利用可控层层自组装法提高纤维素膜的力学性能

通过水溶性耦合试剂N-(3-二甲氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)将小分子4-羧基苯硼酸(PBA)与壳聚糖以形成酰胺键的方式结合起来,成功制备了苯硼酸官能团接枝的改性壳聚糖,随后将其与聚乙烯醇(PVA)通过pH值可控的层层自组装方法处理再生纤维素膜表面,得到力学强度明显改善的纤维素膜材料。结果表明:在pH为9.5,自组装30层高分子膜时,再生纤维素膜的拉伸强度与伸长率可提高38%和43%。处理后的再生纤维素膜达到了较为理想的力学性能增强效果,本方法对于纤维制品的性能改善有一定的应用价值。     

利用pH可控自组装法制备超疏水棉织物

利用水溶性耦合试剂N-(3-二甲氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)将小分子3-氨基苯硼酸(PBA)接枝到棕榈蜡乳液微球(PW)表面,成功制备了接枝苯硼酸官能团的改性棕榈蜡乳液微球(PW-PBA)。先将PW-PBA与聚乙烯醇(PVA)形成可逆硼酸酯,随后加入有机硅树脂,得到PW-PBA/PVA自组装超疏水棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、粒度分析、接触角(CA)及强力机等测试手段研究了产物的结构形貌和性能。结果表明,接枝有苯硼酸官能团的棕榈蜡乳液微球与PVA多元醇的相互作用受pH控制;在pH条件(pH≥9)下,热熔处理后的PW-PBA/PVA自组装膜棉织物表面接触角显著增加,达到122°;当pH为9,有机硅树脂质量分数在3%以上时,热熔处理后的PW-PBA/PVA自组装膜棉织物表面接触角达到152°,此时达到超疏水效果,研究表明整理后的棉织物的物理力学性能有所提高。该方法制备过程绿色、环保、成本低,对于棉织物的性能改善有较好的效果。     

含苯硼酸官能团纤维素膜的制备及性能

采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)/Na Br/Na Cl O氧化体系将纤维素膜C6位上的羟基氧化为羧基,再利用水溶性偶合试剂N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)将3-氨基苯硼酸与氧化纤维素膜以形成酰胺键的方式结合起来,从而制备出接枝有苯硼酸官能团的纤维素膜。文中对苯硼酸改性纤维素膜进行了结构表征与力学性能检测,并对改性过程中各因素的影响进行了讨论。结果表明,当TEMPO的用量为0.005 g,Na Br的用量为0.025 g,10%的Na Cl O溶液的用量为4 m L及氧化时间控制在60 min以内时,可以获得力学强度较好的纤维素膜。此外,该膜对含有多醇结构微粒的吸附与解吸过程可通过p H值控制来实现。鉴于苯硼酸结构对多醇类化合物具有的探针作用,所制得的改性纤维素膜在快速方便检测糖尿病等方面具有潜在的应用价值。     

废纸纤维素/壳聚糖膜的制备及性能

为增强壳聚糖膜的力学性能,制备了废纸纤维素/壳聚糖膜.以包装废弃瓦楞纸为原料,通过碱处理和漂白处理得到再生纤维素,再以不同组分与壳聚糖制备成膜,并对不同原料膜进行形态观察和力学性能检测.研究结果表明:废纸纤维素呈丝状,纤维直径约为15～20μm,结晶度较原始瓦楞纸有大幅提高;当在质量分数为2％的壳聚糖溶液中添加相对质量分数为5％的废纸纤维素时,废纸纤维素/壳聚糖膜力学性能最好,最大拉伸强度达52.3 MPa,断裂伸长率超过20％,纤维素分布均匀.     

纳米纤维素/壳聚糖复合膜的制备和性能

目的获得力学性能和阻隔性能优异的食品包装用壳聚糖膜。方法通过超声法由糠醛渣纤维素制备纳米纤维素(NCC),将其与壳聚糖(CS)共混流延制备纳米纤维素/壳聚糖复合膜(NCC-CS)。结果复合膜中NCC质量分数为5%时,NCC-CS的拉伸强度比纯CS膜提高了30%,NCC-CS的透湿量比纯CS膜降低了24%。SEM分析结果表明NCC-CS复合膜微观结构致密。FT-IR和XRD的分析结果表明CS与NCC间存在着较强的相互作用。结论 NCC的加入对CS膜的力学性能和阻隔性能的提高有促进作用。     

钙黄绿素自组装膜制备及其对汞离子测定

以石英基片作为基底采用硅烷化方法,通过Si-O键组装上γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550),再利用吸附作用力将壳聚糖组装为第二层,最后将荧光试剂钙黄绿素通过与壳聚糖的酯化反应间接组装在石英基底表面,构建新型钙黄绿素自组装膜。结合荧光分析法将具有荧光特性的钙黄绿素自组装膜对汞离子检测。实验结果表明所构建的钙黄绿素自组装膜对浓度在0~3.00×10-6 mg/L汞离子具有线性关系,检出限为3.25×10-8 mg/L,钙黄绿素自组装膜法检出限低、灵敏度高、反应速度快、稳定性好,并应用此方法进行了水样中汞的检测。     

氨基硅ASO-702在再生纤维素表面的膜形貌及其定向排列方式

以再生纤维素作基质,在其表面组装了N-环己基-γ-氨丙基聚二甲基硅氧烷(ASO-702),分别用X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)以及接触角测定仪对ASO-702的膜形貌进行了观察和表征.结果表明,在再生纤维素基质表面,氨基硅ASO-702能形成均一相疏水膜,该膜能有效降低再生纤维基质表面的粗糙度.XPS和接触角测定仪对纤维表面分析的结果表明,在处理后的棉纤维表层确有ASO-702硅膜存在,而且该膜疏水,接触角达到91.5°.从而进一步证明了氨基硅在纤维表面的定向排列成膜方式为:硅甲基朝外、Si-O偶极键及阳离子化氨基指向纤维表面.     

PLA-PTOL-PGLU/壳聚糖自组膜

由乳酸-季戊四醇-谷氨酸(PLA-PTOL-PGLU,mLA/mPTOL/mPGLA=100/1/1)共聚物与壳聚糖(CS)通过分子间作用自组装成超分子膜。利用FT-IR和SEM对膜的表面结构进行了表征,绘制出分子组装过程的放热曲线,同时测定了自组膜的溶胀度。发现两种分子间存在强的氢键作用,分子有较好的相容性,自组膜的稳定性高,溶胀度低(37℃,pH=7.4)。     

高强度高阻隔性再生纤维素/蒙脱土复合膜及其应用

通过共混方式制备了再生纤维素/蒙脱土复合膜,探究了不同含量的蒙脱土纳米片对再生纤维素膜强度与氧气阻隔性的影响。研究结果表明:蒙脱土纳米片占再生纤维素量的15%(wt,质量分数)条件下,制得的再生纤维素/蒙脱土复合膜的拉伸强度最大达到218MPa,断裂伸长率达到13.2%,透氧系数比纯再生纤维素膜降低了51.85%;将再生纤维素/蒙脱土复合溶液涂履纸上,能显著增强纸的力学性能和气体阻隔性能。     

pH可控改性聚乙烯胺自组装膜的制备

采用水溶性N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为耦合剂制备了改性聚乙烯胺PVAm-DOPA和PVAm-PBA,并通过自组装的方式在硅板表面构建成一对高分子超薄膜,实现了PVAm-PBA和PVAm-DOPA之间基于可逆硼酸酯反应的可控自组装,并通过改变反应体系的pH值...     

氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜的制备及性能

目的 制备氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜,并探索交联改性对壳聚糖复合薄膜性能的影响。方法 首先采用高碘酸钠氧化法对微晶纤维素进行氧化处理,制备氧化微晶纤维素,再通过溶液共混流延法制备不同质量分数(0%、1%、3%、5%、7%、9%)的氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合薄膜。通过对复合薄膜组分、形貌、力学性能、光学性能、热稳定性及阻隔性能的表征,考察不同含量的氧化微晶纤维素对壳聚糖薄膜各性能的影响。结果 氧化微晶纤维素表面的醛基能与壳聚糖中的氨基发生交联反应,氧化微晶纤维素的加入可以改善壳聚糖薄膜的拉伸强度和断裂伸长率,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最大分别达到了43.07 MPa和19.42%;随着氧化微晶纤维素含量的增大,复合薄膜的紫外屏蔽性能增强,水蒸气透过系数增高,但热稳定性未见明显变化。结论 采用氧化微晶纤维素交联改性壳聚糖可以有效改善壳聚糖薄膜的力学性能和紫外屏蔽性能,有助于进一步扩大其包装应用范围。     

CS/APAM层层自组装增强再生纤维

采用层层自组装技术,在废旧瓦楞纸再生纤维表面沉积了阳离子壳聚糖(CS)/阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合膜。借助扫描电镜观察了复合膜形貌特征以表征自组装复合膜的形成,通过动电特性试验研究了复合膜形成的动力学特征,使用红外光谱分析了复合膜形成机理。同时还考察了层层自组装的实验因素对再生纤维力学性能的影响。结果表明,再生纤维表面吸附有聚电解质,随着沉积层数的增加,纤维电性发生变化,Zeta电位正负交织呈现。再生纤维力学性能试验显示,在适宜的条件下,当自组装外层为APAM时,再生纤维力学性能有很好的增强效果,经过4层自组装后,再生纤维抄成纸页的抗张指数提高了55.34%,而耐破强度增大了4倍。     

胶合板表面层层自组装聚磷酸铵-壳聚糖/氮化硼及其阻燃性能

以杨木胶合板为研究对象,以聚磷酸铵-壳聚糖/氮化硼(APP-CS/BN)为阻燃涂层,通过层层自组装的方法将涂层整理到杨木胶合板上,以赋予胶合板一定的阻燃性能。FTIR和SEM结果显示,APP-CS/BN涂层在胶合板表面组装形成膜结构,组装膜均匀分布在材料表面。锥型量热仪(CONE)燃烧测试表明,与未经处理的胶合板相比,APP-CS/BN自组装涂层能有效延长胶合板点燃时间(TTI),降低胶合板的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR),同时增加材料燃烧后成炭量。随着自组装涂层层数的增加,15层处理材、20层处理材、25层处理材的点燃时间较未处理材分别提升了100%、105%和125%;热释放速率峰值(Pk-HRR)较未处理材分别降低10.15%、22.34%和31.82%;阻燃处理杨木胶合板的THR,较未处理材分别降低2.89%、13.68%和15.32%;未处理材、15层处理材、20层处理材、25层处理材燃烧后成炭率依次为18.55%、24.07%、26.04%和27.65%。随着自组装层数的增加,杨木胶合板的阻燃性能随之增加,但当自组装层数由20层至25层时,胶合板阻燃能力提升的幅度变缓慢。本研究中,阻燃胶合板适宜自组装涂层数为20-25层。      

氧化石墨烯/壳聚糖层层自组装复合膜的制备及其在环保领域中的应用

利用层层自组装技术将氧化石墨烯与壳聚糖进行自组装,制备出一种新型的氧化石墨烯/壳聚糖复合膜,并利用原位合成的方法引入纳米银粒子。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和原子吸收等分析方法对复合膜的自组装行为和催化性能进行了研究。实验结果表明,氧化石墨烯与壳聚糖可通过层层自组装技术制备出新型复合膜,这种复合膜可包裹纳米银粒子,膜内纳米银粒子对4-硝基苯酚的催化活性较高,并且可实现循环使用。此外,在稳定性实验中,复合膜不会释放纳米银粒子或银离子,避免了给水体带来二次污染。因此,这种材料在水处理等环保领域中可能具有巨大的潜在实用价值。     

再生纤维素/胶原蛋白复合伤口敷料的制备及其性能评价

用高碘酸钠将再生纤维素膜(RC)部分氧化,得到具有醛基的2,3-二醛纤维素膜(DARC,醛基含量为6.11%),再通过席夫碱反应将胶原蛋白固定到DARC膜上,制备得到DARC-Col复合敷料。SEM结果显示DARC-Col复合敷料具有多孔网络结构。该材料具有良好的机械性能(拉伸强度78.09MPa,断裂伸长率9.59%),溶胀性能(182%),透湿性(703.72g/m2·d)和保水性(20%)。NIH-3T3小鼠成纤维细胞实验结果表明,该材料能有效促进细胞的生长和增殖,具有作为理想的伤口敷料应用于伤口修复治疗的巨大潜能。     

基于自组装法聚合吡咯的制备及对蛋白质的吸附

制备了一种新型应用于生物芯片的导电聚合物敏感膜,研究了蛋白质在导电聚合物敏感膜表面上的吸附机理。首先合成巯基修饰的吡咯单体,然后通过自组装在金膜表面制备N-巯基吡咯自组装膜,并通过化学法制备聚合吡咯膜,详细考察了牛血清白蛋白(BSA)在敏感膜上的吸附行为。用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)考察了自组装膜及聚合吡咯膜的化学结构。用表面等离子谐振仪考察了BSA在自组装膜和聚合吡咯膜上的吸附行为,以及聚合时间、缓冲液pH值对BSA吸附的影响。     

组氨酸改性壳聚糖多孔支架的制备与表征

以1-(3-二甲氨基丙基)–3-乙基碳二亚胺为引发剂,N-羟基琥珀酰亚胺为催化偶联剂,将组氨酸接枝到壳聚糖上,通过改变组氨酸/壳聚糖的物质的量比及壳聚糖的相对分子质量制得不同取代度的N-组氨酸壳聚糖(NHCS)。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、元素分析(EA)、热重分析(TGA)等进行表征。结果表明,随着组氨酸/壳聚糖的物质的量比增大,取代度增高,NHCS支架材料孔径增大,孔径尺寸分布在5μm～120μm之间,孔隙率均大于85%,可以满足组织工程支架材料的要求。随着pH增大,NHCS的Zeta电位从+13.5 mV降至-22.7 mV,表明其具有pH响应性。当组氨酸/壳聚糖的物质的量比为0.5时制得的NHCS支架材料孔径均一,可为生物矿化提供良好的模板。     

TPPS在EVAL膜表面的吸附及超分子自组装

TPPS(四-(4-磺酸基苯基)卟啉)在一定条件下可以自组装形成超分子聚集体.将TPPS超分子聚集体与膜材料结合,可制备一种超分子负载膜.本实验以EVAL(乙烯-乙烯醇共聚物)为基膜,以DMAEMA(甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯)为单体,采用紫外接枝的方法制备了EVAL-g-PDMAEMA接枝膜,利用氢键、静电作用等非共价键作用将TPPS负载于EVAL原膜及EVAL-g-PDMAEMA接枝膜上.研究了pH值、离子强度、接枝率对吸附过程的影响及等温吸附机理.结果表明,当pH=3.6时接枝膜对TPPS的吸附容量最大,pH=7时,原膜对TPPS的吸附容量最大;离子强度的增大不利于膜对TPPS的吸附;EVAL-gPDMAEMA接枝率的增大,接枝膜对TPPS的吸附容量也随之增大;Langmuir吸附等温方程可以对吸附过程进行很好的描述.改变EVAL/TPPS负载膜的pH条件,利用紫外漫反射光谱表征膜表面TPPS的聚集状态,考察不同DMAEMA接枝率的负载膜实现超分子结构的条件.实验结果显示,当pH1时,TPPS在接枝膜和原膜表面均形成超分子J-聚集体,而pH1时,TPPS仅在接枝膜表面形成H-聚集;并且DMAEMA的接枝率越高,越有利于TPPS聚集体的形成,进而有利于超分子负载膜的构筑.     

铝合金表面三嗪二硫醇和硅烷纳米复合薄膜的制备及表征

通过电化学方法,在铝合金表面制备6-N,N-二丁基胺-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醉单盐(DBN)的纳米聚合薄膜(PDB),然后采用自组装技术对铝合金表面PDB膜进行十六烷基三甲氧基硅烷化处理,形成疏水性的高分子纳米复合薄膜(CPDB).通过循环伏安法解释了DBN在铝合金表面的反应及PDB的生长过程,同时分析了CPD...     

硅基底上图形化自组装膜的构筑

为在硅基底上得到不同化学基团修饰的图形,采用传统的光刻技术与自组装相结合的方法,成功地制备了由甲基与氨基末端官能团组成的图形化自组装膜。将图形化自组装膜泡入碳纳米管DMF(N,N-二甲基甲酰胺)分散液中,图形化自组装膜的氨基区域能均匀吸附一层分散液中碳纳米管,而甲基没有,表明图形化自组装膜的不同自组装膜区域的不同表面性质,证实了该方法的可行性。