壳聚糖铁(Ⅲ)配合物吸附动力学研究

采用非均相吸附法制备了壳聚糖铁(Ⅲ)配合物,用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)对配合物的结构进行了表征;研究了壳聚糖对Fe³⁺ 的吸附动力学特性。实验结果表明,壳聚糖与Fe³⁺之间发生了配位作用,壳聚糖分子中参与配位反应的主要是-NH_²、-OH及少量的-NHCOCH₃;壳聚糖对Fe³⁺的吸附行为可用Langmuir单分子层吸附机理解释,且求得吸附表观活化能为3.6476kJ/mol。     

羊毛/铁配合物非均相芬顿反应光催化剂的制备及其应用性能

为提升废旧羊毛的回收再利用价值,将具有不同直径和鳞片结构的3种羊毛分别与水溶液中Fe³⁺进行配位反应,得到3种羊毛/铁配合物,然后将其作为非均相芬顿反应光催化剂应用于活性红195的氧化降解反应中,研究了反应条件以及羊毛直径和鳞片层等对配合物的铁离子配合量和光催化性能的影响。结果表明:Fe³⁺浓度和配位反应温度的升高均能促进Fe³⁺和羊毛之间配位反应的进行,较薄鳞片层的羊毛更易与Fe³⁺反应,制备更高铁离子配合量的羊毛/铁配合物;可使用Lagergren准二级动力学模型方程对羊毛与Fe³⁺之间的配位反应进行描述,但较薄鳞片层羊毛的反应速度更慢;3种羊毛/铁配合物都可显著催化染料发生氧化降解反应,提高铁离子配合量和辐射光强度,均能增加其光催化性能,较细羊毛制备的配合物具有更强的催化作用和pH值适应性。     

活性染料/聚苯乙烯复合胶体微球的制备及其在桑蚕丝织物上的结构生色

为提高纺织品结构生色光子晶体的色彩饱和度,通过静电吸附将黑色活性染料引入带正电聚苯乙烯(PSt)胶体微球表面,制备了一种外表面吸附染料型PSt结构基元(活性染料/PSt微球),采用数码喷印方式在桑蚕丝织物上构建结构生色光子晶体。研究了染料在PSt胶体微球表面的吸附条件和吸附模型,对活性染料/PSt微球的结构形貌及所得光子晶体的排列和结构生色效果进行表征。结果表明:PSt微球表面染料的吸附量随时间、温度和染料用量的增大而增大;该吸附模型符合Langmuir型;活性染料/PSt微球具有典型的核壳结构,微球粒径较吸附前略有增大;白色蚕丝织物表面所构建的活性染料/PSt光子晶体生色结构,微球排列规整有序,呈现鲜艳明亮的结构色。     

非晶光子晶体结构色织物的制备及其数值模拟

为深入研究非晶光子晶体结构,实现对结构色的有效调控,将经快速氧化制备的壳核结构聚苯乙烯/聚多巴胺(PS/PDA)微球在棉织物上构建三维非晶光子晶体结构,采用Rsoft软件建立数值模型对其光学性质进行计算。探究晶体微球粒径、光线入射角度对光子晶体反射率的影响,并通过CIE标准色度系统得到色品坐标,在CIE色度图中直观地反映光子晶体结构色变化。研究表明:计算结果与实验测试结果较为吻合,粒径为 195、222、267、287 nm的PS/PDA纳米微球构建的非晶光子晶体结构,依次对应蓝色、绿色、黄绿色和红色,且随着入射角的不同,结构色不会发生改变。通过数值模拟计算,可控制纳米微球粒径、调节非晶光子晶体的光子赝带隙,从而对产生的结构色进行有效调控。     

普洱茶-硒掺杂碳量子点和单质硒的同时制备及其在Fe3+检测中的应用

目的:为探讨普洱茶-纳米硒制备掺杂型碳量子点的可行性及其相关特性,实现水体系中Fe³⁺的快速检测。方法:以普洱茶水提取物稳定分散的普洱茶-硒原子为掺杂原子,采用水浴法,通过优化反应温度和时间,同时制备出普洱茶-硒掺杂碳量子点(Pu-erh tea nano-selenium doped carbon quantum dots,PT-Se-CQDs)和单质硒两种物质;采用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等技术表征PT-Se-CQDs的紫外-可见吸收特性和荧光强度,采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱及X射线衍射等技术表征其形态形貌、元素组成及结构特性;并以PT-Se-CQDs为荧光探针构建荧光传感器,用于水体系中Fe³⁺检测。结果:当反应温度100℃、反应时间10 h时,可同时制备得量子产率为3.41%、平均直径约为3.1 nm的类球形PT-Se-CQDs和单质硒。Fe³⁺对PT-Se-CQDs具有强荧光静态猝灭效应,当Fe³⁺浓度为0～300μmol/L时,比率荧光强度(F/F₀)...     

柔性光子晶体结构生色膜的制备及其光学性质

针对硬质纳米微球所构筑的光子晶体在外力作用下结构易损坏,结构色耐久性差的问题,采用分步法合成内刚外柔型聚苯乙烯/聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)(PS/P(MMA-BA))纳米微球,然后通过熔融剪切法快速制备柔性光子晶体结构生色膜。结果表明:纳米微球制备中内核交联剂二乙烯苯(DVB)可增加PS内核的交联密度和折光指数,使之与外层产生一定的折光指数差,且可与外层P(MMA-BA)共价连接;外层交联剂甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)可使纳米微球外层形成一定的交联点而提高外层的稳定性;当DVB用量为苯乙烯(St)的12.5%,ALMA用量为MMA与BA总量的0.3%时,光子晶体结构生色膜具有优良光学性质和力学性质,产生的结构色鲜艳明亮,且耐弯折、耐冲洗、耐摩擦;适应此类纳米微球组装的熔融剪切法,能快速大面积制备柔性光子晶体结构生色膜。     

氧化石墨烯/罗丹明6G改性滤纸的制备及性能

利用氧化石墨烯(GO)和罗丹明6G-聚乙烯亚胺(R6G-PEI)对滤纸(FP)进行物理改性,制备了纸基传感器FP/GO/R6G-PEI。利用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、伺服材料多功能高低温控制试验机、紫外光谱仪和荧光光谱仪等,对FP/GO/R6G-PEI的形貌、力学性能和传感性能进行表征。结果表明,与FP、FP/GO相比,FP/GO/R6G-PEI的表面平滑度提高,透气度降低,力学性能增大。将FP/GO/R6G-PEI浸泡于Fe³⁺溶液中时,观察到FP/GO/R6G-PEI变为淡粉红色,且荧光强度显著增强,可实现FP/GO/R6G-PEI对水中的Fe³⁺肉眼可见和荧光检测。理想识别单元Structure 3与Fe³⁺的能级差(0.53 eV)小于Structure 3的能极差(3.12 eV),说明Structure 3与Fe³⁺的螯合体系更稳定。     

二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯光子晶体在涤纶织物上的结构生色

为开发无机/聚合物复合微球在纺织品结构色上的应用,在制备粒径可控、单分散性优良的二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯(SiO_2/PMMA)微球基础上,通过垂直沉积自组装法,在涤纶织物表面构建有序的SiO_2/PMMA光子晶体结构。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、三维视频显微镜和多角度分光光度仪分别表征了涤纶织物表面SiO_2/PMMA光子晶体的排列及结构生色效果。研究结果表明:涤纶织物表面的SiO_2/PMMA光子晶体呈现三维有序的非密堆积面心立方结构;结构色鲜艳明亮,随微球粒径的变化而变化;在不同观察角度下结构色呈现出不同的色相及色彩饱和度,具有明显的虹彩效应。     

氨基化聚苯乙烯微球的制备及在克伦特罗抗体纯化中的应用

进行氨基聚苯乙烯微球制备方法及其应用于克伦特罗抗体纯化的研究。通过分散聚合法制备聚苯乙烯微球,硝基反应成硝基化聚苯乙烯微球,再还原成氨基化微球。并利用电子显微镜及红外光谱仪对微球形态及结构进行表征。成功制备氨基聚苯乙烯微球后,将微球与盐酸克伦特罗分子发生重氮化反应,得到连接克伦特罗分子的微球。将这种微球免疫亲和吸附分离盐酸克伦特罗的抗体。最后将纯化后的抗体通过紫外检测,电泳检测等方法证明所制备的微球用于抗体的纯化可行。     

金属离子对木聚糖酶制备阿魏酸糖酯的影响

采用木聚糖酶制备小麦麸皮中的阿魏酸糖酯。结果表明：添加金属离子会明显影响木聚糖酶的活性,K⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Co²⁺ 对木聚糖酶有激活作用,其中Mn²⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Co²⁺ 有较强的激活作用;而EDTA、Sn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺、Mg²⁺ 对木聚糖酶有抑制作用,而且高浓度的金属离子也会抑制木聚糖酶的活性。在制备阿魏酸糖酯时添加一定浓度对木聚糖酶有激活作用的金属离子,可以降低木聚糖酶的添加量。     

天然彩棉后整理加工中颜色稳定性的影响因素

针对天然彩棉在后整理加工中金属离子等因素使其颜色发生变化的问题,研究了天然彩棉在不同温度、不同pH值溶液、石油醚预处理以及在金属离子处理液中颜色的变化,并制定合理的加工工艺。结果表明:当温度低于80 ℃时,天然彩棉颜色无太大变化,当温度高于80 ℃时,随温度的增加,天然彩棉颜色发生明显变化;当pH值小于7时,天然彩棉的颜色随pH值减小而逐渐变浅,当pH值大于7时,天然彩棉的颜色随pH值增大而逐渐变深;经石油醚预处理后天然彩棉的颜色比未经石油醚预处理的更为稳定;Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺等金属离子均对天然彩棉颜色有影响,其中Fe³⁺对天然彩棉颜色的影响最大。     

光子晶体结构生色碳纤维/涤纶混纺纱线的制备及其性能

针对碳纤维难着色的问题,提出利用结构生色实现碳纤维/涤纶混纺纱线的着色。以聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)胶体微球为结构基元,利用浸渍提拉法在碳纤维/涤纶混纺纱线上构筑光子晶体生色结构。分析组装液质量分数和自组装温度对结构色的影响,探究胶体微球在纱线表面组装成光子晶体的过程,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装技术提升结构生色纱线的色彩耐久性。结果表明：当组装液质量分数为70%、自组装温度为40℃时,可以在纱线表面构筑得到结构色明亮的光子晶体;胶体微球在纱线表面的组装过程归纳为预备阶段、堆砌聚集和完备阶段;经PDMS封装后的结构生色纱线经历水洗摩擦后依旧保持原有的色彩鲜艳度。该研究可为实现彩色碳纤维制品的现代化生产和应用提供新的策略。     

活性染料结构对彩色聚合物纳米球性能的影响

为提高彩色聚合物纳米球的染料负载量及着色性能,选取含不同数量磺酸基的活性染料和阳离子聚合物纳米球,制备了不同的彩色聚合物纳米球。通过平衡透析法,借助透射电子显微镜和纳米粒径/电位分析测试仪,探讨了含有不同数量磺酸基活性染料的浓度对彩色聚合物纳米球的染料吸附量、水合粒径及Zeta电位的影响。结果表明:相同染料浓度下,含有磺酸基越多的活性染料在阳离子纳米球上的吸附量越大;当磺酸基数量相同时,疏水性越强的活性染料在阳离子纳米球上的吸附量越大; 彩色聚合物纳米球的染料吸附量随着染料浓度增加而增加;Zeta电位的绝对值随染料浓度呈现先减小后增大的趋势,平均水合粒径呈现先增大后减小的趋势。     

基于光子晶体的结构色织物研究进展

针对传统印染行业污染高、能耗高的问题,综述了一种绿色环保的纺织着色印染方式,即结构生色的织物着色方法;分析了其光子晶体结构的生色原理,并将采用光子晶体结构的色织物制备方法总结为一步法和二步法。一步法为直接在织物表面涂覆结构色材料,其中重力沉降法和垂直沉积法制备方法简单,静电自组装法结构色织物的厚度可控,喷墨打印法可实现织物的局部精准着色,雾化沉积法适用于不规则织物表面的印染,磁控溅射法适用于各种材料织物的染色;二步法为从结构色纤维、纱线到织物的制备方法,制备步骤复杂,但制备织物的力学性能较一步法好,印染织物后其色牢度优。最后总结了结构色织物在发展中存在的问题。     

WD02菌株产红色素的稳定性研究

从温度、pH值、光照、氧化剂及还原剂、金属离子等方面研究WD02菌株所产红色素的稳定性.结果表明,该红色素在低于40℃条件下较为稳定;对光照较为稳定;在pHS～7环境下保存率较高,适用于微酸性食品的着色;该红色素对还原剂很稳定性,而对氧化剂非常不稳定;Cu2+、Zn2+、M2+、K+、Na+等金属离子对红色素有增色效应,而Fe3+、Fe2+和Ca2+等金属离子能破坏WD02菌株红色素水溶液稳定性并造成红色素损失.     

基于液态光子晶体固定化的柔性结构生色膜制备及其性能

针对光子晶体材料结构稳定性较差的问题,以光固化型单体取代常规组装介质水制备液态光子晶体,通过紫外光聚合固化构建纳米微球嵌入弹性体式的非密堆积阵列光子晶体,制备结构稳定的柔性光子晶体结构生色膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明:液态光子晶体的光学性质可通过胶体体系中SiO₂纳米微球的体积分数及其粒径进行调控,随SiO₂体积分数由22%增大至40%,其微球间的平均间距逐渐减小,液态光子晶体结构色蓝移;固定SiO₂微球体积分数,当其粒径由123 nm增加至178 nm时,液态光子晶体结构色红移;液态光子晶体色彩鲜艳、饱和度高,经紫外光辐照后,所构建的固态光子晶体膜具有明显的虹彩效应和优异的柔韧性,并表现出显著的力致变色性能,展示了其在智能可穿戴纺织材料领域良好的应用潜能。     

织物织造参数及表面疏水性对光子晶体结构色的影响

以单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(P(St-MAA))微球为结构基元,采用重力沉降自组装法在涤纶织物上构建光子晶体结构色薄膜,探究织物织造参数及表面疏水性能对光子晶体结构色效果的影响,并分析结构色的调控方式。通过场发射扫描电镜、视频显微镜和紫外-可见分光光度仪观测光子晶体的排列状况、结构色均匀性和鲜艳性、结构色反射率曲线。结果表明:在相同织造参数条件下,当织物组织为平纹时,质量分数为2%的微球组装液即可获得结构色鲜明的光子晶体;同为平纹组织的条件下,织物越致密则越有利于得到结构色亮丽的光子晶体。随织物疏水性增强,微球组装液在表面越难铺展和渗透,所得光子晶体薄膜的裂纹越发明显,结构色亮度愈加下降。在保持其他参数不变的情况下,通过调控结构基元的粒径和观察角度可以对结构色的色相进行调控,当基元粒径减小或观察角增大时,结构色会发生蓝移现象。本研究为纺织基材上构建明亮、均匀的结构色提供了参考。