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细菌纤维素蛛网/静电纺纤维复合除菌过滤膜的可控制备及渗透机制研究
结题报告
批准号:
51973028
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
俞建勇
依托单位:
学科分类:
通用高分子材料
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
俞建勇
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中文摘要
当前,除菌过滤用分离膜普遍存在截留效率与渗透通量难以同步提升的瓶颈,无法满足制药领域对高性能除菌过滤材料的迫切需求。本项目拟研究细菌纤维素(BC)蛛网在静电纺纤维膜表面的成型及均匀稳定性调控规律,揭示BC蛛网/静电纺纤维复合膜的纳-微梯度孔道结构与其除菌过滤性能间的协同优化机制,从而获得高截留效率、高渗透通量的除菌过滤膜。近期申请者制备出一种具有精细网状结构的BC蛛网/静电纺纤维除菌过滤复合膜,但其网孔均匀性及孔道结构稳定性仍未达到实际应用要求。本项目将开展BC蛛网/静电纺纤维复合膜的可控制备及其除菌过滤性能的优化研究,确立BC蛛网的成型边界条件,掌握复合膜纳-微梯度孔道结构稳定性的调控规律,揭示梯度孔道中液相介质的渗透机制,确立材料达到最佳除菌过滤性能时所应具有的本体结构特征,实现其渗透通量≥1500L/m2·h·psi、细菌截留效率LRV≥7的目标,以满足其在除菌过滤领域的应用要求。
英文摘要
The synchronous improvement of rejection efficiency and permeation flux of bacteria filtration membranes is the significant bottleneck, which could not satisfy the requirements of the pharmaceutical industry for high performance bacteria filtration membranes. Herein, we will study the fabrication and uniformity regulation of bacterial cellulose (BC) nanonets on electrospun nanofibrous membranes, reveal the collaborative optimization mechanism of the nano-micro gradient channel structures and bacteria removal performance, finally to obtain microfiltration membranes with high bacterial rejection efficiency and permeation flux. Recently, we have preliminary prepared BC nanonets/electrospun nanofiber composite microfiltration membranes with fine network structures. However, the pore uniformity and channel structural stability could not satisfy the requirements of practical application. In this work, we will study the controllable fabrication of the nanonets and performance optimization of the composite microfiltration membranes, establish the boundary condition of BC nanonets formation, clarify the stability regulatory rule of the nano-micro gradient channel structure. Furthermore, we will reveal the permeation mechanism of the liquid medium in the gradient channels, indicate the bulk structure features of composite microfiltration membranes with the best application performance, and achieve the target of preparing membranes with the permeation flux ≥ 1500 L/m2·h·psi, bacterial rejection efficiency LRV ≥ 7, which could fulfill the practical applications in the field of bacteria filtration.
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
DOI:10.1002/anie.202217265
发表时间:2023
期刊:Angewandte Chemie International Edition
影响因子:--
作者:Siyu Qiang;Fan Wu;俞建勇;Yitao Liu;Bin Ding
通讯作者:Bin Ding
DOI:10.1002/adma.202002361
发表时间:2020-06-08
期刊:ADVANCED MATERIALS
影响因子:29.4
作者:Zhang, Shichao;Liu, Hui;Ding, Bin
通讯作者:Ding, Bin
DOI:10.1016/j.jcis.2020.05.123
发表时间:2020-10-15
期刊:Journal of colloid and interface science
影响因子:9.9
作者:Li Y;Cao L;Yin X;Si Y;Yu J;Ding B
通讯作者:Ding B
DOI:10.1021/acs.nanolett.2c03585
发表时间:2022-12-05
期刊:NANO LETTERS
影响因子:10.8
作者:Liu, Hui;Yu, Jianyong;Ding, Bin
通讯作者:Ding, Bin
DOI:10.1039/d2en01078j
发表时间:2023
期刊:Environmental Science: Nano
影响因子:--
作者:Ning Tang;Shichao Zhang;Xia Yin;俞建勇;Bin Ding
通讯作者:Bin Ding
基于线性无机聚合物溶胶制备柔/弹性的陶瓷超细纤维材料
  • 批准号:
    52333012
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    230万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    俞建勇
  • 依托单位:
超弹陶瓷纳米纤维气凝胶的可控制备及金属催化剂负载研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    300万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    俞建勇
  • 依托单位:
燃油纯化用纳米蛛网复合滤纸的可控构筑及其破乳/渗流机制研究
  • 批准号:
    51773033
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    俞建勇
  • 依托单位:
纳米纤维防水透湿膜的可控制备及其特异化输运机理研究
  • 批准号:
    51473030
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    俞建勇
  • 依托单位:
基于超细纳米纤维构建的高灵敏甲醛气体传感器研究
  • 批准号:
    51273038
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    俞建勇
  • 依托单位:
气泡静电纺丝力学模型及其机理研究
  • 批准号:
    10872048
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    俞建勇
  • 依托单位:
国内基金
海外基金