耐久型超疏水表面的研究进展

超疏水表面因其特殊的润湿性和广泛的应用引起了人们的关注。然而，在使用过程中超疏水表面容易受到机械作用或化学攻击的影响，造成低表面能物质的缺失或微纳粗糙结构的破坏而丧失超疏水性能。因此，如何构建耐久型超疏水涂层是超疏水领域的一个巨大挑战。基于此，本文主要从耐磨和自修复两个角度综述了耐久型超疏水表面的最新研究进展。首先，从引入化学键、引入弹性材料和利用基材表面构筑微纳粗糙结构等方面总结了提升超疏水表面耐磨性的途径。其次，从低表面能物质的自修复、微纳粗糙结构的重构以及本体自修复等方面总结了超疏水表面自修复性的实现途径。并对耐久型超疏水表面的产业化状况进行了讨论。最后，对耐久型超疏水表面今后的发展进行了展望，以期为制备应用广泛的耐久型超疏水表面提供参考。     

芳纶纳米纤维基导电复合材料的发展与应用

以芳纶纳米纤维为基底的导电复合材料既保留了原始导电材料的电学性能,又提高了复合材料的机械性能和热稳定性,为导电材料的多功能性提供新的思路。本文主要介绍芳纶纳米纤维的制备方法及其与不同导电材料结合制备导电复合材料的研究进展,并总结了其在电磁屏蔽、超级电容器、压力传感器及氧还原电催化领域的应用。     

纤维素抗菌纸的制备及性能研究

本研究设计、合成了新型季铵盐类抗菌单体(二甲基-辛基-4-乙烯基苄基氯化铵,VAC),并以纤维素纸为基质,在较为温和反应条件下,制备了具有良好性能的纤维素抗菌纸。对其进行应力-应变拉伸实验发现,当VAC添加量为5.40 g时,基于该温和反应条件制备的纤维素抗菌纸具有更好的力学性能,最大拉应力为4.04 MPa。抑菌率实验结果表明,制备的新型纤维素抗菌纸能够对大肠杆菌表现出良好的抗菌性,其抗菌率达91.40%。     

陶粒填料-Fenton工艺处理造纸废水的研究

本研究采用陶粒填料-Fenton工艺对生化处理后的造纸废水进行深度处理,以COD去除率和色度去除率为考察指标。通过单因素和正交实验得出最佳工艺条件,随后对比了相同反应条件下常规Fenton工艺与陶粒填料-Fenton工艺的处理效果,以及相同COD去除率下2种工艺的加药量。结果表明,陶粒填料-Fenton工艺最佳条件为:初始pH值=4,m(COD)∶m(H_2O_2)=1∶1.5,n(Fe~(2+))∶n(H_2O_2)=3∶5,陶粒填料投加量150 g/L,反应时间30 min。在相同反应条件下,2种工艺对COD_(Cr)去除效果相近,均达70%以上,对色度去除效果明显,去除率高于80%;相同COD去除率下,与常规Fenton工艺相比,陶粒填料-Fenton工艺可节省66.7%的FeSO_4和16.7%的H_2O_2。因此,采用陶粒填料-Fenton工艺深度处理造纸废水可节省试剂加入量从而达到降低成本的目的。     

可增强太阳能蒸发器效能的纤维素基材料研究进展

淡水资源紧缺是人类面临的最严峻的问题之一,利用太阳能蒸发器获取淡水被认为是缓解水资源紧缺的有效手段。纤维素基材料具有良好的生物相容性、可再生性和可持续性,可发展其在太阳能蒸发器领域的应用。本文主要介绍了近几年纤维素基气凝胶、纤维素纸和原生态植物作为太阳能蒸发器基材的研究进展,并对其应用前景进行了讨论。     

溶胶原位沉积法制备硅化微晶纤维素及其粉体性能研究

本研究采用溶胶原位沉积法在微晶纤维素（MCC）表面形成SiO₂,制备了硅化微晶纤维素（SMCC）。结果表明,随着共溶剂中异丙醇量的增加,SiO₂粒径减小且粒径分布更加均匀;当异丙醇为共溶剂,正硅酸乙酯添加量为0.8 mg/L时,自制SMCC性能最佳;表面被SiO₂基本均匀覆盖,且比表面积大于进口SMCC;自制SMCC和原料MCC的整体粒径分布无明显差异,但自制SMCC的各项粉体综合性能指标均优于原料MCC及国产SMCC,且接近于进口SMCC。     

乳液模板法制备芳纶纳米纤维/碳纳米管基相变储能纸及其性能研究

以相变材料十六醇为芯材,芳纶纳米纤维/碳纳米管为壳层,通过Pickering乳液模板法制备相变微胶囊,进一步将微胶囊脱水、干燥,得到十六醇/芳纶纳米纤维/碳纳米管相变储能纸,并对相变储能纸的储热能力、结构和稳定性进行了研究。结果表明,相变储能纸具有优异的力学性能、热稳定性、定形相变效果和高相变热焓,优化条件下十六醇包覆量和相变吸热焓分别可达66.82%和128.00 J/g。碳纳米管的加入显著提升了相变储能纸的导热性,并赋予其光热吸收和电热转换性能。     

荞麦壳吸附材料的制备及其对Cr~(6+)的吸附性能研究

采用化学聚合法制备利用聚苯胺负载荞麦壳吸附Cr(Ⅵ)废水,并对复合材料进行分析表征。结果表明,复合材料在pH值为2,Cr(Ⅵ)初始浓度为200 mg/L,吸附剂使用量为0.1 g,在吸附时间为8 h时,Cr(Ⅵ)的吸附量达到最大。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析说明聚苯胺成功负载到荞麦壳上,红外光谱(FTIR)分析说明吸附过程是静电吸附及化学吸附的作用,吸附动力学模型说明吸附过程是多种吸附模型协同作用的结果,因此荞麦皮复合材料可作为绿色环保吸附材料用于废水中Cr⁽⁶⁺⁾的去除。     

聚苯乙烯/Fe3O4悬浮填料的制备及类芬顿处理愈创木酚模拟废水的研究

均相芬顿(Fenton)处理废水存在化学药剂投加量大、铁泥产生量多的问题,类Fenton是有效的解决途径之一。本课题以羟基修饰的纳米Fe₃O₄(Fe₃O₄-OH)和苯乙烯(St)为主要原料,利用链式加聚反应合成聚苯乙烯(PS)/Fe₃O₄悬浮填料,用于类Fenton处理愈创木酚模拟废水。分别用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对PS/Fe₃O₄悬浮填料进行分析和表征,发现PS/Fe₃O₄悬浮填料具有Fe₃O₄-OH和PS的双层复合结构,其中Fe₃O₄的质量占比为51.6%。对比研究了PS/Fe₃O₄悬浮填料和纳米Fe₃O_4<...     

水凝胶封装细胞研究进展

近年来,活细胞广泛应用于组织工程、细胞治疗等领域。为了保证活细胞在应用过程中的活性与功能完整性,在细胞表面构建保护性外壳的细胞封装策略应运而生。细胞封装可以避免免疫细胞、抗体、酶等物质与细胞的直接接触,同时保证氧气、营养物质、代谢物等一些小尺寸物质的自由交换。水凝胶因其与细胞基质相似且可形成3D结构模拟细胞微环境而被广泛用于细胞封装。本文首先对细胞封装进行了简单介绍,随后在多细胞封装中重点介绍了木质纤维素基水凝胶在细胞封装中的应用;在单细胞封装中从层层（LbL）自组装、接枝到表面（grafting to）和从表面接枝（grafting from）的3种方法,分别阐述了水凝胶壳层对细胞活性与功能特性的影响。最后讨论了水凝胶封装细胞未来发展方向与前景,希望能为医药食品等领域活细胞的储存及应用提供参考。