《納米界面作用下電漿改性時效性的正電子研究》是依託武漢工程大學，由陳喆擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米界面作用下電漿改性時效性的正電子研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳喆
- 依託單位：武漢工程大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
膜分離技術是最具發展潛力的水處理方法。為得到同時具有較高截留特性和純水通量的高分子膜，需提高膜表面的親水性。電漿技術能快速高效的改善高分子膜表面的親水性，但該性能會隨時間的推移而衰減。這種時效性問題是制約電漿技術在高分子膜表面功能化的主要瓶頸。.本項目以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）為研究對象，在材料中構築不同類型的納米界面，利用電漿改善納米複合膜表面的親水性，藉助慢正電子束技術監控膜表面親水性的極性基團其遷移行為，根據正電子壽命譜學結果，探究自由體積特性與電漿處理時效性的關係，並從分子鏈段運動的微觀角度闡明時效性的機理及其影響因素。.本項目旨在利用正電子技術揭示納米界面對電漿表面改性的時效性的影響機理，從而可通過改變材料的納米結構來調控時效性的強弱，調控材料的表面性能，進而為高分子膜表面功能化的開發提供理論支撐，為推動水處理技術的發展奠定基礎。
結題摘要
為了得到具更好性能的高分子基分離膜，利用正電子湮沒技術對納米結構膜材料表面電漿改性憎水恢復性機理進行了研究。研究內容：（1）高分子/層狀矽酸鹽納米複合材料的製備；（2）聚烯烴、矽橡膠等不同材料電漿表面改性憎水恢復性機理的研究；（3）電漿改性增強分離膜表面抗污染性能的探索。研究發現了在熔融加工過程中，EVA材料中的醋酸乙烯酯基團的濃度能顯著影響EVA在熱剪下作用下的降解性能，累托土納米片層的引入可顯著增強EVA材料在高溫下剪下的抗降解能力；根據正電子壽命譜結果發現，納米片層的引入可增加了複合材料的界面，而納米複合材料的熔融指數隨納米片層濃度的增加而增大，可認為這些納米界面作為複合材料熔體中的潤滑劑加大了熔體的流動性；慢正電子束結果證實，電漿改性後的憎水恢復性與聚烯烴表面分子鏈段上極性基團的遷移相關，而憎水恢復性的實驗結果可利用Fick第二定律進行較好的擬合，故聚烯烴表面的憎水恢復性是由於電漿改性後表面極性基團向內部擴散，而矽橡膠表面的憎水恢復性是由於材料內部疏水小分子向表面擴散；電漿技術套用於聚碸/二氧化鈦分離膜的表面改性，顯著增強了分離膜的水通量以及表面抗污染能力。項目結果從微結構的角度，闡明了電漿改性技術對高分子薄膜材料的影響機制、效果。並將該技術套用於分離膜表面改性，提高了其水通量，增強了其表面抗污染性能，為進一步利用電漿技術開發新型分離膜，提供了初步的理論依據和實驗結果。
