苦参碱/羧甲基壳聚糖/磷酸化壳聚糖纳米粒子的制备及性能表征

为了克服壳聚糖只能溶于酸性水溶液的局限,对壳聚糖进行了化学修饰,通过引入磷酸基官能团,合成了可溶于中性水的磷酸化壳聚糖.以磷酸化壳聚糖和羧甲基壳聚糖为基材,采用聚电解质复合法制备了苦参碱/羧甲基壳聚糖/磷酸化壳聚糖纳米粒子水分散制剂.测试结果表明,纳米粒子的平均粒径为l00～200nm,纳米粒子对苦参碱的负载率最高可达66.2%.     

季铵盐壳聚糖纳米荧光探针的制备及细胞渗入研究

将异硫氰酸荧光素(FITC)接枝到N,N,N-三甲基壳聚糖盐酸盐(TMC)的侧基上,制备了荧光标记的壳聚糖衍生物TMC-g-FITC.其水溶液与羧甲基壳聚糖(CMC)水溶液经凝聚复合,制备了TMC-g-FITC/CMC纳米粒子荧光探针.用激光散射仪和透射电镜表征了该纳米荧光探针的粒径、粒径分布、Zeta电位值和形态结构.结果表明,纳米粒子的粒径在150～360nm范围,粒径分布约为0.10,Zeta电荷值为正值.用MTT法检测了其细胞毒性,发现纳米粒子对细胞的抑制作用较弱,在实验浓度下细胞的抑制率均低于7%.通过激光共聚焦显微镜研究了TMC-g-FITC/CMC纳米粒子荧光探针对HepG2细胞的渗透和迁移过程:纳米粒子先是在细胞周围富集,然后逐渐渗入细胞的内部,最后直至进入细胞核.     

微乳液原位制备磁性壳聚糖纳米粒子及其对染料的吸附性能

利用环己烷/正己醇、壳聚糖、Fe2+/Fe3+盐和Triton X-100组成的W/O微乳体系中加NaOH溶液沉淀剂,原位制备磁性壳聚糖纳米粒子,并经乙二胺改性(EMCN),用于吸附酸性橙12(AO12)和酸性橙10(AO10)。利用透射电镜、X-射线衍射、红外等对产物进行了表征。结果表明,EMCN分散良好,粒径15 nm~40 nm,饱和磁化强度25.6 emu/g。AO12和AO10最佳pH值分别为4.0和3.0;吸附速率很快,平衡时间40 min~60 min。吸附平衡用Langmuir模型拟合最好,饱和吸附容量分别为AO12 2.81 mmol/g,AO10 1.82 mmol/g。由D-R模型计算E值(14.95 kJ/mol~18.54 kJ/mol)表明以化学吸附为主。EMCN可用NH4OH/NH4Cl(pH10.0)溶液再生。     

壳聚糖氧化改性及还原稳定纳米银研究

利用简洁、环保、绿色的方法合成金属纳米粒子对于扩展纳米粒子在生物化学及组织工程中的应用具有重大意义。利用高碘酸钠对壳聚糖进行氧化反应制备双醛壳聚糖(D-CTS),用FT-IR、元素分析法对D-CTS进行表征,将制得的D-CTS作为还原剂和稳定剂制备纳米银粒子,最后用UV-Vis、DLS、FT-IR、XRD、SEM对制备的纳米银粒子进行表征。结果表明,D-CTS的氧化度和反应液的pH值对纳米粒子的粒径分布及微观结构有重要影响。D-CTS中的醛基和氨基是稳定纳米银粒子的主要基团。XRD分析制得的纳米银具有较好面心立体晶体结构,所制备的纳米银粒子粒径在30~40nm之间,同时常温条件下具有较好稳定性。     

碳负载尺寸可控的铂纳米粒子微波合成和表征

分别以XC-72碳和碳纳米管为载体,H₂PtCl₆为前驱体,用微波辐射加热的方法合成了碳负载的铂纳米粒子,并对其进行了EDX、TEM和XRD表征.研究了H₂PtCl₆乙二醇溶液的pH值对微波合成铂纳米粒子的大小、均匀性及其在碳载体上分散程度的影响.研究结果发现对于Pt/XC-72碳,随着pH值从3.4增加到9.5,铂纳米粒子的平均粒径从5.5nm减小到2.7nm;对于Pt/CNTs,随着pH值从3.5增加到9.4,铂纳米粒子的平均粒径从5.3nm减小到2.8nm.另外,随着pH值的增加,铂纳米粒子的尺寸均匀性及其在碳载体表面的分散程度得到改善.     

聚乙烯醇/壳聚糖凝胶的制备及性能研究

通过壳聚糖与聚乙烯醇共混,用戊二醛作交联剂制备了聚乙烯醇/壳聚糖凝胶,并考察了不同质量比、交联剂浓度以及温度对凝胶的硬度和溶胀性能的影响.结果表明:随着聚乙烯醇与壳聚糖的质量比、交联剂浓度的增大,凝胶的硬度增大而溶胀性能减小.随着成胶温度的升高,凝胶的硬度和溶胀性能均先增大后减小.在此基础上,通过两种方法将银粒子分散到凝胶中:(1)在成胶过程中加入硝酸银,成胶后用还原剂硼氢化钠还原;(2)制成凝胶以后,将凝胶依次浸泡在硝酸银和硼氢化钠溶液中.通过XRD和SEM表征,说明两种方法均能将银粒子均匀分散在凝胶中,从而表明壳聚糖凝胶可以作为金属纳米粒子的载体,这将在生物医学方面具有良好的应用前景.     

不同粒径超顺磁性氧化铁纳米粒子的合成及其在交变磁场中的磁热效应

采用多醇热解法制备3种不同粒径的超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIONs),合成的SPIONs含Fe_3O_4晶相,分散性好,平均粒径分别为8.7,12.6nm和15.3nm,且在300K下,3种SPIONs均呈超顺磁性。将不同粒径、不同浓度的SPIONs水分散液置于频率为425kHz、磁场强度为5.3kA·m^-1的交变磁场(ACMF)中进行升温实验。探讨比能量吸收率值与SPIONs粒径之间的关系,计算布朗弛豫时间及尼尔弛豫时间。结果表明:SPIONs水分散液的升温速率随SPIONs的粒径增大而增大,初始温度为20℃时,粒径为8.7,12.6nm和15.3nm的SPIONs水分散液(2mg·mL^-1)在480s内温度分别升高了25,27,35℃。尼尔弛豫时间比布朗弛豫时间小,说明磁热效应主要来自于尼尔弛豫损耗。SPIONs粒径越大,比能量吸收率SAR值越高,最高可达810W·g^-1,且SAR值与SPIONs水分散液的浓度呈负相关关系。     

银/壳聚糖复合物的制备与表征

采用液相化学还原法合成了银/壳聚糖(Ag/CS)复合物,探索并确定了合成复合物的最佳工艺条件.对复合物的结构和性能进行了表征,结果显示,CS分子通过静电效应和位阻效应阻止了Ag纳米粒子的聚集,使其均匀分散于复合物中;复合物中Ag纳米粒子为面心立方结构,平均粒径小于10nm;与Ag纳米粒子复合后CS的热稳定性明显高于纯CS.     

纳米SiO2改性生物降解复合薄膜研究

目的以壳聚糖(chitosan)、木薯淀粉和聚乙烯醇(PVA)为基础成膜原料,探究纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的制备工艺过程。方法以薄膜断裂伸长率、抗张强度、透光率和吸水率为评判标准,在单因子试验基础上,设计L9(34)正交试验,研究纳米SiO2含量、分散剂十二烷基苯磺酸含量、膜液pH值等3个因素对纳米SiO2改性木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖薄膜性能的影响。结果得出了制备纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳工艺参数,纳米SiO2质量分数为2.0%、十二烷基苯磺酸钠质量分数为2.0%、膜液pH值为3.0,3个因素对改性薄膜性能的影响程度大小排序为分散剂含量纳米SiO2含量pH值。结论获得了纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳生产工艺参数。     

Cu-水纳米流体的分散行为及导热性能研究

通过测定Cu-水纳米悬浮液的Zeta电位和吸光度,采用Hotdisk热物性分析仪测量了其导热系数,探讨了不同pH值和分散剂浓度对Cu-水纳米悬浮液分散稳定性和导热性能的影响.结果表明,pH值和分散剂加入量是影响Cu-水纳米悬浮液分散稳定和导热系数的重要因素.最优化的pH值和分散剂加入量能显著提高水溶液中Cu表面Zeta电位绝对值,增大了颗粒间静电排斥力,悬浮液分散稳定性较好,导热系数较高.从分散稳定和导热系数提高两个方面来考虑,pH=9.5左右被选为最优化值,在0.1%Cu-H2O纳米流体中,0.07%SDBS被选为最优化浓度.另外,Cu-水纳米流体的导热系数随纳米粒子质量分数的增大而增大,呈非线性关系,且比现有理论(Hamilton-Crosser模型)预测值大.     

磁性羧甲基化壳聚糖纳米粒子的制备与表征

以化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子,壳聚糖经羧甲基化改性后接枝在Fe3O4颗粒表面,得到了磁性羧甲基化壳聚糖(Fe3O4/CMC)纳米粒子.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)及磁性测试对产物进行了表征.TEM表明Fe3O4纳米粒子被CMC包覆,粒径约10 nm;XRD分析表明复合纳米粒子中磁性物质为Fe3O4;FT-IR表明壳聚糖发生羧甲基反应以及在Fe3O4表面的接枝反应.Fe3O4/CMC纳米粒子具有超顺磁性,比饱和磁化强度25.73 emu/g,有良好的磁稳定性.     

壳聚糖/基因传递系统的制备及性能

利用壳聚糖制备了不同N/P(氮/磷)物质的量比的壳聚糖/基因传递系统。通过凝胶电泳、激光粒度分析和原子力显微分析技术研究了壳聚糖分子量、N/P物质的量比对传递系统结合性能、平均粒径、Zeta-电位和颗粒形貌的影响;通过体外模拟考察了传递系统的抗消化的能力和控释行为。结果显示,壳聚糖分子量越大、N/P物质的量比越大,对基因的保护能力越强,形成的传递系统在模拟环境中越稳定,抗DNaseⅠ和溶菌酶消化的能力越强。pH值的降低使壳聚糖显示出"质子海绵"效应,pH值增大使传递系统结构松散,导致基因的释放。     

纳米氯化银/壳聚糖抗菌敷料的制备及功能评价

以壳聚糖纤维为基底材料,经表面处理,采用硝酸银多步浸渍和快速氯化反应的方法,制备均匀嵌合纳米氯化银颗粒的壳聚糖纤维复合抗菌敷料。银负载量小于60mg/10*10cm2时,壳聚糖纤维表面可观察到均匀的氯化银纳米粒子,粒径分布20~80nm。氯化银纳米粒子结构和抑菌性具良好的稳定性,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的抑菌率均可达到99.99%。氯化银纳米粒子在经预处理的壳聚糖纤维表面具有良好的固着性。纳米氯化银/壳聚糖纤维供试样品对深二度烧伤伤口愈合没有不良作用,相对于生理盐水/纱布和磺胺吡啶银/纱布对照组,供试样品组的愈合率更高。本研究成果为新型氯化银抗菌敷料研发提供了重要依据。     

壳聚糖-CdS复合纳米粒子对甲基橙的光催化降解作用

用反相微乳液法制备了壳聚糖-CdS复合纳米粒子,并考察了复合纳米粒子用量、光照条件和溶液pH值等因素对光催化降解甲基橙的影响.结果表明:在100 mL质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液中加入0.30 g复合纳米粒子,可以达到较好的光催化降解效果;甲基橙在光催化降解过程中最大吸收波长464 nm处的吸收峰迅速减弱,并最终消失,且在258 nm和455 nm处出现了新的吸收峰,说明甲基橙发生了降解;溶液pH值对光催化降解甲基橙有一定的影响,在弱酸性条件下降解效率较高;复合纳米粒子比普通CdS降解效率高,2 min时高出50%,400 min时高出21.3%.初步提出了复合纳米粒子光催化降解机理,复合纳米粒子的吸附作用是光催化降解作用的前置步骤.     

聚氨酯-丙烯酸酯-苯乙烯复合水分散液的粒径及形态

采用原位乳液聚合法制备了水性聚氨酯-丙烯酸酯-苯乙烯(WPUAS)复合水分散液,研究了NCO/OH摩尔比、PU预聚物/MMA/ST质量比、羧基含量及羧基中和度对分散液粒子尺寸及形态的影响。结果表明,NCO/OH摩尔比减小、羧基含量增大及羧基中和度提高,都会导致分散液粒径减小;PU/(MMA+ST)质量比越小,粒径越大,粒子形态越不规整;MMA/ST质量比的变化对粒径影响不明显。     

壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料的制备及对染料的吸附性能

采用壳聚糖和蒙脱土合成了纳米复合材料,考察了不同pH值壳聚糖溶液、反应温度、反应时间和壳聚糖与蒙脱土摩尔比对复合材料有机化程度的影响,用IR和XRD对其结构进行了表征。结果表明,随着壳聚糖量的增加,壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料的结构由插层型结构向剥离型结构转变。随着有机化程度的增加,纳米复合材料对阴离子染料刚果红的吸附量也相应增大。     

Fe_3O_4磁流体制备及磁性能研究

采用共沉淀法制备了3种不同粒径的Fe3O4纳米粒子,并分别将其分散在水中制备成磁流体.采用超导量子干涉仪分别测量了不同粒径磁粒子及其磁流体的磁性能.实验结果显示:粉末状Fe3O4粒子的比饱和磁化强度和矫顽力均随粒径的增加而增大;磁流体中的磁粒子比饱和磁化强度也随着粒径的增加而增大,但3种样品的矫顽力均为零,显示出超顺磁性;相同粒径的Fe3O4粒子,在磁流体中的比饱和磁化强度较粉末状态时为低.     

电沉积条件对Fe-Ni-P合金沉积的影响

为促进Fe-Ni-P合金电沉积层在信息存储材料和屏蔽材料中的应用,研究了pH值、电流密度等工艺条件对合金沉积速度、组成、表面形貌和结构的影响.结果表明:当镀液主盐物质的量比Fe/Ni=5/5时,随pH值从2.0增加到4.0,镀层中Fe原子分数从6.92%增加到64.47%,Ni从61.03%下降到8.07%,P从32.05%下降到27.46%;随电流密度从20 mA/cm2增加到50 mA/cm2,镀层中Fe原子分数从2.49%增加到63.15%,Ni从55.99%下降到13.50%,P从41.52%下降到23.35%.用X射线衍射和扫描电镜研究了镀层的结构和表面形貌,试验表明,所有镀层均呈非晶态结构,受工艺条件影响较小;随pH值从2.0增加到4.0,镀层表面的圆形颗粒粒径逐渐增大.     

SDS对石墨-H_2O分散液稳定性的影响

石墨的分散是制备水性石墨导电涂料的关键技术,本文选用十二烷基硫酸钠(SDS)作为分散剂,制备了稳定性能较好的石墨-H2O分散液。通过测定石墨-H2O分散液的吸光度和Zeta电位,探讨了不同SDS添加量、pH值对石墨-H2O分散液稳定性的影响,并分析了作用机理。结果表明:SDS的添加量存在一个最佳值,以石墨质量为基准,SDS用量为3.5%时,分散液稳定性最好;分散液受pH值影响较大,pH值的增大促进了石墨表面酸性基团的离解并使SDS分子充分伸展,增大了石墨粒子间的静电斥力,分散液的稳定性增强;该体系中,主要通过静电斥力使石墨粒子稳定,Zeta电位绝对值与吸光度有良好的对应关系,Zeta电位绝对值越高,吸光度越大,分散液稳定性越好;石墨-H2O分散液的粒径分布及粘度曲线表明,加入SDS使石墨粒子在水中达到良好的分散。     

胶原/壳聚糖复合溶胀液的流变特性

在胶原溶胀液中加入壳聚糖,形成了胶原/壳聚糖复合溶胀液(1.5%质量分数,下同),考察了胶原与壳聚糖的质量比、剪切速率、温度等因素对复合溶胀液表观黏度的影响规律。实验结果表明,复合胶原溶胀液具有假塑性流体的特性。随着复合溶胀液中壳聚糖含量增多,体系pH值逐渐增大,向胶原溶胀液的等电点靠近,使分子逐渐卷曲,流体力学等价球变小,其表观黏度逐渐减小,对剪切应力的敏感性逐渐减小。另外,随着体系温度的升高,复合溶胀液的非牛顿指数值不断增大,其流动性趋于牛顿流体。