温敏材料吸附研究进展

通过改变环境温度,温敏吸附材料可以实现对蛋白质、染料及其他物质的吸附、脱附和控制释放,而无需添加其他试剂,降低了这些过程造成的污染。因此温敏吸附材料作为智能响应材料中的重要组成部分受到了越来越多科研工作者的关注。聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)是现在被研究得最多的温敏材料,它的相转变温度(LCST)为32℃,许多复合的温敏吸附材料的LCST小于40℃,这使得温敏吸附材料在蛋白质的活性分离方面有着巨大的应用潜力。主要综述了温敏材料在吸附方面的最新研究进展,并对吸附机理进行了总结分析,同时对温敏吸附的发展方向进行了展望。     

导电炭黑Super-P对混凝土性能的影响

采用低成本和高稳定性的纳米导电炭黑Super-P (CBSP)作为水泥混凝土的添加剂。通过设置不同的水灰比和不同的CBSP掺量,研究了CBSP的加入对混凝土各方面性能的影响(即坍落度、力学性能、抗渗性能、导电性能和温敏性能)。通过SEM对混凝土微观形貌进行分析。实验结果显示,掺入纳米材料CBSP使混凝土坍落度不断降低。随着CBSP的掺入量不断增大,混凝土的力学性能先提升后降低且各龄期变化趋势相似,当CBSP的掺入量为0.75wt%时力学性能达到最大。同时混凝土的力学性能随水灰比的增加而降低。混凝土的抗渗性能随着CBSP掺量的增加而先提高后降低,且当水灰比较大时抗渗性能有所降低。当CBSP掺入量为0.75wt%～2wt%时,混凝土电阻率迅速降低。标准养护条件比室内干燥养护的混凝土电阻率低。不同水灰比混凝土之间电阻率相差较小。SEM显示了CBSP的填充孔隙和隧道导电作用。通过实验证明CBSP的加入可以改善混凝土的各项性能。     

聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的制备及热致聚集行为

以异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂、过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法制备聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),考察了聚合时间、温度、浓度、pH值、共存NaCl和MgCl2浓度对PNIPAM热致聚集行为的影响,并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)等手段对PNIPAM的形貌和分子结构进行了表征。结果表明:线型PNIPAM更易在水中稳定存在,采用无皂乳液聚合技术制备PNIPAM过程简单、易操作,产物温敏效应明显。PNIPAM的热致聚集行为随聚合时间的延长、PNIPAM悬浊液浓度的增加、pH值的减小、共存盐浓度的增大而更为显著。     

LCST型智能聚合物及其在生物医学领域的研究进展

低临界溶解温度（LCST）型聚合物因其独特的温度响应特性而在众多领域具有广泛的应用,其响应温度与聚合物结构密切相关。通过分子设计和改造,可以将LCST型聚合物的响应温度调节至生理温度附近,从而使其应用于生物医学领域。从热力学角度解释了LCST型聚合物的温敏机理。介绍了聚丙烯酰胺类、聚乙烯基酰胺类、聚醚类、聚甲基丙烯酸酯类和聚噁唑啉类LCST型聚合物,及其在药物输送、基因治疗和组织工程等生物医学领域的研究进展。大多数LCST型聚合物存在功能较为单一、难以生物降解等问题。因此,开发具有多重响应性和生物降解性的LCST型聚合物是未来的重要发展方向。     

N-异丙基丙烯酰胺基智能膨润土的制备及性能

以钠基膨润土为原料,通过硅烷偶联剂KH570的脱水缩合作用将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)接枝在钠基膨润土表面,制备了智能温敏膨润土(NIPAM-B).采用单因素方法对NIPAM-B的合成指标进行了优化,利用XRD、FTIR对NIPAM-B进行了表征,同时对NIPAM-B的温敏性、NIPAM-B悬浮液的流变性和悬浮性进行了考察,引入丙烯酸(AA)单体对NIPAM-B进行最低临界溶解温度(LCST)调控.结果表明,NIPAM-B具有良好的温敏特性,其悬浮液的流变性在40～60℃范围内表现出稳流特点以及升温增稠的特性.与钠基膨润土相比,NIPAM-B的悬浮性略有下降.此外,AA的引入可实现对NIPAM-B最低临界溶解温度(LCST)的调控,AA的摩尔分数(以AA与NIPAM物质的量为基准)每增加10％,NIPAM-B的LCST将提高10℃左右.     

相变温敏混凝土的研究

早期热裂缝已成为影响混凝土结构耐久性的制约因素之一，期望研制一种水化热自控的智能混凝土，以期避免或预防早期热裂缝，进而改善混凝土的耐久性：在分析混凝土早期热裂缝产生机理、介绍相变材料的基础上，讨论了如何选择用于混凝土的相变材料及其用量的确定、置入工艺；介绍相变温敏混凝土的特点与应用。     

温敏网络的关键能力和架构体系

温敏网络给网络安装了高精度的智能传感器,以快速感知网络的质量,挖掘网络的最大能量,能满足业务SLA保障、网络更高可靠和最大通量。温敏网络提出的nTouch、xRecognition和iX关键技术能力,能够很好地应对低时延、高带宽、易流量微突发的未来网络,可作为复杂多变网络的基础能力。     

PAN基碳纤维毡的电热性能

对几种不同型号的PAN基碳纤维毡进行了电热性能测定和分析。结果表明：PAN基碳纤维毡具有良好稳定的电热效应；不同型号的碳纤维毡的电热效率不同；在一定的升温范围，PAN基碳纤维毡的稳定温升与输入功率成正比；碳纤维毡具有温敏效应，随温度升高碳纤维毡的电阻率线性降低；温敏效应与电热效应结合，可望实现结构温度的自适应调节。     

具有光催化性能的温敏复合凝胶聚(N-异丙基丙烯酰胺)/纳米TiO_2的制备及表征

采用掺杂法制备具有光催化性能的聚(N-异丙基丙烯酰胺)/纳米TiO2温敏复合凝胶,利用凝胶的温敏性改善纳米TiO2的可回收性。研究TiO2负载率对复合凝胶的微观形貌、化学结构、吸水溶胀性及光催化性能的影响。结果表明:该复合凝胶具有均匀的微观多孔结构,纳米TiO2负载于复合凝胶孔结构内壁,未参与N-异丙基丙烯酰胺的聚合反应,对复合凝胶的化学结构和温敏性没有影响,各负载率复合凝胶的体积突变温度均为33℃,但复合凝胶的吸水溶胀性和光催化性能会随TiO2负载率的变化而变化。光催化实验证明:该复合凝胶的光催化性能随TiO2负载率的提高而增强;负载率50%的复合凝胶,在15W紫外灯作用下,4 h内对100 mg/L活性蓝X-BR的降解率达90%以上。最后对紫外光照射后的复合凝胶样品进行红外分析和热重分析,证明经反复紫外光照射后的复合凝胶不会发生明显降解,凝胶高分子化学结构没有显著变化。     

后交联对PNIPA／PVA纤维温敏性能的影响

以过硫酸胺(APS)为引发剂,在聚乙烯醇(PVA)水溶液中原位聚合N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)单体,将所得PNIPA/PvA混合水溶液在凝固浴硫酸铵饱和水溶液中纺丝,制备PNIPA/PVA初生纤维.为提高其热稳定性能,对该初生纤维进行热诱导交联和戊二醛交联后处理,并比较3种纤维的温度响应性能及耐热水性能.结果表明:3种纤维均有温度响应性,其中PNIPA/PVA初生纤维的温度响应性最明显,热诱导交联纤维次之,戊二醛交联纤维较差;而耐热水性能差异则正相反,戊二醛交联纤维最好,初生纤维较差.