际应用中仍面临两大关键技术瓶颈:一是阴离子交换膜(AEM)在碱性环境下的稳定性不足,二是膜的离子电导率较低,这两大

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 通过径向的1,3,5-三咔唑基苯对聚(p-联苯基吡啶)进行局部共价交联,以制备高温质子交换膜

    在高温度质子交换膜(HT-PEMs)的研究中,科学家们一直致力于开发具有优异抗溶胀性能的材料,以提高燃料电池的安全性、可靠性和耐久性。HT-PEMs作为高温燃料电池(HT-PEMFCs)的核心组件,不仅需要在无水条件下实现高效的质子传导,还必须具备良好的气体分离能力,即使在高压操作环境下也能保持稳定。近年来,聚苯并咪唑(PBI)膜因其出色的热稳定性和机械性能,成为HT-PEMs领域的研究热点。然而,随着绿色能源需求的增加,对新型高温耐受材料的研发变得更加迫切。为了应对这些挑战,研究人员探索了多种策略,其中交叉链接技术被认为是一种有效的手段,可以显著提高膜材料的机械强度和尺寸稳定性。传统的交叉链

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 源自四胺基特雷格碱的多孔有机聚合物膜:同时提升了渗透性和选择性

    这项研究聚焦于开发高性能气体分离膜材料,通过结合具有内在微孔结构的聚合物(PIM)和多孔有机聚合物(POP)的优势,探索了一种新的合成策略。研究人员成功合成了由高度交联的Tröger’s base(TB)衍生的一系列新型POP膜材料,采用3,3′-二甲基联苯-4,4′-二胺(DMB)作为线性部分,并使用4,5-双(4-氨基苯基)-[1,1:2,1-三联苯]-4,4-二胺(TPDA)作为交联剂,该交联剂包含四个交联点。这种交联结构显著改变了膜的物理性质,包括链间间距的减小、比表面积的增加以及超微孔体积和浓度的提升。研究发现,随着TPDA含量的增加,膜的气体分离性能逐渐增强,最终超越了2008年的

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 流诱导的氧化铝纳米通道表面电荷增强效应提升了渗透能转换效率

    近年来,随着全球能源转型的推进,开发高效且稳定的清洁能源成为迫切需求。在众多新兴能源技术中,渗透能因其稳定、可持续和环保的特性而受到广泛关注。渗透能的产生基于海水与淡水之间的盐度梯度,通过特定的材料结构实现能量转换。然而,目前基于纳米通道的渗透能转换系统在实际应用中仍面临诸多挑战,其中一个重要因素是界面电荷调控能力的不足。大多数现有研究主要在稳态条件下进行,而对复杂流体扰动环境下流场、离子分布与界面反应之间的耦合机制仍缺乏深入理解。本研究采用氧化铝纳米通道作为模型系统,构建了四种不同的流体流动模式,系统地探讨了流体流动对离子分布、表面电荷调控以及能量转换性能的影响。通过实验与模拟相结合的方法,

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30


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