PH敏感丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行化学改性,合成了丁烯二酸单酯化p.环糊精(MAH-β-CD).采用电子束对MAH-β-CD和丙烯酰胺(AAm)混合水溶液辐照,制得含β-CD结构单元的水凝胶poly(AAm-co-MAH-β-CD).研究了各组分配比、辐照剂量等对水凝胶性能的影响;测定了pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(AAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有一定的pH敏感性和离子强度敏感性,在pH＜5时,水凝胶的溶胀率较小,pH5～8时,溶胀率快速上升,最后趋于平稳;pH＞5时,同一辐照剂量的水凝胶溶胀率随MAH-β-CD含量的增加明显增大,而在相同组分下水凝胶的溶胀率随剂量的增大而下降.     

三氧化钼纳米带自组装柔性薄膜超级电容器的制备及其性能研究

采用单质钼为钼源,水热合成了具有高长径比的三氧化钼(MoO_3)纳米带,并通过减压抽滤制备了MoO_3纳米带自组装柔性薄膜。对MoO_3纳米带的形貌和结构进行了表征,采用三电极体系研究了MoO_3纳米带的电化学电容行为,考察了MoO_3纳米带自组装柔性薄膜直接作为电极组装柔性薄膜电容的性能。实验结果表明,MoO_3纳米带的长度为6～10μm,宽度为100～300 nm,厚度为7～10 nm,MoO_3纳米带自组装薄膜显示了很高的柔性,在100 mV/s的扫描速率下面积比电容为340 mF/cm~2。以此组装的柔性薄膜电容在5 mA/cm~2的电流密度下,2 000圈循环后电容保持率可达80%。     

表面修饰氧化石墨烯纳米带增强PMMA的研究

以多壁碳纳米管(MWNTs)为原料,使用纵向氧化切割法制备了氧化石墨烯纳米带(GONR),通过物理吸附作用制备了聚醚型苯并咪唑(OPBI)非共价修饰GONR(FGONR)。采用溶液浇注法制得了聚丙烯酸甲酯(PMMA)/FGONR复合材料薄膜,对FGONR及其PMMA复合材料的结构与性能进行了研究,同时对比了以MWNTs,GONR,OPBI改性MWNTs(FCNTs)增强的PMMA复合材料的力学性能。结果表明:OPBI成功地物理吸附到GONR的表面,且FGONR在PMMA中具有良好的分散性能;在PMMA/FGONR复合材料中,当FGONR的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度达到49.50 MPa,杨氏模量达到2.27 GPa,其增强效果比MWNTs,GONR,FCNTs的要好,FGONR有望作为制备高性能复合材料的一种良好的纳米填料。     

功能化六方BN纳米片/聚乙烯醇复合材料的制备及力学性能

利用三聚氰胺辅助机械球磨剥离六方BN （h-BN）,对剥离得到的三聚氰胺功能化h-BN纳米片（f-BNNS）的厚度、形貌及结构进行表征。对f-BNNS/聚乙烯醇（PVA）复合材料进行了研究,考察h-BN的剥离及表面改性对f-BNNS/PVA复合材料力学性能的影响,分析f-BNNS与PVA基体的界面相互作用机制。结果表明：f-BNNS呈现较规则的圆片状,厚度在1~3 nm之间,直径集中在150~400 nm。与h-BN/PVA相比,f-BNNS在PVA基体中显示出更优异的分散效果,填充相同质量分数下,f-BNNS/PVA的屈服强度及模量得到明显的提高。当f-BNNS填充质量分数为5wt%时,屈服强度和弹性模量分别达到175.2 MPa和4.52 GPa,较纯PVA分别增加了45.3%和53.7%。通过f-BNNS和PVA分子结构及断面形貌分析可以推断,f-BNNS表面大量氨基与PVA分子羟基间氢键相互作用有效提升了填料与基体间的界面作用力。     

PEG-β-CD/NIPAAm水凝胶的辐射制备及药物控制释放研究

采用聚乙二醇缩水甘油酯(PEGDE)对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了新型水溶性的β-环糊精大分子单体(PEG-β-CD).以电子柬为辐射源对PEG-β-CD和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)混合物水溶液进行辐照,制备了poly(PEG-β-CD/NWAAm)水凝胶.与PNIPAAm相比,poly(PEG-β-CD/NIPAAm)水凝胶在室温下具有更高的溶胀率以及在温度升到LCST(Lower Critical Solution Temperature,32℃)后具有更快的收缩响应性.以5-氟尿嘧啶(5-FU)作为模型药物的体外释放实验表明,poly(PEG-β-CD/NIPAAm)水凝胶比PNIPAAm的释放时间有所延长.此现象可能归因于环糊精分子与药物分子形成了包合物.     

温度及pH敏感N-异丙基丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

采用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了丁烯二酸单酯化β-环糊精(MAH-β-CD).以电子束为辐射源对 MAH-β-CD 和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)混合物水溶液进行辐照,制备了PObr(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶.研究了辐照剂量对水凝胶溶胀性能的影响;同时研究了温度、pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有温度敏感性、pH敏感性和离子强度敏感性.