本发明属于环境功能材料制备技术领域,公开了一种乳液界面聚合法制备外表面为磁性四氧化三铁、凹界面为磺酸功能化的磁性介孔磺化月牙型吸附剂的方法及其铅离子吸附应用。本发明首先制备了氨基化磁性四氧化三铁,然后利用乳液界面聚合制备凸表面为羧基、凹界面为聚苯乙烯和聚二乙烯基苯的月牙形基底材料,再通过Friedel‑crafts烷基化反应、磺化反应和氨基羧基脱水缩合反应制备得到磁性介孔磺化月牙型吸附剂。本发明制备的吸附剂,形貌均一,易于大量制备;同时,介孔的存在极大的提高了吸附Pb(Ⅱ)的能力;其次,磁性有利于材料的分离再生,在酸性环境中保持结构的稳定性;最后,磺酸基团对于Pb(Ⅱ)具有特异性吸附。
本发明涉及一种功能化氧化石墨烯‑酞菁非线性光学复合材料及其制备方法和应用,属于非线性光学复合材料技术领域,改善了现有技术的不足,得到了有效光限幅激光防护的功能材料。本发明的非线性光学复合材料,由酞菁和功能化氧化石墨烯键合而成,其中功能氧化石墨烯为不对称功能化氧化石墨烯、对称功能化氧化石墨烯中的一种。该非线性光学复合材料形成了电子给体受体系统,有利于电子快速的转移,同时不同非线性机制的结合,使酞菁和氧化石墨烯互相协同作用表现出优异的三阶非线性光学性能且性能稳定,同时降低了在有机溶剂中的聚集效应,能够作为光限幅材料的应用,尤其适用于激光器件防护。
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本发明涉及一种复合水凝胶、制备方法、电磁屏蔽装置和位移传感器,属于功能材料技术领域,解决了现有技术中电磁屏蔽材料屏蔽效率低、材料结构性能差的问题。本发明的复合水凝胶包括聚丙烯酰胺、PEDOT:PSS和MXene。本发明的复合水凝胶的电磁屏蔽效率高、材料结构性能好。
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一种锆酸铅纳米复合电介质薄膜及其制备方法,属于电子材料、功能材料和智能材料的技术领域,所述材料的Al:PbZrO3体积比为0.5‑2.0%:99.5‑98.0%,富铝纳米粒子以层状分布在锆酸铅基体上,其击穿电场强度和储能密度与锆酸铅薄膜对比分别提高了约182%和68%。该材料是通过真空蒸镀和化学溶液沉积法制备的,具有工艺简单、成本低廉、可大面积均匀成膜等优点,将在脉冲功率器件领域有着广泛的应用。
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本发明设计一系列化学通式为V3‑xCoxSi(0≤x≤0.3)的超导材料及其制备方法,从属于量子功能材料制造技术领域。本发明使用新型的电弧熔炼法:通过将相应化学计量比的V粉、Co粉和Si粉充分研磨后放入磨具中压成圆柱形块体;将压好的圆柱形块体放入电弧熔炼炉中熔炼成金属合金球;将金属合金球置于石英管中,抽至真空度为1×10‑4~1×10‑5Torr后,用乙炔火焰进行封管密封,然后置于800~1200℃的箱式炉中煅烧12~48h,得到V3‑xCoxSi(0≤x≤0.3)的金属合金球。通过综合物理性能测试系统(PPMS)来测试其物性,通过测量其电导率、磁性性质、上临界磁场等物理性质,深入考察目标材料的超导物性。本发明基于V3Si的化学掺杂实验为A15超导体的结构与性能等理论研究提供了参考,丰富了超导体的研究内容,有望促进V3Si超导体的实际应用。
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一种二氧化锰纳米酶的制备方法及其应用,属于功能材料技术领域,本发明为了解决通过传统方法制备出的二氧化锰纳米酶分散性和均一性较差的问题以及二氧化锰纳米酶本身的类氧化酶活性无法得到更好的应用的问题,本发明通过采用超声诱导吗啉乙磺酸还原KMnO4方法合成的二氧化锰纳米酶,分散后未见明显颗粒状固体,材料分散性较好,符合纳米酶应用的基本要求,通过对所得的二氧化锰纳米片层与四甲基联苯胺反应显示该材料具有类氧化酶活性,并将其作为类氧化酶在细胞外氧化AR发出红色荧光,最后在Hela细胞内氧化AR发出红色荧光来达到生物成像的目的,未来该新型纳米材料可在生物成像的技术开发与相关修饰等领域发挥重要作用。
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反应性羧酸铵盐、聚酰胺酰胺酸寡聚物和聚酰胺酰亚胺寡聚物由至少一种芳族二胺,至少一种芳族二‑、三‑或四‑官能羧酸或其功能等同物,以及至少一种可交联单体或可交联封端剂制成。可交联单体或可交联封端剂与至少一种芳族二胺或至少一种二‑、三‑或四‑官能芳族羧酸或其功能等同物可反应,并且具有至少一个能够在反应性聚酰胺酰亚胺寡聚物形成后进行扩链和交联的未反应官能团。反应性聚酰胺酰胺酸和聚酰胺酰亚胺寡聚物的数均分子量(Mn)使用Carothers方程计算得到为约1000至约10000g/mol。反应性羧酸铵盐、聚酰胺酰胺酸寡聚物和聚酰胺酰亚胺寡聚物可用于多种功能材料、制造方法和制品。
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本发明提供一种低成本高性能的烧结钕铁硼永磁材料及其制备工艺,涉及稀土磁性功能材料技术领域。所述低成本高性能的烧结钕铁硼永磁材料主要由YCeCo5型磁粉和N38钕铁硼磁体粉末制成,其主要制备工艺包括:配料、速凝铸片、氢破碎处理、气流磨粉、混粉冷化、磁场取向压型、微波高温烧结、磁场热处理等步骤。本发明克服了现有技术的不足,通过向Nd‑Fe‑B材料中加入一定量的YCeCo5的单相微粉,使钕铁硼磁体具有较高的各向异性,从而获得低成本的高矫顽力钕铁硼磁体。
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本发明公开了一种有机磷农药电化学发光传感器的制备方法。属于新型纳米功能材料与生物传感分析技术领域。本发明首先在一次性可抛电极上制备了氮化镍纳米片阵列,利用其大的比表面积和对氨基的高吸附活性,采用原位生长的方法,相继在氮化镍纳米片阵列上直接相继制备了含有电子媒介体的聚多巴胺薄膜和原位包覆鲁米诺的以有机磷农药分子为模板分子的分子印迹聚合物,在将模板分子洗脱以后,原来的模板分子的位置变为了空穴,即洗脱模板分子的分子印迹聚合物,由此,一种有机磷农药电化学发光传感器便制备完成。
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本发明公开了一种催化湿式氧化的粘土矿物铜基催化剂的制备方法及应用,属于水处理技术及环境功能材料领域。所述催化剂包括以下组分:粘土矿物,含量为40wt.%~80wt.%;成型剂,含量为10wt.%~50wt.%;碱土金属氧化物,含量为1wt.%~20wt.%;La2O3,含量为1wt.%~20wt.%;CuO,含量为5wt.%~30wt.%。采用本发明制备的粘土矿物铜基催化剂,利用粘土矿物对活性组分金属离子的分散作用,可进一步提升催化剂的催化活性,使苯酚去除率高达95%以上,哌嗪废水和三乙烯二胺废水的COD去除率85%以上。
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本发明属于高分子功能材料领域,具体涉及到一种可注射葡萄糖响应性纳米凝胶的制备方法,以甲基丙烯酸二甲氨乙酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯两种单体利用反相微乳液的聚合方法进行聚合制备得到纳米级的微凝胶。本发明制备的葡萄糖敏感型的可注射水凝胶,具有易于皮下注射、且能体内智能控制释放胰岛素以达到有效降低血糖的功能,可根据体系的pH值得变化实现智能调控,达到控释药物的目的,该方法采用常规原料及设备即可实现。
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本发明公开了一种抗凝促心肌组织修复的可降解封堵器及其制备方法,涉及生物医学工程功能材料技术领域,所述可降解封堵器的表面覆有多层经活化处理液处理的白蛋白以及重组人源化胶原蛋白层,且以白蛋白为打底涂层,表面的白蛋白以及重组人源化胶原蛋白层参与交联反应。本发明经活化处理液及高温制备的白蛋白打底涂层,具有与基底可降解封堵器材料牢固的界面结合力,通过简易的层状梯度吸附组装,可有效地调节涂层中白蛋白及重组人源化胶原蛋白含量,所用重组人源化胶原蛋白,筛选规避了羟脯氨酸(O)且正负电荷相对集中的含有GER、GEK的细胞粘附性区段,为通过基因工程和发酵工程制备的胶原蛋白,是一种兼具抗凝血性能和促心肌组织修复性能的物质。
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本发明公开了一种金刚石增强铝基高导热复合材料的制备方法,所述包括如下步骤:化学镀金刚石单晶、用Si、Cu、Ti、Zr、Al配制合金粉、熔炼合金粉、混合、加热、脱模等工序,得到金刚石增强铝基高导热复合材料。本发明制备的金刚石增强铝基高导热复合材料,兼具金属的高热导电率和金刚石的低热膨胀系数,本发明开发的金刚石颗粒增强铝基高导热复合材料性能稳定,可重复性操作强,将进一步扩大人造金刚石在电子封装材料、大功率LED、大功率激光发射器等其他领域的应用,将为人造金刚石材料在功能材料领域的应用提供技术基础。
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本发明涉及一种C3N5/CLDHs复合异质结光催化材料及其制备方法,属于水环境污染物处理与功能材料技术领域。该C3N5/CLDHs复合材料是在C3N5上原位生长ZnAlBi水滑石并煅烧后制得;C3N5与CLDHs的质量比为1/1~1/20。此复合材料具有可见光催化降解抗生素,还原重金属离子等特点。可见光照下,C3N5/CLDHs‑1/10对Cr(VI)的催化还原速率常数分别是CLDHs及C3N5催化速率常数的10倍和7倍;同时,它对盐酸四环素的催化降解速率常数是对应CLDHs与C3N5的13倍和15倍。本发明制备的吸附‑可见光催化材料在绿色、高效治理实际混合污染物方面具有重要的应用潜力。
本发明公开了一种基于动态配位键的导电自修复聚氨酯弹性体及其制备方法,包括:(a)取一定量的聚酯或聚醚多元醇或其混合物,真空脱水,加入一定量异氰酸酯,反应后加入含配位原子的扩链剂,继续真空反应,干燥得到功能聚氨酯;(b)、将功能聚氨酯溶于氯仿中,加入导电纳米碳管,分散均匀后得稳定的导电功能聚氨酯溶液;(c)、将含金属配位离子的化合物溶于甲醇中加入步骤(b)制得的导电功能聚氨酯溶液中,混合均匀,交联成膜,得导电自修复聚氨酯弹性体。本发明的导电自修复聚氨酯具有力学和导电自修复率高等特点,适用于制造柔性传感器等功能材料。
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本发明提供了一种空气集水‑光催化制氢双功能复合材料及制备方法,该方法首先用溶剂热法和油浴热法制备得到具有集水能力的金属有机框架材料(MOF),并用氢氧化钴、硫粉和一水合次亚磷酸钠共同混合煅烧得到具有可见光催化分解纯水制氢能力的P,S共掺杂CoO光催化剂(PS‑CoO)。然后MOF和PS‑CoO共同混合煅烧得到空气集水‑光催化制氢双功能复合材料。将MOF与PS‑CoO复合得到空气集水‑光催化制氢双功能材料。本发明实现了直接利用复合材料从空气中捕获水分并进一步利用捕获水分在可见光驱动下光催化分解水产生氢气,验证了直接利用大气水在太阳能驱动下产生氢气的可行性。
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一种平方米级、高活性、高稳定性镍电极、制备方法及其在碱性水裂解析氧方面的应用,属于无机功能材料技术领域。是以镍材料为基底,以含三价铁化合物和硫代硫酸盐的去离子水溶液为成膜液,在室温下将镍材料置于成膜液中均相成膜0.5~10min后取出,用去离子水和乙醇依次冲洗多次,室温下干燥,得到表面形貌为无定型纳米片的表面改性的镍电极。其中,三价铁化合物为六水合三氯化铁或硫酸铁,镍材料为镍网、镍片或泡沫镍。本发明不受制备容器的限制,无需外界能量输入,在室温下即可反应,制备工艺简单,制备周期短,可重复性高,所制备的镍电极在碱性条件下(6M KOH)具有较高的电催化析氧活性和稳定性。
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本发明属于纳米功能材料和环境水处理领域,公开了一种具有人工水通道的高通量复合纳米纤维膜的制备方法。该方法以单壁碳纳米管作为人工水通道,通过静电喷雾将其负载到静电纺丝纳米纤维膜基体的表面,克服了传统过滤膜受选择性和渗透性相互制约的劣势,制备了具有高渗透通量的复合纳米纤维膜。本发明制备方法操作简单,成本低廉,绿色环保,所制备的复合纳米纤维膜具有较高的渗透通量和良好的生物可降解性,在处理工业废水领域具有较大的应用前景。
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本发明属于建筑功能材料技术领域,尤其涉及一种金属有机框架负载型阻锈剂及其制备方法。该金属有机框架负载型阻锈剂通过构建金属有机框架内负载钢筋阻锈剂的核壳结构,利用金属有机框架的多孔或吸附性能,负载高效的阻锈剂组分,使得该负载型阻锈剂在胶凝材料拌合过程中,减少内部的钢筋阻锈剂与水泥水化过程,从而降低钢筋阻锈剂对水泥水化过程的影响,继而影响水硬性胶凝材料的工作及力学性能;该负载的钢筋阻锈剂组分能够在水硬性材料硬化后,经由金属有机框架表面上的通孔而逐渐缓慢释放,从而起到长效及高效阻锈的效果,且提升了混凝土抗离子传输性能。本发明的负载型阻锈剂可通过直接掺入的方式应用于混凝土中,起到长效、高效的阻锈效果。
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本发明一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料,其特点是:它由两股并行的纳米纤维组成,所述第一股纳米纤维由主压电材料和溶剂组成,所述第二股纳米纤维由导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂组成。制备过程包括:1)制备第一纺丝液;2)导电材料和掺杂剂溶于溶剂中;3)加入电阻材料,得到溶液一;4)将氧化剂溶于溶剂中,得到溶液二;5)溶液二注入溶液一,即为第二纺丝液;6)将第一纺丝液和第二纺丝液分别注入并行静电纺丝装置中进行纺丝,即可获得集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料。本发明利用导电材料和电阻材料构筑纳米电阻网络,压电材料作为功能材料,实现柔性Janus纳米纤维集成式压电传感材料的构筑。
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本发明公开了一种亚微米球形硅粉、制备方法及其用途;属于无机非金属功能材料技术领域;其步骤包括:(1)将有机溶剂、分散剂和表面活性剂加入至反应器中,搅拌至均匀,然后缓慢加入水玻璃,继续搅拌,再滴加铵盐溶液,并调节体系pH值,得到反应液;(2)向所述反应液中缓慢滴加酸,继续搅拌,搅拌结束后,静置,过滤,得到沉淀物;(3)将所述沉淀物用蒸馏水洗涤、抽滤、干燥,然后将干燥产物置于燃烧炉中进行烧结,得到亚微米球形硅粉;表面活性剂包括聚乙二醇衍生物;聚乙二醇衍生物由1‑咖啡酰奎宁酸改性聚乙二醇。制得的亚微米球形硅粉颗粒尺寸均一,且分布均匀,同时具有较高的球化率、球形度、密度以及较低的粒径尺寸。
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本发明属于光电功能材料技术领域,具体涉及一种蓝光激发的紫外荧光粉及其制备方法,其化学通式为:M2NZr1‑xO4:xA,其中M为Li、Na或K;N为Mg、Ca、Sr或Ba;A为掺杂的发光离子,为Ce3+、Eu3+、Ni2+、Pb2+或Mn2+中的一种或多种;x=0.01~0.1,优选x=0.03~0.08。本发明的紫外荧光粉在GaN类蓝色芯片激发下,可发出222nm的紫外光,发光强度高、消毒效率高,应用于新型UV‑LED领域,提供了一种安全无害的紫外光,弥补了传统紫外光对人体皮肤和视网膜有损伤的缺陷,顺应国家安全环保政策的趋势,是取代传统紫外线汞灯的潜在新型产品。
一种纳米锑/三氧化二锑异质结@石墨烯及其制备方法和应用,属于纳米复合功能材料的应用领域,其制备工艺包括:先以酒石酸锑钾、稀盐酸、柠檬酸、氢氧化钠为原料混合搅拌得到均匀透明溶液;再对溶液进行除水干燥得到前躯体;最后将样品前躯体进行置于管式炉中,氮气下热处理,冲洗抽滤,烘干即得到纳米锑/氧化锑异质结@石墨烯材料。本发明制备的纳米锑/三氧化二锑异质结@石墨烯作为锂离子负极材料具有高比表面积、优秀力学和电学性能,且具有一定的阻燃性能,不仅能够很好抑制充放电材料过度膨胀,而且具有良好锂离子传导能力,表现出优秀储锂性能。本发明成本低、工艺简单、重复性好、安全性能高,适合在商业化中推广使用。
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本发明属于纳米功能材料领域,具体涉及一种具有双重响应的药物靶向释放体系的制备方法。该体系是基于肿瘤组织相对于正常组织具有的高谷胱甘肽浓度和低pH值环境的两大特性进行药物靶向释放响应的。该方法在油浴条件下,以二次蒸馏水为反应溶剂,以碱做为水解剂,十六烷基三甲基溴化铵为模板,对正硅酸乙酯进行水解处理,制备二氧化硅纳米颗粒,经酸洗除去模板后得到介孔二氧化硅纳米颗粒。采用异氰酸‑3‑(三乙氧硅基)丙酯对介孔二氧化硅表面进行硅烷化处理,随后将胱胺嫁接其上,最后将苯硼酸修饰到胱胺上,得到纳米药物载体。向载体中装载目标药物并加入封堵剂作为药物释放阀门进行堵孔,最终得到具有双重响应的药物靶向控制释放体系。
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本发明涉及水性反相胶体、溶剂热处理、修饰和功能材料等领域,特别涉及通过溶剂法以反相细乳液颗粒修饰膜表面,在膜表面实现氧化物纳米晶修饰的方法。先制备装载前驱体的反相细乳液,再制备含碱性细乳液,最后溶剂热完成氧化物前驱体迁移薄膜表面沉积并形成纳米晶。本发明通过利用pH响应性聚合物在改变pH值情况下聚合物性质发生改变,驱使反相细乳液预装载的氧化物纳米晶前驱体在溶剂热处理中向薄膜表面迁移速度,完成薄膜表面形成氧化物纳米晶修饰方法。此方法修饰的功能薄膜材料在半导体、光敏和光致发光等领域有着潜在应用前景。
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本发明公开了一种耐高温复相陶瓷喷涂粉末的制备方法,属于功能材料技术领域,本发明所述耐高温复相陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:原料选择‑原料混合‑固相烧结‑浆料制备‑喷涂粉末制备,本发明基于陶瓷基复合材料的工艺原理,将前驱体粉体1(LaMgAl11O19)和前驱体粉体2(6~8YSZ)以任一比例混合,通过混料、烧结制备得到复相陶瓷材料,将复相陶瓷材料通过浆料制备、离心喷雾造粒后制备得到LaMgAl11O19‑6~8YSZ复相陶瓷喷涂粉末。采用本发明所制备粉末形状规整、粒度均匀,满足等离子喷涂工艺的要求,工艺方法简单,适宜大规模工业化生产。
一种基于化学键交联调控的水致变色纤维人工肌肉及其制备方法及应用,属于功能材料技术领域。利用动物毛发中的动态化学键,通过氧化还原反应固定纤维人工肌肉的捻度,制备成旋转伸缩型纤维人工肌肉并应用于智能服装、湿度计及软体机器人中。包括:具有化学键的纤维材料的加捻、绕棒、氧化还原定型以及染色等过程,所述纤维材料包括动物毛发、头发、及含动态化学键的合成纤维。其中旋转型人工肌肉制备是通过加捻、氧化还原定型的方式得到。伸缩型人工肌肉制备是通过加捻、绕棒,氧化还原定型的方式得到。该人工肌肉制成的智能服装能够通过自身感知湿度调控服装颜色和长短的转变,实现人体的热量管理,并且可实现变色软体机器人的爬行运动。
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本发明属于环境功能材料领域,提供了一种氮化碳壳层包裹氮化铁核的核壳FeN‑NC纳米颗粒、其制备方法及应用。该核壳氮掺杂铁金属纳米颗粒是氮化碳壳包裹氮化铁的核壳纳米催化颗粒。制备方法是以Fe为活性元素,依次加入石墨氮化碳和碳源葡萄糖,通过水热自组装的方法,制备得到Fe‑C‑N复合物粉末,然后焙烧得到纳米催化材料。催化材料中Fe纳米颗粒吡咯氮含量可达到17.4at.%,比表面积可达到2040m2/g,NC壳层包裹结构提高了FeN活性位点的稳定性;纳米催化材料制备的工作电极在环境领域表现出较好的脱氮性能,硝酸盐去除率可达5238~6004mg N/g Fe,氮气选择性78~91%。
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本发明涉及特种碳功能材料制备技术领域,具体公开了一种石墨烯导热膜石墨化处理方法,通过以石墨烯粉末和碳化硅纳米颗粒为原料,添加分子改性剂,然后经碳化,之后将碳化后的原料送入高频感应石墨化炉,进行保温石墨化处理,得到石墨烯薄膜;之后对石墨烯薄膜进行机械压延,得到石墨烯导热膜。以此提升制备出的石墨烯导热膜的柔性,以及提升拉伸强度。
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本发明公开了一种聚乙烯亚胺油水分离复合膜材料的制备方法,该方法是以玄武岩纤维织物为基底材料,以聚乙烯亚胺为功能材料,以单质硫可与聚乙烯亚胺和硅烷偶联剂KH‑550上的氨基反应为机理而制备得到的具有选择性分离水包油乳化液的油水分离材料。本发明所述方法是使用硅烷偶联剂KH‑550赋予玄武岩纤维织物氨基,随后采用浸泡的方法将聚乙烯亚胺涂覆在玄武岩纤维织物表面,最后使用单质硫,将聚乙烯亚胺固定在玄武岩纤维织物表面,即得到复合膜材料。聚乙烯亚胺改性充分的改变了纤维织物在水下的润湿性能,为材料在重力作用下可分离油水乳化液提供了有利前提。该复合膜材料主要用作处理乳化油‑水混合物,可有效分离多种以有机溶剂和商业油品作为油相所制备的水包油乳化液。
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