基于模板法制备两亲性Janus纳米粒子及其应用进展

Janus粒子是同一粒子中含有两种不同化学组成的非对称结构,其中两亲性Janus粒子是在对立面分别含有亲水基、疏水基两种不同化学基团,作为一种新型纳米材料受到广泛的关注。该文综述了模板法制备不对称结构的两亲性Janus粒子以及其应用领域,包括硬模板法、软模板法、牺牲模板法以及无模板法;综述了两亲性Janus粒子在表面活性剂、牙科粘合剂、微胶囊、功能涂层、催化剂以及生物传感器等方面的研究进展。     

氧化石墨烯的制备及形成机理研究

氧化石墨烯(GO)作为一种石墨烯衍生物,结构中含有大量羟基、环氧基、羧基和羰基等含氧官能团,使其易与其他物质通过相互作用复合,从而提高和拓宽传统材料的性能及应用。GO的结构和尺寸等性质会受石墨氧化过程中制备方法、石墨来源、氧化剂种类、反应条件等因素的影响。针对GO的制备、形成机理、结构控制等方面的研究逐渐引起科研工作者的重视。该文综述近几年有关GO的制备、方法改进、制备过程中涉及到的化学反应和形成机理以及GO结构影响其宏观性能和应用的研究进展,指出确定GO的形成机理和精确控制GO的结构是制约其应用的关键,从工业化生产和可持续性发展的角度对要拓宽和实现GO的应用存在的问题及研究方向进行了总结和展望。     

水滑石的制备及其阻燃性能研究进展

由于聚合物受热易燃烧,常存在火灾风险,通常需要引入阻燃剂来提升其阻燃性能。水滑石(LDHs)因其无卤、无毒且抑烟性能优异,在阻燃领域受到了越来越多的关注。基于此,对LDHs的结构、制备方法及其阻燃机理进行了介绍,特别是对提高LDHs阻燃性能的途径即从层板阳离子掺杂、层间阴离子插层和表面改性进行了重点综述,并对不同结构LDHs的阻燃机理及阻燃性能进行了总结,最后展望了LDHs作为阻燃剂今后的发展趋势。     

PBS/木纤维阻燃复合材料的燃烧性能研究

以酯化淀粉(ES)作为木薯渣界面改性剂,并结合膨胀阻燃剂(IFR)和碱式硫酸镁晶须(MHSH)制备阻燃型聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/木薯渣纤维复合材料,对复合材料的阻燃性能、燃烧性能和阻燃机理进行了研究。结果表明,当m(PBS)∶m(IFR)∶m(木薯渣)∶m(MHSH)=7∶2. 3∶0. 5∶0. 2时,阻燃型木塑复合材料的LOI为39. 6%,UL94达到了V-0等级。MHSH具有协效阻燃效果,MHSH作为协效阻燃剂能够降低木塑燃烧时的热释放速率、总烟释放量、一氧化碳和二氧化碳释放速率。阻燃型木塑复合材料燃烧时,在其外部形成了一层膨化的炭层和难燃气体(NH3)保护层,阻止了材料基体进一步燃烧,从而使阻燃复合材料具有更好阻燃性能。     

纳米银/聚合物复合材料的原位法制备技术综述

纳米银/聚合物复合材料结合了纳米银优异的物理化学性能和聚合物的易加工和成膜性的特点,被广泛应用于抗菌、催化和光电等领域。原位法具有工艺简单、成本低、可形成单分散的纳米粒子等优点,被广泛用于制备纳米银/聚合物复合材料。主要综述了纳米银/聚合物复合材料的原位制备方法,主要包括原位生成法、原位聚合法、双原位合成法,并提出了纳米银/聚合物复合材料的发展方向。     

新型胶原-腐植酸钠复合水凝胶的研制与分析

水凝胶具有弹性高、含水量高,冷效应、保湿性强、形状多变等优点,是医用敷料的主要材料之一。将具有优良生物相容性、促细胞增殖功能的胶原(COL)与具有止血、消炎等作用的腐植酸钠(NaHA)按不同比例(COL∶NaHA)共混并采用自组装方式制备了一种新型胶原-腐植酸钠复合水凝胶,并考察两者间的相互作用及复合水凝胶的结构与性能,以期应用于医用敷料行业。NaHA不改变胶原的三股螺旋结构且两者之间存在氢键与静电作用。当COL∶NaHA≥4∶6时,两者间的静电结合被NaCl所屏蔽,因此体系相容性较好;然而继续增加NaHA会引起聚沉现象。当COL∶NaHA=4∶6时,两者结合率最高,达到93.2%且相容性较好,复合水凝胶的纤维具有明显的D-周期且各方面性能最佳。NaHA的释放较缓慢,24 h后仍有约80%保留在水凝胶中;热稳定性较纯胶原提升了34.9℃;储能模量和损耗模量分别为31.89 Pa和3.99 Pa。此外,随着NaHA的加入,冻干复合水凝胶的孔径缩小、孔隙分布更加均匀;复合膜的亲水性明显提升。     

一种纸浆模塑蜂窝板材缓冲性能的研究

目的 为了解决因技术水平制约,纸蜂窝材料芯纸构型单一、单层厚度受限等瓶颈问题,开发一种通用型缓冲结构板材。方法 以纸浆模塑为原材料,以六棱柱结构为例,设计并加工出一种通过正反插方式组合而成的蜂窝板材,并采用有限元方法进行仿真,得到关键结构参数和相关最优参数组合。结果 正反插结构的纸浆模塑板材具有较好的耦合效应,承载能力相较于单层板材大幅提高;结合极限载荷、比吸能等评价指标对板材性能进行定量分析,初始压缩载荷最大可达到73.7kN,满足托盘等重型包装器具的承载需求。通过极差和方差分析可知,各结构参数对板材承载性能和缓冲性能的影响程度,研究表明单元壁厚、中截面边长对该板材承载性能和缓冲性能影响显著。结论 正反插结构解决了现有纸蜂窝材料高度、厚度受限,构型单一等瓶颈问题,提高了纸浆模塑蜂窝板材的承载性能和缓冲性能,可以满足重载要求。与之相关的其他正多边形锥形薄壁管单元亦可以使用同样的正反插设计理念和研究方法。     

基材的应变强化效应对蜂窝缓冲性能的影响

采用数值模拟的方法研究了基材的应变强化效应对正六边形蜂窝在共面冲击载荷下的变形模式和缓冲性能的影响。为了定量表示基材的应变强化效应,定义了强化参数珚E;保持蜂窝结构参数一定,建立不同珚E值的蜂窝样品在不同加载速度下的有限元模型,并进行大量的模拟计算,获得相应的变形模式和响应曲线.结果显示,随着冲击速度的增加,蜂窝芯材依次出现了"X"字形、"V"字形、"一"字形三种变形模式,基体材料的应变强化效应使变形趋于均匀化;与弹性理想塑性材料相比,基体材料的应变强化效应能够引起蜂窝动态峰应力和能量吸收的增长,但是冲击速度的增加会抑制这种影响.     

皮革中游离甲醛测定方法的研究进展

甲醛是一种有毒化学品,传统皮革加工工艺中所用的涂饰剂、合成鞣剂、固定剂等化学品都含有甲醛,成品革在使用过程中会释放出游离甲醛对人体产生一定危害,因此对于皮革中游离甲醛的测定显得尤为重要.文章综述了常用来检测皮革中游离甲醛的两种方法:分光光度法及色谱法,比较了两者的优缺点.色谱法虽然具有较好的重现性、较高的精密度和低的检出限等优点,但它存在成本高、对研究人员技术要求高等不足;分光光度法具有检测迅速、易于操作、选择性好及准确性高等优点,但易于受其他因素干扰.同时,还阐述了萃取方法与衍生条件对测定甲醛的影响,并对今后皮革中游离甲醛的检测方法进行了展望.     

光合细菌利用秸秆解聚液制氢的优化研究

从造纸厂活性污泥中分离筛选出一株高效产氢光合细菌QW02,通过16SrDNA序列分析得出此菌株属于荚膜红细菌属(Rhodobacter capsulatus).同时以葡萄糖作为碳源进行单因素实验优化其产氢性能,得出最佳产氢条件为葡萄糖6g/L、谷氨酸18 mmol/L、磷酸盐缓冲液添加量20mL/L.在此条件下,进行光合细菌一步法转化秸秆解聚液的产氢实验.结果表明,光合细菌利用秸秆解聚液的产氢性能优于以相同浓度的葡萄糖作为碳源时的产氢性能,其最大产氢量为3 944.2mL/L,最大产氢速率为153.5mL/(L·h),反应迟滞时间相对较短.进一步研究发现以秸秆解聚液为碳源时,产氢液的pH具有较强的自稳效应,且生物量积累较高.