【正文】 (mass)1 1 3 3 3 3Grafting time/min 60 120 240 60 60 120 180Grafting yield/% ① Plasma treatment time = 60 : Testing temperature is about 300 。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“①、②”字樣，表注也以“①、②”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?，3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)膜孔隙會(huì)隨接枝率的增大而變小。(a)ungrafted PVDF membrane(b)PNIPAMgPVDF membrane with grafting yield of %(c)PNIPAMgPVDF membrane with grafting yield of %圖3 PNIPAM開關(guān)膜的斷面SEM圖 SEM micrographs of crosssections 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。 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25~40 ℃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P2PP5和P12）的水通量在32 ℃附近發(fā)生了較顯著的變化。這是由于PNIPAM的LCST約為32℃，當(dāng)環(huán)境溫度T＜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PP3和P4），則不論是在25 ℃還是在40 ℃時(shí)水通量都趨近于0。說(shuō)明這時(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。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 Thermoresponsive characteristics of water flux of PNIPAMgPVDF membraneswith different grafting yields(P0: ungrafted PVDF membrane。P24，P9，P5，P12，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。 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=J40(2)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)為膜沒有溫度響應(yīng)性。圖5表明，隨著PNIPAM接枝率的增加，25 ℃和40 ℃時(shí)膜的水通量都有所減小；%時(shí)，25 ℃和40 ℃時(shí)的水通量都減至零。%時(shí)，溫度感應(yīng)開關(guān)系數(shù)隨接枝率增加而增加；%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，%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；%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。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 Effect of grafting yield on thermoresponsive gating characteristics of PNIPAMgPVDF membranes 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HagenPoiseuille方程來(lái)描述nπd4p(3)J=128hl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 ℃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Nd,T/25=dg,Tdg,25230。JThT246。=231。231。Jh247。247。232。2525248。1/4(4)PNIPAM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?？梢钥闯觯缜懊嬷赋龅哪菢?，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 ℃附近）發(fā)生顯著改變。開關(guān)膜的孔徑大小突變發(fā)生在31~37 ℃溫度范圍內(nèi)；而在溫度小于等于31 ℃或大于等于37 ℃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) Thermoresponsive change of pore size of PNIPAMgPVDF membrane( 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 ℃和25 ℃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)Nd,40/25=dg,40dg,25(5)接枝率對(duì)膜孔徑感溫變化倍數(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 Effect of grafting yield on gating factor of pore size 結(jié)論（1）FTIR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（%~%）的PNIPAM接枝多孔膜，溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)和水通量在32℃附近發(fā)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。%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；%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p、溫度用T，均用斜體。矢量、張量、矩陣用黑斜體。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Si，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l為區(qū)別數(shù)字1，用斜體l。dg, T，dg, 25，dg, 40JJT，J25，J40Nd,T/25 Nd,40/25p W0，WgY η ηT，η25 下角標(biāo)g 0 —— —— —— —— —— —— —— —— —— ———— ——分別為接枝PNIPAM后的膜在溫度T、240℃時(shí)的有效膜孔徑，m 膜濾通量，mlcm2min1分別為環(huán)境溫度為T、240℃時(shí)實(shí)測(cè)的膜的水通量，mlcm2min1 PNIPAM接枝膜的溫度感應(yīng)孔徑變化倍數(shù)（T和25℃時(shí)的有效膜孔徑的比值）PNIPAM接枝膜孔徑感溫變化倍數(shù)（40℃和25℃時(shí)的有效膜孔徑的比值）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，% 滲透液的黏度，Pas分別為溫度為T、25℃時(shí)滲透液的黏度，Pas接枝后 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 of micronsized monodispersed thermoresponsive coreshell , 2002, 18: 1856 [2] Liu Hongyan(劉紅研), Sha Feng(沙峰), Zhu Jianhua(朱建華).Intensifying distillation of crude oil by using different of Chemical Industry and Engineering(China)(化工學(xué)報(bào)), 2002, 53(8): 865870 [3] Choi Y J, Yamaguchi T, Nakao novel separation system using porous thermosensitive ., 2000, 39: 2491 [4] Chen G P, Ito Y, Imanishi of growth and adhesion of cultured 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