羟基磷灰石/壳聚糖复合层的制备及其结合力、润湿性研究

通过微弧氧化处理,在Ti植入体表面制备了兼具花瓣和多孔形貌的羟基磷灰石(HA)涂层,而后通过浸渍-提拉法又在HA表面成功装载了不同浓度的壳聚糖(CS)。对所得复合层进行SEM、EDS、XRD检测,探究负载CS前后复合层的的形貌、组成及物相变化;通过FT-IR分析复合层所含官能团及HA/CS界面的相互作用;并对不同HA/CS样品进行接触角测试,探究不同CS浓度对样品表面润湿性的影响;通过划痕法测试CS与HA的界面结合强度。结果表明,随着CS浓度增大,可逐渐遮盖HA层的花瓣、多孔形貌特征,使得钛表面形成光滑、连续的CS膜层;HA和CS之间有一定的键合作用,界面结合力可达8.3N;CS的负载可有效降低HA层的表面润湿性,且随着CS浓度增大,表面润湿性不断降低。     

聚偏氟乙烯膜的超疏水改性研究

为提高疏水膜的疏水性能,使其可在膜蒸馏、膜吸收等领域有更广泛的应用.采用溶液相转移法制备超疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜,考察了铸膜液中PVDF和非溶剂(低分子二醇类化合物PG)的浓度对膜润湿性能的影响.结果表明,通过改变铸膜液中PVDF、PG的浓度,能使PVDF膜的表面静态接触角从75.1°提高到161.7°,滚动角仅为15.8°.还研究了PVDF复合膜的制备条件对膜润湿性能的影响,结果表明,在一定的非溶剂浓度范围,增加复合膜涂覆液中非溶剂PG的加入量,有利于得到较高的复合膜表面接触角,但膜丝在涂覆液中的浸泡时间也需要相应延长.当非溶剂PG的质量分数为39.1%、浸泡时间为50 s时,复合膜表面接触角达到了155°.     

微米级煅烧羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的制备及性能

将猪松质骨脱脂脱蛋白、煅烧后再进行球磨制备羟基磷灰石(HA), 与壳聚糖(CS)共混制备成HA/CS复合膜。通过正交设计考察了球磨条件对HA粒径的影响, 在复合膜上接种MC3T3-E1前体成骨细胞, 采用SEM及四甲基偶氮唑盐(MTT)方法检测细胞在膜表面的形态及增殖, 评价了材料的细胞相容性。结果表明, 所制备HA为粒径较均一的微米级球形粒子, 中值粒径D₅₀为1.21~1.67 μm。共混膜内HA在基质中分布均匀, 二者结合紧密, 复合膜具有较好的力学性能, MC3T3-E1细胞能在复合膜上很好地黏附生长。细胞增殖结果表明, 复合膜制备条件煅烧温度为1000 ℃, 球配比4∶4∶2, 球磨速率为230 r·min^-1, 球磨时间为2.5 h, HA∶CS =5∶5 (质量比)时最利于细胞增殖。     

O-MoS2改性PMIA疏松纳滤膜的制备及其性能

为考察氧化二硫化钼(O-MoS_2)对聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)膜结构和分离性能的影响,采用相转化法制备了PMIA平板疏松纳滤膜,进行了O-MoS_2添加量对膜的形貌结构、膜表面电势、分离性能及抗污染性能的影响分析.结果表明,与PMIA原膜相比,复合PMIA/O-MoS_2膜表面光滑无缺陷;随着复合膜中O-MoS_2质量分数由0增加至0.5%,膜表面接触角由原膜的61.8°降低至35.0°;复合膜表面的荷负电性能增强.纳滤实验结果表明,在O-MoS_2质量分数为0.3%条件下制备的复合膜,在0.2 MPa操作压力下,纯水通量为361.5 L/(m~2·h),是原膜通量的1.5倍.同时O-MoS_2的添加增强了复合膜的抗污染性能,在染料废水处理等领域展现了潜在的应用前景.     

石墨烯/硬脂酸超疏水复合膜层的防腐性能

用溶液共混法制备石墨烯/硬脂酸(G/SA)共混溶液,再将其滴涂在微弧氧化后的AZ91镁合金表面制备出超疏水复合膜。用扫描电子显微镜、接触角测量仪和傅立叶红外光谱仪等手段表征了复合膜层的表面形貌、润湿性能以及化学组成,并对微弧氧化膜层和复合膜层进行了阻抗谱和极化测试。结果表明:石墨烯/硬脂酸共混溶液滴涂后使多孔的超亲水微弧氧化膜层转变为具有微/纳米结构的超疏水复合膜层,静态接触角达到162°;复合膜层的腐蚀电流密度降低了4个数量级,电荷转移电阻增加了4个数量级,且能对镁合金提供有效的腐蚀保护。     

SiO_x增容聚乳酸-壳聚糖界面及聚乳酸/SiO_x/壳聚糖膜的性能研究

通过等离子体增强化学气相沉积技术得到的SiO_x沉积膜作为聚乳酸-壳聚糖(PLA-CS)的过渡层,从而制备具有三层结构的PLA/SiO_x/CS复合膜。通过表面接触角、剥离强度测试及扫描电子显微镜考察不同时间氧气等离子体处理(0,30,60 s)对SiO_x表面及PLA-CS界面的影响,并对PLA/SiO_x/CS膜的阻隔性和抑菌性进行表征。结果发现,随着氧等离子体轰击处理时间的延长,SiO_x表面亲水性提高,且PLA/SiO_x/CS中SiO_x与CS的层间结合强度随之增加。SEM图像可见,PLA/CS膜出现了明显的层间分离,而增加过渡层SiO_x且氧等离子体处理60 s的PLA/SiO_x/CS膜中层间界面结合紧密。此外,与PLA基膜相比,通过CS的有效复合得到的PLA/SiO_x/CS显著改善了PLA膜的阻氧性及对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性,而使其阻湿性略有降低。     

非对称表面氟化聚乙烯醇膜的制备及性能研究

以水溶性聚乙烯醇(PVA)为基膜,全氟-2,5—二甲基-3,6—二氧杂壬酰氟为氟化剂,通过表面控制氟化,制备了PVA非对称膜.PVA膜在单一表面上接枝一层全氟烷基醚链段,氟化面水接触角高达126°.由于氟元素在表面富集,接枝层氟含量最高达49.1％,且自表面开始由外至内,氟元素含量逐渐减少,膜呈现出由疏水全氟烷基醚相到亲水PVA基体相的特殊过渡结构.在表面氟化过程中,氟醚链段通过自组装聚集在膜的表面形成有序的岛状结构,有利于表面疏水性的提高.非对称膜结合了两表面完全不同的亲/疏水性,对水流方向具有独特的响应性,在微型反应器或化学阀等精密仪器中有很大潜在应用价值.     

非对称膜及其复合膜结构参数的确定

根据非对称膜及其复合膜与气体渗透之间关系的数学模型，建立了通过测定气体渗透率确定膜结构参数的计算方法，并建立了相应的电算软件。可确定的膜结构参数为涂层厚度、致密层厚度、底膜和复合膜的表面平均孔径及表面孔隙率。并利用此方法确定了两种气体分离复合膜的结构参数。     

PVA-CS/PHBV复合膜制备及其性能研究

采用涂覆法将PVA-CS混合溶液涂覆在PHBV静电纺纤维膜表面,考察不同PVA/CS溶液的配比对PVA-CS/PHBV复合膜性能的影响.PVA/CS涂覆液的黏度及用量将影响复合膜的结构形态.通过SEM对复合膜的表面形态进行表征,结果发现8%PVA~2.5%CS/8%PHBV浓度下,PVA与CS溶液的体积比为5∶5时的复合膜具有光滑均匀、平整致密的涂覆层,以及直径均匀且无串珠的纤维层.实验进一步对复合膜的过滤性能进行了测试,其纯水通量可达6.41×103 L/(m2·h),对卵清蛋白的截留率达到89.94%,并且对铜、铅、镉等重金属离子及分散性染料都展现出良好的吸附性和过滤性.     

镁合金微弧氧化-溶胶凝胶复合膜层的耐蚀性

用微弧氧化和溶胶凝胶法在AZ91D镁合金表面制备复合膜层,用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等分析手段表征其成分、相结构和截面形貌,研究了复合膜层的耐蚀性.结果表明,溶胶凝胶膜有效地封闭了镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成结合力好且较为致密的复合膜层.复合膜层的组成主要有MgO、M...