利用超临界CO_2制备聚合物载药微粒的研究进展

近年来,各种缓、控释给药系统成为医药行业的研究热点,如何制备安全、便捷、高效、副作用小的载药微粒引起人们的广泛关注。超临界流体技术因其绿色、环保等特点,在制备载药微粒领域起着越来越重要的作用。在载药微粒的制备过程中,根据超临界CO2所起的作用不同,超临界流体技术可分为以下3类:超临界CO2作溶剂、超临界CO2作溶质和超临界CO2作抗溶剂。本研究分别介绍相应条件下的几种载药微粒的制备方法,如超临界流体快速膨胀法、超临界流体浸渍法、气体饱和溶液法、超临界流体辅助雾化过程及超临界抗溶剂法。介绍了这些方法的研究现状,并对其进行了分析和比较。最后对超临界流体技术在制备载药微粒方面的前景进行了展望。     

超临界CO2流体中制备纳米材料的研究进展

重点介绍了以超临界CO2流体为介质制备纳米材料的方法、原理及其研究进展。以超临界CO2流体为溶剂或反溶剂制备纳米材料的方法有超临界快速膨胀法、超临界辅助雾化法、超临界反溶剂法;以超临界CO2流体为反应物制备纳米材料的方法有超临界微乳液法、溶胶-凝胶超临界干燥法。对这些方法制备的纳米材料的特点进行了分析,并对超临界CO2流体技术在纳米材料制备中的应用前景进行展望。     

镁橄榄石对油井水泥抗CO2腐蚀性能的影响

【目的】研究镁橄榄石掺加对减轻超临界CO₂环境下油井水泥石的腐蚀渗透性能。【方法】以镁橄榄石粉为外掺料配制不同的油井水泥,分析温度为150℃,CO₂总压为50 MPa条件下镁橄榄石水泥石的抗压强度,优选出镁橄榄石粉的最佳掺量;利用渗透率、热重分析(thermo gravimetric analysis,TGA)、X射线衍射(X-Ray diffraction,XRD)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)进行测试,评价镁橄榄石对油井水泥石抗CO₂腐蚀性能的影响,分析镁橄榄石对油井水泥石抗CO₂腐蚀的作用机制。【结果】镁橄榄石粉的掺入不会影响油井水泥的流动度,当镁橄榄石粉的质量分数为2%时,对比腐蚀前油井水泥石的,抗压强度提高35.47%,渗透率降低0.010 4 m D;腐蚀28 d后,镁橄榄石水泥石的抗压强度为空白水泥石的193.71%,且仍高于腐蚀前。【结论】镁橄榄石是一种抗CO₂腐蚀外加剂,能提升油井水泥的抗CO_2<...     

超临界CO2方法制备纳米蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料

比较了超临界CO₂方法与机械共混法制备的纳米蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料的结构与性能,以验证超临界CO₂方法在氢化丁腈橡胶复合材料制备中的有效性。并研究了超临界CO₂处理条件对蒙脱土分散情况的影响。XRD及TEM研究表明,与机械共混法相比,超临界CO₂处理有效提高了氢化丁腈分子向蒙脱土层间扩散的能力,使层间距进一步增大,最大达3.93 nm。同时,蒙脱土片层能够均匀无规地分散于氢化丁腈橡胶基体中,且具有较高的剥离程度。而超临界处理时,温度和压力的变化对蒙脱土的分散情况影响不大。蒙脱土加入后,蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料的拉伸强度显著提高,从14.4 MPa分别增加到16.3 MPa（机械共混法）和19.6 MPa（超临界CO₂方法）,断裂伸长率也略有增加。超临界CO₂方法比机械共混法所制备复合材料的力学性能要高,且在介质浸泡前后,仍能够保持较好的力学性能。     

超临界抗溶剂法制备金属氧化物纳米颗粒的研究进展

具有纳米尺寸的金属氧化物因其优异的催化性能而在电化学、生物医学和其他科学领域备受瞩目.目前,制备金属氧化物纳米颗粒的传统方法主要有水热法、溶剂热法、沉淀法、微乳液法、溶胶凝胶法和模板法等.然而,这些方法往往因成本偏高、存在有机溶剂残留等问题而限制了其进一步发展.为此,迫切需要开发一种制备金属氧化物纳米颗粒的新型技术来弥补传统方法的不足,促进金属氧化物纳米颗粒制备技术的发展.超临界流体是温度和压力处在物质的临界温度和临界压力之上的一种处于特殊状态的流体,其兼具气体和液体的某些性质,具有独特的溶剂化特征、近乎于零的表面张力、低粘度、易调变,具有接近液体的密度与溶解度和类似气体的扩散性质.近年来,超临界流体技术由于其温和的操作条件和独特的性质而广泛应用于化工、环境、制药等领域.其中,超临界抗溶剂法造粒因具有操作条件温和、制备颗粒大小可控、颗粒无有机溶剂残留等优点而备受瞩目.金属氧化物纳米颗粒因其本身的尺寸效应,在催化、传感、生物医学等领域具有较为良好的应用前景.本文介绍了超临界抗溶剂法制备金属氧化物纳米颗粒的基本原理、制备流程及应用,并着重探讨了不同温度、压力和溶液浓度对超临界抗溶剂法制备金属纳米颗粒粒径大小以及形貌的影响,最后对该方法面临的问题和挑战以及发展前景进行了展望.     

超临界法制备超微粉体技术

超细微粒,特别是纳米级粒子的研制,在当前的高新技术中己成为一热门领域,在材料、化工、轻工、冶金、电子、生物医学等领域得到广泛应用.超临界流体技术制备超微粉体是一项新技术.本文介绍了近年来开发的一些新方法和新工艺,诸如超临界溶液快速膨胀法,超临界流体抗溶剂法,超临界流体化学反应和超临界干燥法.重点介绍了超临界溶液快速膨胀法、超临界流体抗溶剂法的研究进展及其影响因素.并指出,要将这些技术应用于工业化生产,尚需在理论上有一定的突破.     

超临界CO2流体辅助合成Si-Fe-Fe3O4-C复合材料及储锂性能

硅碳负极是未来锂离子电池材料发展的重点方向之一,本文针对传统球磨法制备硅碳负极复合不均匀、界面融合差等问题,提出了一种超临界二氧化碳(scCO₂)流体介质球磨合成Si-Fe-Fe₃O₄-C复合材料的新方法。研究发现,纳米硅和中间相碳微球(MCMB)在scCO₂介质球磨混合过程中,CO₂和Fe反应先得到均匀分散的Si-FeCO₃-C前驱体,然后FeCO₃原位高温固相分解得到Si-Fe-Fe₃O₄-C复合材料。同时,在scCO₂流体渗透下,MCMB剥离成石墨片,并与纳米硅和Fe-Fe₃O₄实现较好的界面融合,Fe-Fe₃O₄的引入显著提升了硅碳负极的储锂容量、循环稳定性和倍率性能,Si-Fe-Fe₃O₄-C复合材料在0.2 A·g?1下100次循环后可逆容量保持在1065 mA·h·g?1。本方法利用超临界流体渗透性好、扩散能力强等特点,合成工艺简便,容易工业化实施,具有商业化开发潜力。      

钴锰共掺杂金属有机框架催化过一硫酸盐降解四环素的性能

【目的】制备高效固体催化剂,实现水中污染物四环素(tetracycline, TC)的高效降解。【方法】采用溶剂热法制备钴、锰共掺杂的金属有机框架化合物MIL-88B(Co-Mn),并用于催化过一硫酸盐去除水中TC,分别考察钴、锰不同物质的量比对催化剂性能的影响,进行实验条件优化。【结果】在催化剂Co(NO₃)₂·6H₂O和Mn(NO₃)₂·4H₂O的物质的量比为3∶2,反应体系pH为5,TC质量浓度为10 mg/L,催化剂质量浓度为20 mg/L,过一硫酸盐浓度为2 mmol/L,反应时间为60 min时,TC去除率可达94%以上;所制备的MIL-88B(Co-Mn)催化剂具有良好的循环利用性,经过4次循环,TC去除率仍大于90%。【结论】制备的MIL-88B(Co-Mn)是一种高效催化剂,在处理抗生素废水的过程中证明是可行的,能有效催化过一硫酸盐去除水中TC。     

纳米TiO2 / 再生纤维素复合薄膜的制备及光催化性能

在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯室温离子液体中, 将纳米TiO₂粉末与纤维素浆粕进行溶液共混, 所得纤维素用水再生后, 经过超临界CO₂干燥处理, 制备了不同TiO₂ 含量的纳米TiO₂ / 再生纤维素复合膜。通过扫描电子显微镜(SEM) 、X 射线衍射(XRD) 、傅立叶变换红外光谱( FTIR) 对所得薄膜的形貌、结构进行表征。利用PCC-2 型光催化活性检测仪测试薄膜在紫外光下光催化降解亚甲基蓝的能力, 评价薄膜的光催化活性。讨论了纳米TiO₂ 含量、超临界CO₂ 干燥和真空干燥对薄膜性能的影响。结果表明: 复合膜的光催化活性达到所用TiO₂粉体的90 %; 经超临界CO₂ 干燥处理所得复合膜的光催化活性明显高于真空干燥所得复合膜的活性; 纳米复合膜的光催化活性随TiO₂ 含量的增加先升高后降低, 含量为5 %时光催化活性最高。      

碱式碳酸镁焙烧法制备多孔氧化镁晶体

【目的】实现多孔MgO晶体的可控制备。【方法】以菱镁矿为镁源,采用水化碳化-低温水溶液法,热解Mg(HCO₃)₂溶液合成平均直径为10.0μm、平均长度为50.0μm的多孔棒状碱式碳酸镁(4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O);通过焙烧法制备多孔MgO晶体,分别探讨焙烧温度、时间对前驱体4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解率、 MgO物相组成和形貌的影响,探究4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O热分解机制。【结果】在焙烧温度为700℃、时间为3.0 h时,制得平均直径为20.0μm、平均长度为50.0μm、比表面积为76.12 m²/g的介孔棒状MgO晶体;在4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解过程中,随着温度升高,结晶水失去,—OH的分离和C—...     

基于RBF神经网络的生物质电站高温气体CO2浓度测量方法

电站气体浓度测量对实现燃烧优化、提高燃烧效率和火焰品质、减少污染物排放具有重要意义。以CO₂气体为例进行研究,基于近红外波段可调谐激光吸收层析成像技术,提出了基于径向基(radial basis function, RBF)神经网络的高温气体CO₂浓度测量方法。通过实验获取不同浓度下的CO₂吸收可调谐激光光谱信号,计算CO₂吸收谱线和原始信号的差值,提取出描述该差异性的统计特征参数作为RBF神经网络的输入,CO₂浓度作为RBF神经网络的输出,建立了基于RBF神经网络的高温气体CO₂浓度测量仿真模型,通过仿真实例验证了该方法的有效性和正确性。与GRNN神经网络对比分析表明:RBF神经网络法可以有效提高CO₂浓度测量精度,为生物质发电高温气体计量提供理论依据。     

三维g-C3N4泡沫负载Cu(OH)2纳米片的制备及其光催化还原CO2性能

为了改善g-C₃N₄光催化还原CO₂过程中的气体传质、吸附和光生电荷分离效率，分别从泡沫孔结构构筑和构建异质结两方面进行光催化材料设计。采用表面活性剂发泡法制备g-C₃N₄泡沫(g-C₃N₄ Foam),以此为基体通过化学镀铜和氢氧化处理制备g-C₃N₄泡沫负载Cu(OH)₂纳米片(Cu(OH)₂/CNF)复合材料，对其结构和光催化性能进行分析。结果表明：g-C₃N₄ Foam和Cu(OH)₂/CNF均展现出发达的三维微米孔网络结构，这种结构可从动力学层面优化CO₂在气-固催化反应中的传质和吸附，使CO₂吸附容量分别达到3.97 cm³/g和3.59 cm³/g,为g-C₃N...     

Pd掺杂量对有机无机杂化SiO2膜H2/CO2分离性能和水热稳定性能的影响

以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体、PdCl₂为钯源, 制备Pd掺杂有机无机杂化SiO₂(POS)溶胶, 涂膜后在水蒸气氛围中煅烧, 制备得到POS膜。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N₂吸附-脱附和透射电子显微镜(TEM)对POS粉体的微观结构进行表征。考察了钯/硅摩尔比(n(Pd/Si)=0.1、0.5和1)对POS膜的气体分离性能与水热稳定性能的影响。结果表明: 随着Pd掺杂量的增加, POS膜的H₂渗透率逐渐增大, H₂/CO₂的理想选择性逐渐下降。经100 kPa水蒸气处理180 h后, 采用n (Pd/Si)=1制备的POS膜的H₂渗透率达到1.62× 10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1, H₂/CO₂理想分离因子达到13.6, 表明该膜具有较好的H₂渗透性能、H₂/CO₂分离性能和水热稳定性能。     

管状复合炭膜的制备及其气体渗透性能

以中空纤维陶瓷膜为载体，聚芳醚酮为聚合物前驱体，采用浸涂-相转化结合的方法制备复合炭膜，探讨了制膜工艺对复合炭膜结构及性能的影响.结果发现，铸膜液浓度和提拉速率对膜的完整性影响较大，在15%质量分数铸膜液和2 cm/min提拉速率的条件下，可制备出表面膜层完整均一且兼具较高气体渗透通量的复合炭膜；通过控制制备前驱体膜过程中蒸发温度和蒸发时间，复合炭膜分离层缺陷大幅减少，气体分离选择性得到了显著提升.以15%铸膜液和2 cm/min提拉速率，在60℃蒸发温度及10 s蒸发时间的制膜工艺条件下制备出的复合炭膜，其O₂/N₂、CO₂/N₂和CO₂/CH₄选择性分别为5.62、26.27、25.10,O₂、CO₂渗透通量分别可达252、1 177 GPU.     

单分散无溶剂纳米SiO2流体对环氧树脂的改性

以纳米粒子SiO₂为核、表面活性剂N,N-十二基-N-甲基-N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氯化铵(SID3392)为颈状层、聚(乙二醇)4-壬基苯基醚3-磺丙基钾盐(PEGS)为冠状层,制备出了无溶剂纳米SiO₂流体。无溶剂纳米SiO₂流体为牛顿流体,在室温下具有较低的黏度,在26.5 ℃时其黏度为4.3 Pa·s,无溶剂纳米SiO₂流体中SiO₂的含量为13.65wt%。将该无溶剂纳米SiO₂流体加入环氧树脂中,制备了无溶剂纳米SiO₂流体/环氧树脂复合材料。TEM结果表明: 无溶剂纳米SiO₂流体在环氧树脂基体中具有良好的分散性。DSC测试表明: 无溶剂纳米SiO₂流体的加入会略微降低环氧树脂的固化温度。当纳米SiO₂流体加入量为2.5wt%时,复合材料的冲击性能提高了164.7%,玻璃化温度提高了15.4 ℃。断面SEM结果显示无溶剂纳米SiO₂流体能够提高环氧树脂的韧性。     

超临界二氧化碳介质中纳米颗粒合成研究进展

在超临界流体介质中制备纳米颗粒是一项纳米颗粒合成的新技术.介绍了超临界流体的特性,综述了超临界流体快速膨胀、超临界流体抗溶剂、超临界流体干燥、超临界流体微乳液、超临界二氧化碳制动沉降法等技术的原理、影响因素、应用研究及发展前景.利用超临界流体较好的溶解、扩散和传质能力,可制备出性能优异的纳米颗粒.     

退火预处理对中空纤维炭膜结构和性能的影响

炭膜具有优异的热稳定性、化学稳定性和气体分离性能.以聚酰亚胺中空纤维膜为前驱体，经过T_g附近退火预处理(250、300和350℃),进而高温炭化制备高性能中空纤维炭膜，研究了预处理条件对炭膜结构和气体分离性能的影响.结果表明，当退火预处理温度升高时，中空纤维炭膜的结构更加致密，其CO₂/CH₄和H₂/CH₄选择性提高，气体通量下降.尤其是当退火预处理温度为350℃时，与未经预处理的中空纤维炭膜相比，其CO₂/CH₄和H₂/CH₄选择性分别提高了98%和195%.同时，研究了渗透温度和压力对气体分离性能的影响，采用HIM(氦离子电镜)、FTIR和XRD对中空纤维炭膜的结构进行了表征.     

超临界CO2抗溶剂法制备聚乳酸药物缓释微球

以L-聚乳酸为模型体系,超临界CO2为抗溶剂,采用超临界流体抗溶剂法制备聚乳酸微球.考察了压力、温度、溶液浓度、溶液流速、二氯甲烷-丙酮混合溶剂、聚合物分子量等参数对制备微球的形态、粒径及其分布的影响.结果表明,改变工艺参数,可在一定范围内调控微球粒径,所制微球平均粒径0.67～6.64μm,溶液浓度及其流速为主要影响因素;实验条件一定时,采用二氯甲烷-丙酮混合溶剂及强制分散溶液法制备得较小粒径微球.释放度实验结果表明,微球按一级释放方程释药,具缓释效果.     

超临界抗溶剂技术在制备超细微粒中的应用研究进展

超临界流体抗溶剂技术可以用于制备微细材料,在高分子、医药、电子和化学工业中都具有广阔的应用前景.综述了超临界抗溶剂技术在制备超细微粒方面的应用研究进展.尤其详细介绍了利用超临界抗溶剂技术在制备生物降解聚合物及药物制剂方面的研究现状.     

纳米氢氧化铝镁的制备及其分散性能研究

以结晶氯化铝(AlCl3·6H2O)、结晶氯化镁(MgCl2·6H2O)为主要原料制备前驱体溶胶,然后采用超临界流体干燥技术(SCDF)制备纳米氢氧化铝镁超细粉体.借助透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和物理吸附仪等仪器对纳米氢氧化铝镁超细粉体进行表征,并对其分散性能进行了探讨.