线性三嵌段共聚物自组装构建超亲水/超疏油表面及其油水分离机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21676102
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    64.0万
  • 负责人：
    皮丕辉
  • 依托单位：
    华南理工大学
  • 学科分类：
    B0813.精细化工与专用化学品
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Direct dischadrge of oil-water mixture will lead to not only waste of resouces, but also serious environmental pollution. Oil-water separation method using superhydrophilic/superoleophobic mesh that is considered as a real solution for antioil-sticky, fast and efficient separation with low energy consumption and can meet the needs of modern petroleum industry is gradully attracting attention. In this project,the formation mechanism of micelle particles with differernt shapes from triblock copolymer containing hydrophilic and fluorinated POSS chains in selected solvents will be investigated. Based on this, superhydrophilic/superoleophobic mesh will be prepared by ordered alignment of strawberry-like micelle particles on the mesh surface. Oil-water seperation experiment of mixture with high water content will be carried out and the wetting behavior and separaion mechanism of oil and water will be explored to obtain the correlation law among chemical composition and structure characteristics of hydrophilic/oleophobic surface, hydromechanics behavior and oil-water separation efficiency. The success of research can develop the theory of oil-water separation and help to design and develop new type of oil-water separation filter with high performance.
油水混合物的直接排放不仅浪费资源，而且对环境也造成极大的危害。采用超亲水超疏油特性的网膜对油水混合物进行处理，被认为是一种能真正解决油粘滞问题、实现快速高效低能油水分离、满足现代石油工业需求的方法，已逐渐得到关注。本项目拟在探索含亲水链和氟化POSS链的三嵌段共聚物在选择性溶剂中聚集自组装形成多形态胶束粒子规律的基础上，利用三嵌段共聚物的草莓状胶束粒子溶液在具有微米孔道丝网上有序自组装构建超亲水超疏油分离网膜，并进行高含水率油水混合物的油水分离实验，探索油水混合物在超亲水超疏油网膜上的流体润湿行为及油水分离的机理，获得超亲水超疏油表面化学组成和形貌结构特征、流体润湿行为和油水分离效率三者之间的内在关联规律。该研究将极大地促进油水分离技术理论的发展，为新型快速高效油水分离网膜的设计与开发提供理论指导。

结项摘要

油水混合物的直接排放不仅浪费资源，而且对环境也造成极大的危害。采用超亲水超疏油特性的网膜对油水混合物进行处理，被认为是一种能真正解决油粘滞问题、实现快速高效低能油水分离、满足现代石油工业需求的方法，已逐渐得到关注。本项目研究了油水分离介质表面的超亲水-超疏油复合多尺度结构的构建及对油水混合物的分离作用规律，首先探索含亲水链和氟化POSS链的线性双亲性三元嵌段共聚物在选择性溶剂中聚集自组装形成多形态胶束粒子和构建超润湿表面的规律，在此基础上，在过滤介质如棉布和滤网上构建了系列超润湿界面，并利用这些界面系统进行普通油水混合物的分离和乳化油水混合物的破乳与分离实验，探索了油水混合物在超亲水超疏油网膜上的流体润湿行为及油水分离的机理，获得超亲水超疏油表面化学组成和形貌结构特征、流体润湿行为和油水分离效率三者之间的内在关联规律，为新型快速高效油水分离网膜的设计与开发提供理论指导。

项目成果

期刊论文数量（23）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
一种水性POSS基丙烯酸防污涂料的研究
  • DOI：
    10.19289/j.1004-227x.2019.18.001
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    电镀与涂饰
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    倪枫作;周意;文秀芳;徐守萍;程江;皮丕辉
  • 通讯作者：
    皮丕辉
A durable superwetting clusters-inlayed mesh with high efficiency and flux for emulsion separation
耐用的超润湿簇镶嵌网，具有高效率和高通量，适用于乳液分离
  • DOI：
    10.1016/j.jhazmat.2020.123620
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Hazardous Materials
  • 影响因子：
    13.6
  • 作者：
    Zuo Jihao;Liu Zihan;Zhou Cailong;Zhou Yi;Wen Xiufang;Xu Shouping;Cheng Jiang;Pi Pihui
  • 通讯作者：
    Pi Pihui
Superhydrophobic Cu2S@ Cu2O film on copper surface fabricated by a facile chemical bath deposition method and its application in oil-water separation
化学浴沉积法在铜表面制备超疏水Cu2S@Cu2O薄膜及其在油水分离中的应用
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2016.10.198
  • 发表时间：
    2017-02-28
  • 期刊：
    APPLIED SURFACE SCIENCE
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Pi, Pihui;Hou, Kun;Wang, Shuangfeng
  • 通讯作者：
    Wang, Shuangfeng
Gate-Embedding Strategy for Pore Size Manipulation on Stainless Steel Mesh: Toward Highly Efficient Water-in-Oil Nanoemulsions Separation
不锈钢网孔径调控的门嵌入策略：实现高效油包水纳米乳液分离
  • DOI：
    10.1021/acs.iecr.9b03263
  • 发表时间：
    2019-07
  • 期刊：
    Industrial & Engineering Chemistry Research
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Du Jingcheng;Zhou Cailong;Chen Li;Cheng Jiang;Pi Pihui;Zuo Jihao;Shen Weifeng;Jin Saimeng;Tan Luxi;Dong Lichun
  • 通讯作者：
    Dong Lichun
Fabrication of superhydrophobic melamine sponges by thiol-ene click chemistry for oil removal
通过硫醇-烯点击化学制备超疏水三聚氰胺海绵用于除油
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2017.05.062
  • 发表时间：
    2017-09
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Hou Kun;Jin Yun;Chen Jiahui;Wen Xiufang;Xu Shouping;Cheng Jiang;Pi Pihui
  • 通讯作者：
    Pi Pihui

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其他文献

含氟甲基丙烯酸酯树脂掺杂SiO2复合涂层的制备及其性能
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    电镀与涂饰
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    廖达;杨浩;皮丕辉;文秀芳;蔡智奇;徐守萍;程江;杨卓如
  • 通讯作者：
    杨卓如
含氟丙烯酸酯共聚物结晶与涂膜表面润湿性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    高校化学工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    皮丕辉;文秀芳;程江;杨卓如
  • 通讯作者：
    杨卓如
可交联型含氟嵌段共聚物的ATRP法制备及其在疏水涂膜中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    高校化学工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡智奇;皮丕辉;程江;杨卓如
  • 通讯作者：
    杨卓如
共轭环翅填料的流体力学与传质性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化学工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    程江;皮丕辉;杨卓如等
  • 通讯作者：
    杨卓如等
Directed motion of two-component droplets on wedge-shaped composite copper surfaces without back-end pinning
双组分液滴在楔形复合铜表面上的定向运动，无需后端钉扎
  • DOI：
    10.1007/s10404-020-02376-w
  • 发表时间：
    2020-08
  • 期刊：
    Microfluidics and Nanofluidics
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    张慧;程江;徐守萍;皮丕辉;文秀芳;周才龙
  • 通讯作者：
    周才龙

其他文献

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电场辅助三维超润湿材料强化破乳长效机理研究
  • 批准号：
    22278147
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    54.00 万元
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电场辅助三维超润湿材料强化破乳长效机理研究
  • 批准号：
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    2022
  • 资助金额：
    54 万元
  • 项目类别：
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基于POSS基的有机/无机杂化超疏水/超亲油表面的构建及其油水分离机理的研究
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  • 批准年份：
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    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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