环氧/蒙脱土复合涂层的制备及在H2S/CO2环境中的耐热防腐性能研究

通过优化固化工艺、有机蒙脱土含量及树脂组分改善环氧涂层的耐热性,制备应用于高温H2S/CO2腐蚀环境中的环氧耐热防腐涂层,采用高温高压釜试验测试了涂层的耐热防腐效果。结果表明:适当的高温处理能显著提高基体树脂的玻璃化转变温度;环氧树脂在80℃机械搅拌条件下插入有机蒙脱土的层间,质量分数为3%的有机蒙脱土在基体中分散均一,为插层/剥离混合型复合结构,兼顾材料的热机械性能和阻隔性能;清漆涂层的玻璃化转变温度为153.7℃,其防腐涂层在150℃以下含H2S/CO2的油气环境中的防腐效果良好,说明玻璃化转变温度作为防腐涂层的使用上限温度是可行的。     

静电纺Ag@MOF-5/β-CD抗菌纤维膜的制备及性能

采用水热法制备了金属有机骨架材料(MOF-5)和载银MOF-5(Ag@MOF-5),利用静电纺丝技术制备了具有三维交联网络结构的静电纺β-环糊精(β-CD)、MOF-5/β-CD、Ag@MOF-5/β-CD纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜和能谱(HRTEMEDS)仪、热重分析(TG)仪、万能材料试验机及抑菌圈法对静电纺纤维膜进行了形貌、结构表征及性能测试。结果表明:Ag@MOF-5纳米晶片中均匀负载大量直径为3～5 nm的球状银纳米粒子。静电纺β-CD纤维直径约为500 nm,分布均一,表面光滑平整; MOF-5、Ag@MOF-5加入纺丝液后,纤维直径分布不均,出现大量细丝且更为平直; Ag@MOF-5随成膜物质呈纤维状排列,大部分被成膜物包裹。纤维膜的耐热温度为250℃,MOF-5、Ag@MOF-5的加入不影响β-CD的交联过程、吸水特性及热分解温度; Ag@MOF-5的加入量可达1%(质量分数)且保持静电纺Ag@MOF-5/β-CD纤维膜的力学性能不降低。静电纺MOF-5/β-CD对两种菌的24 h抗菌性能受限,而Ag@MOF-5的加入量为0. 5%(质量分数)时Ag@MOF-5/β-CD的24 h抗菌效果达到良好。     

碳纳米管复合材料在生物检测中的应用

碳纳米管作为一种结构独特的一维纳米材料,不仅拥有优异的力学、电学、光学和磁学特性,还表现出良好的生物相容性和生物功能性。通过对碳纳米管进行修饰和改性,可制备出具备各种优良性能的碳纳米管复合材料,从而广泛应用于生物检测领域。综述了碳纳米管复合材料在药物检测、病毒检测、肿瘤检测以及基因检测方面的应用,并对目前亟待研究的重要问题及研究方向进行了展望。     

TDE-85/蒙脱土纳米复合材料固化动力学及耐热性能研究

采用插层聚合法将有机蒙脱土(OMMT)引入TDE-85/3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DED-DM)固化体系中,通过示差扫描量热法(DSC)研究了OMMT改性前后固化体系的非等温固化动力学,采用Ozawa和Crane公式计算了体系的反应活化能和反应级数,确定了固化工艺;研究了OMMT含量对固化物插层效果、玻璃化转变温度、热失重过程及冲击性能的影响。结果表明:OMMT的加入使体系固化反应活化能和反应级数略有升高,这说明OMMT对体系的固化反应有一定的阻碍作用,但不改变固化反应机理。质量分数为1%～3%的OMMT在树脂基体中分散良好,实现纳米复合,材料的玻璃化转变温度明显提高。     

丝素蛋白改性的纳米氧化锌的性能研究

纳米氧化锌具有良好的电化学、荧光以及抗菌性能,但较高的细胞毒性限制了其在生物医学领域的应用。为降低其细胞毒性,用丝素蛋白对纳米氧化锌进行改性。采用X射线衍射仪、红外光谱、扫描电镜等研究丝素蛋白改性前后纳米氧化锌的结构和形貌;使用抑菌环法检测改性前后纳米氧化锌的抗菌性能;采用CCK-8试剂盒检测改性前后纳米氧化锌的细胞毒性。结果表明,改性后,丝素蛋白改变了纳米氧化锌结晶过程,晶体结构明显弱化,呈无定型结构,形貌结构由球状晶体演化为片状、针状构成的花瓣状晶体。改性后纳米氧化锌具有良好的抗菌性能。细胞实验结果表明,改性后纳米氧化锌细胞毒性降低,且呈明显的剂量依赖效应。     

聚酰胺多孔膜的可控制备及细胞生物学响应

利用相转移法,通过控制溶剂蒸发温度制备了不同孔隙结构的聚酰胺(PA)多孔膜,用扫描电镜(SEM)和材料力学试验机对不同孔隙结构的PA多孔膜的形貌和力学性能进行了表征。将PA多孔膜与类成骨细胞(MG63)共培养来考察不同孔隙结构多孔膜的细胞生物学响应。结果表明,随着溶剂蒸发温度升高,制备的PA多孔膜孔径大小逐渐增大,在40℃下制备的多孔膜孔隙结构均匀,孔径为10~20μm,其弹性模量与拉伸强度分别达到(20.2±0.9)和(5.2±0.5)MPa。细胞实验表明,与40℃下制备的PA多孔膜共培养后,细胞在其表面伸展爬行,形态结构完整,增殖明显。具有可控特性的PA多孔膜能够满足其在骨组织引导再生临床中的应用。     

静电纺β-环糊精/石墨烯载银抗菌纤维膜的制备与表征

采用"一锅法"将纳米银颗粒负载到氧化石墨烯片上。利用静电纺丝和原位热交联方法制备了具有抗菌功能的β-环糊精/氧化石墨烯载银复合纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、能谱、傅里叶红外光谱、热分析及抑菌圈法对纤维膜进行了形貌、结构表征及抗菌性能测试。结果表明:热交联反应不影响β-环糊精的环状结构;添加AGCN的纳米纤维膜表面粗糙,AGCN表面的基团不参与纤维膜的热交联反应;添加AGCN的纤维膜具有良好的抗菌性能,当AGCN含量增加时,纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能提高。     

蒸发液滴中的流动与传质行为:理论与应用

液滴蒸发过程伴随着热量和物质的传输,是现代技术领域普遍存在而又未充分认识的一个复杂过程。综述了蒸发液滴中的流动与传质规律及其应用研究进展,主要包括典型的蒸发液滴过程及其中流动方式、聚合物溶液液滴蒸发成膜花样、复合材料溶液液滴蒸发成膜花样等液滴蒸发理论的实验研究。同时简要分析了蒸发液滴理论在喷墨打印、纳米材料制备等领域的应用研究。最后对聚合物溶液液滴蒸发理论的现状及未来应用需求进行了总结与展望。     

海藻酸盐基纳米复合气凝胶的制备与性能研究

以海藻酸铵(ALG)、纳米氢氧化铝(ATH)和纳米蒙脱土(MMT)为原料,采用溶液共混法和真空冷冻干燥法制备了海藻酸盐基纳米复合气凝胶。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、电子万能实验机、X射线衍射仪、热重分析仪对气凝胶进行了形貌、结构表征,并分析了其力学性能和热稳定性能。结果表明:采用ALG和MMT制备的气凝胶具有典型的三维骨架网络结构,交联反应不影响气凝胶的形貌;气凝胶具有较低的密度和较好的力学性能,密度低至0.12 g/cm³,压缩模量最高可达9.48 MPa;Ca²⁺交联和MMT的加入显著提高了气凝胶的热稳定性,A5MMT5Ca气凝胶的耐热温度高达205℃。