華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)論文模板剖析

1、說(shuō)明：此“論文模板”是由多篇文章拼接而成，內(nèi)容多有不連貫處，僅供修改體例格式時(shí)參考。具體格式要求以“論文格式”為準(zhǔn)。紅色為說(shuō)明性文字。蝸殼式旋風(fēng)分離器內(nèi)的湍流特性論文題目要精煉、醒目，去掉“研究”字樣，一般不超過(guò) 20 個(gè)字。陳新愛 1，徐志南 2，范 梅 1 ，岑沛霖 2（1 浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 310029；2 浙江大學(xué)生物工程研究所，浙江杭州 310027）作者姓名之間用逗號(hào)隔開；單位排在姓名之下，單位名稱用全稱，后加逗號(hào)排所在省、市及 郵編。摘要：利用等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合法將聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM ）接枝聚合在聚偏氟乙烯（ PVDF ）微孔膜上制備了一系

2、列具有較寬接枝率范圍的溫度感應(yīng)式開關(guān)膜，系統(tǒng)地研究 了接枝率對(duì)膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響。結(jié)果表明，開關(guān)膜的接枝率對(duì)膜的過(guò)濾通量、溫度感 應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)都有十分重要的影響。接枝率在小于等于2.81%時(shí)，溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)均隨接枝率增加而增加；而對(duì)于接枝率大于等于6.38% 的膜，膜開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)總是趨近于1，膜不具備溫度感應(yīng)開關(guān)特性。為了獲得預(yù)期的開關(guān)性能，必須將膜的接枝率控制在適當(dāng)?shù)姆秶?。摘要（不用“提要?）中一般不出現(xiàn)公式，去掉“本文”字樣，不出現(xiàn)參考文獻(xiàn)序號(hào)。中文 摘要一般不超過(guò) 300 字。關(guān)鍵詞 ：溫度感應(yīng)；開關(guān)膜；接枝率；開關(guān)特性；

3、滲透性能關(guān)鍵詞盡量選用CA關(guān)鍵詞表中提供的規(guī)范詞，一般列36個(gè)關(guān)鍵詞，詞間加分號(hào)。中圖分類號(hào) ： TQ 028.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ： A 文章編號(hào) ： 0438-1157（ 2006 ） 00-0000-00 可列出一個(gè)或一個(gè)以上中圖分類號(hào)，按中國(guó)圖書館分類法確定。Turbulence properties in cyclone separator with volute inlet英文題目與中文題目對(duì)應(yīng)，略去題目中的冠詞，去掉“Study on ”等字樣。CHEN Xin 1a，i XU Zhinan 2， FAN Mei 1， CEN Peilin 21（ College of Life S

4、cience ， Zhejiang University ， Hangzhou 310029，Zhejiang，China ；2Institute of Bioengineering ，Zhejiang University ，Hangzhou 310027，Zhejiang ， China ） 英文作者姓名之間用逗號(hào)隔開。姓大寫，名首字母大寫，不用“-”。單位名稱用全稱，不用縮寫，如 Lab. 。Abstract ： A series of thermo-responsive gating membranes, with a wide range of grafting yields, we

5、re prepared by grafting poly（ N-isopropylacrylamide） （PNIPAM） onto porous polyvinylidene fluoride （PVDF） membrane substrates with a plasma-induced pore-filling polymerization method. The effect of grafting yield on gating characteristics of thermo-responsive gating membranes was investigated systema

6、tically. The results showed that the grafting yield heavily affected water flux, responsiveness coefficient and thermo-responsive gating factor of membrane pore size. When the grafting yield was smaller than 2.81%, both responsiveness coefficient and thermo-responsive gating factor of pore size incr

7、eased with increasing grafting yield; however, when the grafting yield was higher than 6.38%, both responsiveness coefficient and thermo-responsive gating factor of membrane pore size were always equal to 1,i.e., no gating characteristics existed. In order toobtain a satisfactory gating property of

8、the membrane, the grafting yield must be kept in a proper range.英文摘要以占 0.5 個(gè)版面為宜，應(yīng)包括論文研究目的、方法、結(jié)果和結(jié)論的主要內(nèi)容，可比中文摘要詳細(xì)。摘要中首次出現(xiàn)縮寫時(shí)應(yīng)注出全稱。Key words: thermo-responsive ; gating membrane; grafting yield ; gating characteristics ; permeability英文關(guān)鍵詞與中文關(guān)鍵詞對(duì)應(yīng)，首字母小寫，詞間用分號(hào)隔開。2003-01-10收到初稿，2003-00-00收到修改稿.聯(lián)系人：褚良銀.第

9、一作者：李艷（1974），女，博士研究生，講師.基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（20206019）Received date: 2003-01-10.Corresponding author: Prof. CHU Liangyin. E-mail: chulyFoundation item: supported by the NationalNatural Science Foundation of China (20206019).第一作者簡(jiǎn)介應(yīng)包括姓名、出生年、性別、學(xué)位、職稱。 國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家級(jí)資助項(xiàng)目應(yīng)注明編號(hào)。引言一律用“引言”，不用“前言”、“序言”等，引言不編號(hào)。環(huán)境感應(yīng)式開

10、關(guān)膜一般是在多孔膜基材上接枝智能化“聚合物刷”作為環(huán)境感應(yīng)開關(guān)，該“聚合物刷”開關(guān)能感應(yīng)環(huán)境因素的變化而改變它的構(gòu)象，從而引起膜的滲透性能發(fā)生變化。環(huán)境感應(yīng)式開關(guān)膜的用途相當(dāng)廣泛，能用于藥物控制釋放1-2、化學(xué)分離3、化學(xué)傳感器以及組織工程4等。目前，具有智能開關(guān)的環(huán)境感應(yīng)式開關(guān)膜是膜學(xué)與醫(yī)用高分子材料領(lǐng) 域的研究熱點(diǎn)5。迄今，人們已經(jīng)用輻照誘導(dǎo)接枝、化學(xué)接枝以及等離子體誘導(dǎo)接枝等不同 的方法在多孔膜上接枝不同類型的智能開關(guān)，據(jù)報(bào)道這些智能開關(guān)能對(duì)溫度、pH值、光、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、化學(xué)物質(zhì)以及生物物質(zhì)等不同環(huán)境信息的變化產(chǎn)生感應(yīng)1-4, 6-12。然而，在這類開關(guān)膜的接枝率對(duì)其膜孔開關(guān)特性的影響方

11、面，研究報(bào)道尚很少見。本文采用等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合法在聚偏氟乙烯（PVDF ）多孔膜上接枝聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM ）溫度感應(yīng)型開關(guān)，制備了一系列具有較寬接枝率范圍的感溫型開關(guān)膜，較系統(tǒng)地研究了開關(guān)膜的接枝率對(duì)其溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響，以期為該類溫度感應(yīng)型開關(guān)膜在進(jìn)一步應(yīng)用開發(fā)中的設(shè)計(jì)和制備提供指導(dǎo)。引言應(yīng)引述在這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展與問(wèn)題，從而引出本工作的價(jià)值。1實(shí)驗(yàn)材料和方法文中的層次編號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字，并以“1”、“1.1”、“1.1.1 ”形式編排。文中盡量不用“我們”字樣。1.1 材料聚偏氟乙烯（PVDF ）微孔膜，浙江（火炬）西斗門膜工業(yè)有限公司提供，平均孔徑為0.22

12、卩爼（量、單位和符號(hào)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不可使用非法定計(jì)量單位。引用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)出 現(xiàn)非法定計(jì)量單位時(shí)，應(yīng)加換算成法定計(jì)量單位的關(guān)系式。組合單位用指數(shù)形式，如Jkg-1,不用J/kg形式。數(shù)字與單位之間加空格）。N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM ），由日本Kohjin公 司贈(zèng)送，用正己烷-丙酮（體積比50/50）混合溶劑重結(jié)晶3次。氬氣，純度為99.5 %。實(shí)驗(yàn) 用水為雙重去離子水，電阻為16 M Qo1.2等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合裝置等離子體誘導(dǎo)接枝聚合裝置如圖1 （在正文中必須有與圖、表呼應(yīng)的文字，且敘述應(yīng)與圖、表結(jié)果相符。圖、表依出現(xiàn)的順序編號(hào)）所示，它由真空系統(tǒng)、氬氣供給系統(tǒng)、SY型射頻功率源

13、及 SP-II型射頻匹配器系統(tǒng)以及反應(yīng)容器系統(tǒng)等部分組成，其中SY型射頻功率源和SP-II型射頻匹配器由中國(guó)科學(xué)院微電子中心提供，功率源的頻率為13.56 MHz，最大輸出功率為300 W。vacLimiipumpSy power mcirtHprinonormer reservon圖1等離子體誘導(dǎo)接枝聚合裝置Fig.1 Plasma-induced pore-filling graft polymerization apparatus圖的下方須注出圖序和圖題。圖題采用中英文對(duì)照，分圖題、圖注、圖內(nèi)文字均用英文，圖 注、圖內(nèi)文字首字母小寫。圖寬一般不大于 75mm。流程圖、設(shè)備圖要合理、簡(jiǎn)潔，

14、不列與正文無(wú)關(guān)的內(nèi)容。注意流程圖箭頭走向。計(jì)算機(jī)框圖 要按規(guī)定畫，如起始用：、判斷用等。1.3分析測(cè)試儀器傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）, Spectrum one型，美國(guó)P-E Com.;掃描電鏡（SEM ）,JSM-5900LV型，日本電子公司；電子微量天平（精度為0.01 mg）, Sartorius BP211D型，瑞士；真空微濾器（0 60 mm）,浙江（火炬）西斗門膜工業(yè)有限公司；低溫恒溫槽（DC-0506型）,上海衡平儀器儀表廠。1.4 PNIPAM接枝開關(guān)膜的制備（1）基材膜的洗凈：PVDF多孔基材膜用乙醇洗凈，干燥至恒量。 （2）單體溶液的凍結(jié) 脫氣：用氮?dú)庵脫Q 30 m

15、in后的去離子水配成一定濃度的NIPAM單體溶液。用液氮凍結(jié)，然后抽真空到1 Pa以下，再解凍；反復(fù) 34次，直至真空計(jì)讀數(shù)反彈不超過(guò)13 Pa。（3）單體瓶?jī)?nèi)氬氣置換：?jiǎn)误w溶液抽真空，然后充入氬氣，再抽真空，反復(fù)34次使單體瓶中形成氬氣氛圍，最后單體瓶?jī)?nèi)壓力保持為10 Pa。（4）等離子體引發(fā)：對(duì)基材瓶?jī)?nèi)進(jìn)行氬氣置換，反復(fù)34次，壓力亦控制為10 Pa。啟動(dòng)射頻功率源，對(duì)基材膜進(jìn)行等離子體引發(fā)處理。（5）接枝聚合：向基材瓶中導(dǎo)入NIPAM單體溶液，在30 C恒溫水浴中進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)行到設(shè)定時(shí)間后，導(dǎo)入氧氣使反應(yīng)停止。（6）接枝膜的清洗：將接枝膜浸入雙重去離子水，在30 C恒溫水浴中

16、進(jìn)行振蕩清洗 24 h,每隔8 h更換一次去離子水。清洗后，膜在50 C 下真空干燥至恒量。PNIPAM在PVDF基材膜上的接枝情況用FT-IR和SEM進(jìn)行表征。接枝量的大小用接枝率來(lái)表示，即 PVDF多孔基材膜接枝 PNIPAM開關(guān)前后的質(zhì)量變化率，用下式計(jì)算Wg -W0W。100%(1)公式依出現(xiàn)的順序編號(hào)。物理量注意用斜體。1.5 PNIPAM接枝開關(guān)膜的溫度感應(yīng)性能實(shí)驗(yàn)(J)PNIPAM接枝開關(guān)膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性用其在不同溫度條件下真空過(guò)濾時(shí)水通量-90 kPa。由于 PNIPAM 的低（物理量符號(hào)在文中首次出現(xiàn)時(shí)，前面應(yīng)有其中文名詞，后文重復(fù)出現(xiàn)時(shí)可直接用符號(hào)表示） 的變化來(lái)進(jìn)行表

17、征。在不同溫度條件下，真空過(guò)濾壓差恒定為臨界溶解溫度（LCST） 般在32 C左右，所以將膜的環(huán)境溫度變化范圍設(shè)定為2540 C。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2.1 溫敏型PNIPAM接枝開關(guān)膜的制備與表征2.1.1等離子體誘導(dǎo)填孔接枝聚合原理等離子體（無(wú)論是惰性氣體還是活性氣體）只要與高分子材料短時(shí)間（數(shù)十秒到幾分鐘）接觸就能有效地使高分子材料表面層中產(chǎn)生大量自由 基。本實(shí)驗(yàn)所采用的是 Ar氣輝光放電等離子體，基材膜為PVDF微孔膜。產(chǎn)生自由基的反應(yīng)可表示為Ar h-. + e+ Ar+ Ar + Ar +（等離子體化）式中 h.為等離子體輻射的紫外光，Ar*為激發(fā)態(tài)氬分子。等離子體的這些活性物種與 P

18、VDF 膜孔表面（包括膜孔內(nèi)表面）將會(huì)發(fā)生如下一些生成自由基的反應(yīng)RF R?+ F?（受紫外光的作用）RF + Ar* RF* + Ar或R?+ F?+ Ar（與激發(fā)態(tài)的原子或分子反應(yīng)）新產(chǎn)生的自由基可以繼續(xù)參與各種反應(yīng)，若導(dǎo)入各種官能團(tuán)則可接枝生成表面功能層。在膜孔內(nèi)表面上接枝的 PNIPAM鏈將會(huì)起到溫度感應(yīng)開關(guān)的作用。2.1.2 PNIPAM接枝膜的FT-IR表征 圖2所示為聚偏氟乙烯膜接枝 PNIPAM前后的紅外 光譜圖，其中譜線 a所示的是接枝前的基材膜，譜線b所示的是接枝 PNIPAM后的膜。從圖2中可見，同基材膜的IR譜線相比，接枝后的膜的IR譜線在1658.91 cm-1處新增

19、有明顯 的酰胺I特征峰（羰基吸收），在1548.60 cm-1處新增有酰胺H特征峰（酰胺基中N H及CN吸收）。這充分證明 PNIPAM已成功地接枝到 PVDF膜上。waxen nm be rs/cin圖2聚偏氟乙烯膜接枝PNIPAM前后的紅外光譜Fig.2 IR spectra of PVDF membranesa ungrafted ； b PNIPAM-grafted坐標(biāo)圖一律采用封閉圖，端線盡量取在刻度線上。橫、豎坐標(biāo)必須垂直，坐標(biāo)刻度線的疏密程度要相近，刻度線朝向圖內(nèi)，去掉無(wú)數(shù)字對(duì)應(yīng)的刻度線，不用背景網(wǎng)格線。標(biāo)度數(shù)字盡量圓整，過(guò)大或過(guò)小時(shí)可用指數(shù)表示，如102、10-2。圖注的各項(xiàng)間

20、用分號(hào)，最后無(wú)標(biāo)點(diǎn)。2.1.3 具有不同接枝率的開關(guān)膜的微觀形貌分析通過(guò)改變射頻電源放電功率、NIPAM單體濃度和接枝時(shí)間可以制備出具有不同接枝率的PNIPAM開關(guān)膜。表1所示為不同制備工況條件下制備出的一些PNIPAM開關(guān)膜代碼及其相應(yīng)的PNIPAM接枝率。從表1可以看出，當(dāng)其他條件相同時(shí)，PNIPAM接枝率隨著放電功率增加而增大。這是由于，放電功率越高，多孔基材膜孔表面因等離子體誘導(dǎo)而產(chǎn)生的自由基數(shù)量就會(huì)越多，于是在同樣反應(yīng)時(shí)間內(nèi)接枝聚合到膜上的 PNIPAM量就會(huì)越大。當(dāng)放電功率相同時(shí)， 單體溶液中NIPAM濃度增大或 者是接枝反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)均會(huì)使多孔膜上的 的增大以及反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)都將有

21、更多的 從而使膜上的PNIPAM接枝量上升。PNIPAM接枝量增加。因?yàn)殡S著NIPAM單體濃度NIPAM單體分子擴(kuò)散到膜孔表面參與接枝反應(yīng),Experimental parameterMembrane codeArgon plasma power /WNIPAM concentration in monomer solution/%(mass)Grafting time/minGrafting yield/%P24103600.19P53011200.79P93012400.80P12203602.81P4303606.38P330312014.03P230318014.95表1 PNIPAM

22、 開關(guān)膜代碼及其相應(yīng)的 PNIPAM 接枝率Table 1 Code and relative grafting yield of some PNIPAM- g-PVDF gating membranes Plasma treatment time = 60 s.Note: Testing temperature is about 300 K.表的上方須注出表序和表題。表題采用中英文對(duì)照，表注、表內(nèi)文字均用英文。 表的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)潔，具有自明性，采用三線表。表頭物理量對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)應(yīng)縱向可讀。 表注分兩種：一種是對(duì)全表的綜合性注釋，以不加括號(hào)的阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，數(shù)字前冠以“Note :”，注文回行時(shí)左邊頂

23、格，每注末加句號(hào)；另一種表注與表內(nèi)某處文字或數(shù)字對(duì)應(yīng)， 這時(shí)表內(nèi)文字或數(shù)字右上角加“、”字樣，表注也以“、”引出注釋文字。 表內(nèi)物理量盡量用符號(hào)表示。 物理量與單位間用斜線，兩者不能并列時(shí)，斜線與單位一起排于物理量下方。為了觀察具有不同接枝率的PNIPAM開關(guān)膜的微觀形態(tài)，將膜放入液氮中深冷，然后脆斷制樣，鍍金，用掃描電鏡觀測(cè)斷面。圖3所示為具有不同接枝率的PNIPAM開關(guān)膜的斷面SEM圖?？梢钥闯觯?張SEM照片所示的膜結(jié)構(gòu)有明顯的區(qū)別。圖3(a)為未接枝的PVDF微孔基材膜，可以明顯看出膜表層以及較疏松的支撐層結(jié)構(gòu)；圖3(b)和圖3(c)均為PNIPAM接枝后的PVDF膜，可以看出，包括支

24、撐層在內(nèi)的整個(gè)膜厚度范圍內(nèi)膜結(jié)構(gòu)都發(fā)生了變化， 比基材膜顯得致密，這說(shuō)明沿整個(gè)膜厚度方向都較均勻地接枝上了PNIPAM。比較圖3(b)和圖3(c)還可以看出，隨著PNIPAM接枝率的增大，膜斷面變得更加致密，也就是說(shuō)膜孔隙P0會(huì)隨接枝率的增大而變小。(a) ungrafted PVDF membrane(b) PNIPAM- g-PVDF membrane with grafting yield of 6.38%(c) PNIPAM- g-PVDF membrane with grafting yield of 14.03%圖3 PNIPAM開關(guān)膜的斷面 SEM圖Fig.3 SEM micro

25、graphs of cross-sections of PVDF membranes分圖用（a）、（b）等區(qū)分，分圖題置于各分圖下方。照片圖必須清晰，層次分明，放大倍數(shù)（或比例尺）應(yīng)清晰易辨。2.2具有不同接枝率的 PNIPAM開關(guān)膜的水通量的溫度感應(yīng)特性在2540 C范圍內(nèi)具有不同接枝率的開關(guān)膜在真空過(guò)濾時(shí)的水通量對(duì)溫度的感應(yīng)特性 如圖4所示。從圖4中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，未接枝的基材膜的水通量隨溫度的升高略有上升。這是由于水的黏度會(huì)隨溫度升高而逐漸降低，從而導(dǎo)致過(guò)濾阻力有所減小、水通量略微增大。而在接枝 PNIPAM后，接枝率適中的膜（如 P24、P9、P5和P12）的水通量在 32 C 附

26、近發(fā)生了較顯著的變化。這是由于PNIPAM的LCST約為32C,當(dāng)環(huán)境溫度TV LCST時(shí),膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈處于伸展構(gòu)象，從而使得膜孔變小或關(guān)閉，于是水通量變小； 當(dāng)T LCST時(shí)，膜孔內(nèi)接枝的 PNIPAM分子鏈則處于收縮構(gòu)象，使得膜孔變大或開啟，于 是水通量變大。也就是說(shuō)，膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈可以起到智能化溫度感應(yīng)開關(guān)的作用。由于 PNIPAM接枝分子鏈長(zhǎng)度以及分子鏈隨溫度改變構(gòu)象的感應(yīng)時(shí)間均隨接枝率不 同而不同，所以具有不同接枝率的開關(guān)膜對(duì)溫度的感應(yīng)特性也不同。但是，如果接枝率太高（如 P2、P3和P4）,則不論是在25 C還是在40 C時(shí)水通量都趨近于0。說(shuō)明這

27、時(shí)膜孔已被接枝的PNIPAM堵住，即使在 PNIPAM分子鏈處于收縮構(gòu)象時(shí)膜孔也不能再開啟，在此 狀態(tài)下已經(jīng)起不到開關(guān)膜的作用。a10冒422 25 28 SI 対 57 40 43tempc nature/1C(a)(b)圖4具有不同接枝率的開關(guān)膜在真空過(guò)濾時(shí)的水通量對(duì)溫度的感應(yīng)特性Fig.4 Thermo-responsive characteristics of water flux of PNIPAM- g-PVDF membraneswith different grafting yields(PO: ungrafted PVDF membrane; P24， P9, P5, P12

28、, P2, P3 and P4 are those membranes listed in Table 1) 圖內(nèi)的空間較大時(shí)可將圖注列在圖內(nèi)空白處。坐標(biāo)物理量盡量用符號(hào)表示，物理量與單位間用斜線。2.3 接枝率對(duì)PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響接枝率對(duì)PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響如圖5所示，其中圖5(b)中的R為膜的溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)(或稱響應(yīng)系數(shù))，定義如下R半J25如果膜在兩個(gè)溫度下的水通量均為零，則定義膜的響應(yīng)系數(shù)R為1,即認(rèn)為膜沒(méi)有溫度響應(yīng)性。圖5表明，隨著PNIPAM接枝率的增加，25 C和40 C時(shí)膜的水通量都有所減小；當(dāng) 接枝率大于等于 6.38%時(shí)，25

29、 C和40 C時(shí)的水通量都減至零。接枝率小于等于2.81%時(shí)，溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)隨接枝率增加而增加；而對(duì)于接枝率大于等于6.38%的膜，開關(guān)系數(shù)趨近于1,此時(shí)膜不具備溫度感應(yīng)開關(guān)特性。可以看出，只有當(dāng)接枝率小于6.38%時(shí)，膜孔內(nèi)接枝的PNIPAM分子鏈才能起到溫度感應(yīng)器和水通量調(diào)節(jié)閥的作用；而當(dāng)接枝率大于等于 6.38%時(shí)，由于膜孔內(nèi)接枝的 PNIPAM分子鏈太長(zhǎng)以及接枝的密度太大，使得PNIPAM鏈?zhǔn)チ藴囟雀袘?yīng)器和水通量調(diào)節(jié)閥的作用。對(duì)環(huán)境感應(yīng)型開關(guān)膜而言，一般都希望膜的環(huán)境感應(yīng)開關(guān)系數(shù)越大越好。所以在制備開關(guān)膜的時(shí)候一定要把接枝率控制在適當(dāng)?shù)姆秶拍塬@得預(yù)期的智能化開關(guān)性能。(3)2.

30、520-iJ10 12 M 16grafting圖5接枝率對(duì)PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)開關(guān)特性的影響Fig.5 Effect of grafting yield on thermo-responsive gating characteristics of PNIPAM- g-PVDF membranes2.4 接枝率對(duì)PNIPAM接枝多孔膜的膜孔開關(guān)行為的影響多孔膜的過(guò)濾通量可用Hagen-Poiseuille方程來(lái)描述n nd4 p128 l對(duì)于PNIPAM接枝的多孔膜，由于膜孔內(nèi)表面上接枝層的存在，膜孔直徑比未接枝時(shí) 變小。由式（3）知，過(guò)濾速率與孔徑的4次方成正比。所以，膜孔內(nèi)表面接枝

31、的PNIPAM層隨溫度變化而引起的 PNIPAM分子鏈伸展-收縮構(gòu)象變化將會(huì)極大地影響膜的過(guò)濾通量。由式（3）知,PNIPAM接枝膜在溫度T和25 C時(shí)的有效膜孔徑dg, T和dg, 25的比值（定義為溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)）可表示為占1/4N d ,T /25dg,Tdg,25J n 、J T Ti n2525 JPNIPAM接枝多孔PVDF膜P12的溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)如圖6所示。可以看出，正如前面指出的那樣，由于接枝的PNIPAM分子鏈構(gòu)象的改變，使得開關(guān)膜的孔徑在PNIPAM的LCST （32 C附近）發(fā)生顯著改變。開關(guān)膜的孔徑大小突變發(fā)生在3137 C溫度范圍內(nèi)；而在溫度小于等于31

32、C或大于等于 37 C的情況下，膜孔徑幾乎保持不變，這是因?yàn)镻NIPAM分子鏈構(gòu)象在這兩種溫度條件下均呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。圖6 PNIPAM接枝多孔PVDF膜P12的溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)Fig.6 Thermo-responsive change of pore size of PNIPAM- g-PVDF membrane (No. P12 in Table 1)為了定量描述接枝率對(duì)PNIPAM接枝多孔膜的膜孔開關(guān)行為的影響，特定義PNIPAM接枝膜在溫度40 C和25 C時(shí)的有效膜孔徑dg, 40和dg, 25的比值為膜孔徑感溫變化倍數(shù)dg,40Nd,40/25 二dg,25接枝率對(duì)膜孔徑感溫變

33、化倍數(shù)的影響如圖7所示。顯然，接枝率不同的開關(guān)膜膜孔徑感溫變化倍數(shù)明顯不同。接枝率很小時(shí)，接枝的PNIPAM分子鏈很短，由于構(gòu)象變化引起的孔徑變化倍數(shù)很?。浑S著接枝率的增大，接枝的 PNIPAM分子鏈長(zhǎng)度增大，由于其構(gòu)象變 化而引起的孔徑變化率也增加；但如果接枝率增加太多時(shí)，接枝的PNIPAM分子鏈太長(zhǎng)，其構(gòu)象變化已不能引起膜孔徑變化(這時(shí)膜孔已被接枝的PNIPAM堵塞了)。比較圖5(b)和圖7可以看出，膜的溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)隨接枝率變化而變化的趨勢(shì)是 一樣的，這也說(shuō)明了PNIPAM接枝開關(guān)膜隨溫度改變而引起的水通量變化和膜孔徑變化之間具有一致性。綜上所述，如果要依靠膜孔的開

34、關(guān)行為來(lái)實(shí)現(xiàn)較滿意的溫度感應(yīng)型過(guò)濾性能， 就必須嚴(yán)格控制開關(guān)膜的制備過(guò)程參數(shù)，使其具備適當(dāng)?shù)慕又β?。圖7接枝率對(duì)膜孔徑感溫變化倍數(shù)的影響Fig.7 Effect of grafting yield on gating factor of pore size3結(jié)論(1) FT-IR圖譜分析、SEM觀測(cè)和過(guò)濾性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明PNIPAM能被均勻接枝在 PVDF膜孔上。(2) 射頻放電功率增加、單體溶液中NIPAM濃度增大或者接枝反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，均會(huì) 使多孔膜上的PNIPAM接枝率增加。(3) 接枝率適中(0.19%2.81% )的PNIPAM接枝多孔膜，溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)和 水通量在32C附近發(fā)

35、生較顯著的變化，膜孔內(nèi)接枝的 PNIPAM分子鏈可以起到智能化溫度 感應(yīng)開關(guān)的作用。(4 )開關(guān)膜的接枝率對(duì)其溫度感應(yīng)開關(guān)特性有十分重要的影響。接枝率在小于等于 2.81%時(shí)，溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)均隨接枝率增加而增加；而對(duì)于接枝率 大于等于6.38%的膜，開關(guān)系數(shù)和膜孔徑感溫變化倍數(shù)始終趨近于1,此時(shí)膜不具備溫度感應(yīng)開關(guān)特性。(5)在設(shè)計(jì)和制備環(huán)境感應(yīng)型智能化開關(guān)膜時(shí)，一定要將接枝率控制在適當(dāng)?shù)姆秶?才能獲得預(yù)期的開關(guān)膜效果。符號(hào)說(shuō)明按英文字母順序排列，同一字母先排大寫后排小寫；希臘文接英文后排，也按字母順序排列。符號(hào)與說(shuō)明間用二字線，說(shuō)明文字與單位間用逗號(hào)。一個(gè)符號(hào)只代表一

36、個(gè)物理含義，一個(gè)物理量只用一個(gè)符號(hào)表示。符號(hào)盡量簡(jiǎn)化，最好以單字母表示。物理量符號(hào)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，如壓力用 用黑斜體。p、溫度用T,均用斜體。矢量、張量、矩陣下角一般用小寫正體，只有下列情況除外：（1）表示數(shù)、變量用小寫斜體，如Sj, i=1,2,i用斜體；（2）保留原物理含義，如比定壓熱容Cp中的p為小寫斜體；（3）液體I為區(qū)別數(shù) 字 1,用斜體 l。dg, T， dg, 25， dg, 40JJT， J25， J40 分別為接枝PNIPAM后的膜在溫度T、25、40C時(shí)的有效膜孔徑，m 膜濾通量，ml cm-2 min-1 分別為環(huán)境溫度為 T、25、40C時(shí)實(shí)測(cè)的膜的水通量，ml

37、cm-2 min-1Nd,T/25Nd,40/25 PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù) （T和25C時(shí)的有效膜孔徑的比值） PNIPAM接枝膜孔徑感溫變化倍數(shù)（40C和25C時(shí)的有效膜孔徑的比值）pW0， WgY 膜過(guò)濾壓力差， Pa 分別為接枝前、后膜的質(zhì)量，g PNIPAM 在基材膜上的接枝率， %n 滲透液的黏度， Pa sn，必 一一 分別為溫度為T、25C時(shí)滲透液的黏度，Pas 下角標(biāo)g接枝后0 接枝前References 參考文獻(xiàn)以在正文中引用的先后順序排列，序號(hào)加方括號(hào)。 內(nèi)部資料和非出版物不能引用。 參考文獻(xiàn)全部采用英文著錄，文獻(xiàn)作者應(yīng)全部列出，具體格式參見“參考文獻(xiàn)著錄

38、規(guī)則”。參考文獻(xiàn)數(shù)量最好不少于 15 篇。1 Chu Liangyin, Park S H, Yamaguchi T, Nakao S. Preparation of micron-sized monodispersed thermoresponsivecore-sheII microcapsuIes. Langmuir , 2002, 18: 18562 Liu Hongyan（ 劉紅研 ）, Sha Feng （沙峰 ）, Zhu Jianhua（ 朱建華 ）. Intensifying distiIIation of crude oiI by using different additi

39、ves. JournaI of ChemicaI Industry and Engineering （China） （化工學(xué)報(bào) ）, 2002, 53（8）: 865-8703 Choi Y J, Yamaguchi T, Nakao S. A noveI separation system using porous thermosensitive membranes. Ind. Eng. Chem. Res.,2000, 39: 24914 Chen G P, Ito Y, Imanishi Y. ReguIation of growth and adhesion of cuItured ceIIs by insuIin conjugated with thermoresponsive poIymers. Biotech. & Bioeng. , 1997, 53: 3395