上转换@聚多巴胺纳米光热剂的制备及载药与抗菌性能

癌症和致病菌感染成为公共安全健康的严重威胁。采用反相微乳液法对上转换粒子NaYF₄∶Yb, Nd, Er@NaGdF₄∶Nd, Yb包裹聚多巴胺(PDA)并接枝聚乙烯亚胺(PEI),制备了核-壳结构纳米光热剂NaYF₄∶Yb, Nd, Er@NaGdF₄∶Nd, Yb@PDA-PEI,表征了产物的形貌、化学组成、光学性质、光热和药载/释药性能。结果表明，光热剂的光热能力随PDA壳的增厚而增强。在PEI接枝后，光热剂在水中的分散效果获得改善，但光热性能轻微减弱，对盐酸阿霉素(DOX)的载药量高达26.6%,体外药物释放过程具有pH依赖和近红外光响应特征。载带盐酸四环素的纳米光热剂在808 nm激光照射下对大肠杆菌的抗菌活性优于光热剂或盐酸四环素。研究结果为发展应用于抗肿瘤或抗感染治疗的纳米光热剂提供了新思路。     

聚乳酸/聚多巴胺复合材料的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)被认为是一种无毒、生物相容性优异的生物可降解材料,但其降解周期长、缺乏功能性而限制了其更广的应用。为改善聚乳酸(PLA)的各项性能,选用聚多巴胺纳米粒子(PDA NPs)作为纳米填料,通过溶液浇铸的方法制备了聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA NPs)复合材料。结果表明,所制备的PDA NPs呈规则、均一的球形结构,且可通过改变介质pH调控粒径在140～550 nm;PDA NPs的加入可降低复合材料的冷结晶温度(T_c)和结晶度(X_c);但却能显著提升复合材料的降解速率,且其降解速率先较平缓后明显加快,最终降解20 d后降解率达到95.3%,比纯PLA加快了1倍。此外,PLA/PDA NPs复合材料被发现还具有紫外屏蔽性能,复合材料对UVA和UVB的屏蔽率分别高达65.98%和71.49%,是纯PLA的紫外屏蔽性能的2倍。     

聚乳酸/聚多巴胺复合材料的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)被认为是一种无毒、生物相容性优异的生物可降解材料,但其降解周期长、缺乏功能性而限制了其更广的应用。为改善聚乳酸(PLA)的各项性能,选用聚多巴胺纳米粒子(PDA NPs)作为纳米填料,通过溶液浇铸的方法制备了聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA NPs)复合材料。结果表明,所制备的PDA NPs呈规则、均一的球形结构,且可通过改变介质pH调控粒径在140～550 nm;PDA NPs的加入可降低复合材料的冷结晶温度(T_c)和结晶度(X_c);但却能显著提升复合材料的降解速率,且其降解速率先较平缓后明显加快,最终降解20 d后降解率达到95.3%,比纯PLA加快了1倍。此外,PLA/PDA NPs复合材料被发现还具有紫外屏蔽性能,复合材料对UVA和UVB的屏蔽率分别高达65.98%和71.49%,是纯PLA的紫外屏蔽性能的2倍。     

基于聚多巴胺包覆的光热相变纳胶囊的制备及性能

以正十八烷（n-OD）为芯材，二氧化硅（SiO2）和聚多巴胺（PDA）为复合壁材，采用界面水解缩合法成功制备光热相变微胶囊n-OD@SiO2/PDA。采用FESEM、FETEM、FTIR、DSC、TG、UV-Vis-NIR和模拟光源等对所制备微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、光吸收性能和光热转换性能进行了分析和表征。在探究了不同芯材与硅源（正硅酸四乙酯）质量比对相变微胶囊储热性能影响的基础上，确定了以m(n-OD):m(TEOS)为2:1制备光热相变微胶囊。实验结果表明，所制备的光热相变微胶囊具有规整的表面形貌和明显的核壳结构，具有良好的耐热性能，复合壁材可以有效保护芯材。与相变微胶囊n-OD@SiO2相比，光热相变微胶囊仍具备良好的储热性能，其熔融热焓值为151.2 J/g，展现出较好的光热转换性能，其光热转换与存储效率为91.8%。     

血清白蛋白-铜酞菁纳米粒子用于线粒体靶向光疗

铜酞菁是一类具有优异光物理性质和良好光热稳定性的染料,在印染、太阳能电池、传感器等领域中应用广泛。血清白蛋白作为血液中主要的转运蛋白,常用于小分子和药物的负载和运输。通过牛血清白蛋白（BSA）和铜酞菁类染料（LGS-CuPc）的自组装,构建了LGS-CuPc-BSA纳米粒子（LGS-CuPc-BSA NPs）,研究了其作为光动力和光热一体化试剂在光疗中的作用。在671 nm光照下（800 mW·cm^-2）,LGS-CuPc-BSA NPs活性氧产率达到23.3%,光热转换效率为36.8%。与LGS-CuPc比较,LGS-CuPc-BSA NPs光动力和光热治疗效果明显提升,且表现出较低的细胞毒性、良好的生物相容性以及在肿瘤细胞线粒体的定位能力,实现对肿瘤细胞的有效杀伤。     

PEMFC用Pt纳米线阴极催化剂的制备及在电堆中的应用

采用无模板法制备了用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的碳载铂纳米线（Pt NWs/C）阴极催化剂,使用透射电镜（TEM）和X射线衍射图谱技术（XRD）对催化剂的微观结构和形貌进行了表征。研究结果表明,制备的铂催化剂具有纳米线的结构,平均截面直径为（4.0±0.2）nm,线长为15～25 nm。利用循环伏安（CV）法和线性伏安扫描法（LSV）表征催化剂的电化学活性和氧还原反应（ORR）特性,结果表明制备的Pt NWs/C催化剂电化学特性良好。利用Pt NWs/C和Pt/C作为阴极催化剂制备膜电极（MEA）,并进行测试,最大功率密度分别为705.6 mW·cm^-2和674.4 mW·cm^-2。然后以Pt NWs/C和Pt/C为阴极催化剂组装了18片和20片的电堆,并进行性能测试,电堆的最大功率密度分别为409.2 mW·cm^-2和702.7 mW·cm^-2,单电池电压差异系数（C_v）分别为16.1%和4.36%,这表明Pt NWs/C作为阴极催化剂在放大后的膜电极组件（MEA）里表现出较好的催化活性,但与商业催化剂相比其性能与均一性还有待提高。该研究可为Pt NWs/C催化剂放大制备提供依据,同时可为后续的基于Pt NWs/C的电堆的耐久性测试和车载应用奠定基础。     

pH响应的二氧化硅纳米粒子载运阿霉素进行癌症化疗

对所制备的二氧化硅纳米粒子(MS NPs)的载药性能、生物相容性和pH响应的药物释放性能进行了系统研究。实验结果显示,该MS NPs对化疗药物阿霉素(Dox)的负载量可达30μg·mg~(-1),具有很好的药物载运能力。此外,这种MS NPs具有pH响应性,能够对肿瘤微环境发生响应并精准释放药物对肿瘤细胞进行治疗。细胞MTT实验结果表明,所制得的MS NPs具有良好的生物相容性以及载药后很好的抗肿瘤能力,72h后可杀灭约82%的肿瘤细胞。因此,所制备的MS NPs在抗肿瘤领域有着巨大的应用潜力。     

基于聚多巴胺包覆的光热相变微胶囊的制备及性能

以正十八烷(n-OD)为芯材,二氧化硅(SiO2)和聚多巴胺(PDA)为复合壁材,采用界面水解缩合法成功制备光热相变微胶囊n-OD@SiO2/PDA.采用FESEM、FETEM、FTIR、DSC、TG、UV-Vis-NIR和模拟光源等对所制备了微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、光吸收性能和光热转换性能进行了分析和表征...     

贻贝启发蒙脱石-银/聚乳酸抗菌膜的制备及其性能

受自然界贻贝粘附现象的启发,将聚多巴胺(PDA)作为二次反应平台,绿色合成了一种纳米银(Ag NPs)负载蒙脱石(MMT-Ag NPs)复合抗菌颗粒,通过溶剂挥发法将聚乳酸(PLA)和MMT-AgNPs共混,制备了复合抗菌膜(PLA/PDA/MMT-AgNPs)。利用FTIR、XRD、TEM和TGA对MMT-Ag NPs的物质组成、物相结构、微观形貌、热稳定性进行了测定。对所制备的PLA/PDA/MMT-AgNPs复合抗菌膜的微观形貌、物理性能和抗微生物活性进行了考察。结果表明:PDA成功地对MMT进行了改性,PDA改性的MMT仍保持原来的物相结构,Ag NPs在MMT表面成功负载,负载的质量分数达到12.2%。PLA/PDA/MMT-AgNPs复合抗菌膜的拉伸强度显著增强,与PLA膜相比最高增长了32.6%。由于Ag NPs极强的抗菌作用,仅添加少量MMT-Ag NPs的复合抗菌膜就对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出了优异的抗菌作用,抑菌率均达到了95%以上。     

Janus型PVDF/石墨烯/聚多巴胺复合薄膜的制备及光热蒸发性能研究

通过聚多巴胺(PDA)和石墨烯修饰聚偏二氟乙烯(PVDF)膜不同表面,制备Janus型PVDF/石墨烯/PDA光热蒸发膜,并对光热蒸发膜的光吸收率、光热转换能力、蒸发速率、抗盐能力和水净化能力进行研究。结果表明:PVDF/石墨烯/PDA膜具有较高的光吸收率,通过太阳光能够加热至50.4℃。其光热蒸发速率达到1.89 kg/(m2·h)。在30%的NaCl水溶液中连续工作100 h,PVDF/石墨烯/PDA膜蒸发速率未发生明显变化,具有较好的抗盐能力。PVDF/石墨烯/PDA膜对海水和有机污水具有较好的净化能力。PVDF/石墨烯/PDA膜具有高效的光热蒸发速率及抗盐性能,可以有效用于淡水生产领域。     

信息化背景下的石油化工催化剂生产成本统筹分析研究

基于会计信息化石油化工催化剂制备工艺复杂、成本核算难等问题，采用化学还原和光还原法在g-C₃N₄超薄纳米片(CNS)上负载Pt NPs制备Pt/g-C₃N₄催化剂，对比分析了2种制备方法下Pt/g-C₃N₄催化剂的微观结构和光催化性能。结果表明，2种方法都可以在CNS表面成功负载Pt NPs,且Pt含量不会对负载到CNS表面的Pt NPs数量和粒径产生明显影响；催化剂比表面积从大至小顺序依次为：CNS、Pt/CNS-CR、CNB。随着光照射时间的延长，Pt/CNS-CR的产氢速率会随着Pt含量增加先增加后减小，2%-Pt/CNS-CR取得最大产氢速率，继续增加Pt含量反而会使得产氢速率减小。Pt/CNS-CR和Pt/CNS-PR催化剂的产氢速率都高于2%-Pt/CNB-CR,且2%-Pt/CNS-CR的产氢速率约为2%-Pt/CNS-PR的6.92倍。     

Pt/WC-CNTs催化剂的制备及其对氧还原的电催化性能

通过表面修饰和还原碳化技术制备了以WC为主相的碳化钨/碳纳米管材料（WC-CNTs）,并进一步采用微波多元醇法载铂制备复合催化剂Pt/WC-CNTs。该催化剂相比于Pt/CNTs催化剂,具有更低的过电位、更大的电流密度和交换电流密度,且具有更小的电荷转移电阻和更好的氧还原选择性,显示了优异的氧还原电催化性能。XRD结果表明催化剂由多晶面的WC、Pt晶粒和CNTs组成,TEM和HRTEM显示细小的Pt颗粒均匀地分布在WC-CNTs表面。Pt颗粒和WC颗粒紧密接触,这有利于它们之间的催化协同效应,从而大大增强了Pt的氧还原催化活性。旋转圆盘电极研究结果表明Pt/WC-CNTs催化剂对氧还原反应为直接四电子过程。碳化钨/碳纳米管载铂催化剂性能优异、成本较低,在燃料电池阴极催化剂的研究应用中具有良好的发展前景。     

聚多巴胺包覆Fe_3O_4纳米粒子异相芬顿催化降解亚甲基蓝

采用共沉淀法制备了磁性Fe_3O_4纳米粒子(Fe_3O_4 NPs),通过多巴胺(DA)原位氧化聚合的方式,将聚多巴胺(PDA)引入到Fe_3O_4NPs表面,制备了PDA包覆Fe_3O_4纳米粒子(Fe_3O_4@PDA NPs)。通过TEM、XRD、FTIR、XPS对粒子的形貌、结构及组成进行了表征。随后将其作为异相芬顿(Fenton)催化剂用于催化亚甲基蓝(MB)的氧化降解,对该催化剂的催化活性及稳定性进行了考察,探讨了催化反应的机理。结果表明:Fe_3O_4NPs作为催化剂时,,MB 2 h脱除率为26%,而Fe_3O_4@PDA NPs作为催化剂时,30 min,MB的脱除率为99%。具有酚醌单元的PDA可促进Fe~(3+)与Fe~(2+)间的循环,使得Fe_3O_4@PDA NPs较之Fe_3O_4NPs具有更强的催化活性。此外,Fe_3O_4@PDA NPs稳定性良好,可实现2次回收再利用,对活性降低的Fe_3O_4@PDA NPs用NaBH_4处理后,仍具有催化降解MB反应的能力。     

纳米铝填充聚苯乙烯熔融纺丝及其性能研究

采用分散聚合法合成了聚苯乙烯(PS)及在PS中掺杂纳米铝(Al NPs)的PS/Al NPs复合材料,采用熔融纺丝法制备了PS及PS/Al NPs纤维,并对其结构与性能进行了研究。结果表明:重均相对分子质量(Mw)为(5~25)×104的PS,在220~270℃熔融纺丝,制得PS纤维直径可达25μm,断裂强度为1.2 c N/dtex,断裂伸长率为4.8%;PS/Al NPs复合材料中Al NPs在PS中分散均匀,PS内部中的Al NPs抗氧化能力较好;与相同Mw的PS纤维比较,PS/Al NPs纤维的玻璃化转变温度提高了4℃,断裂强度提高了4.1%,断裂伸长率提高了13.3%。     

新型铂(Ⅱ)配合物的合成及其抗肿瘤活性

合成了2种新型铂(Ⅱ)配合物[Pt(en)I2和Pt(pn)I2],用元素分析、摩尔电导I、R和1HNMR等方法对它们的结构进行了表征。体外抗肿瘤活性表明,此两种Pt(Ⅱ)配合物对几种研究的癌细胞增殖都有较强的抑制作用,其生物活性机理有待进一步研究。     

使用不同有机溶剂的镀铂工艺研究

比较研究了使用 DMSO、DMF 和二氧六环的 Pt(NH_3)_2Cl_2镀铂体系性能,确定以DMSO 体系镀液的使用效果最优。提出了低浓度Pt(NH_3)_2Cl_2—DMSO 新型镀铂工艺,可获性能良好的铂镀层。     

Pt/MoC的制备及其在电解水析氢反应中的催化性能

以钼酸铵和氯铂酸为原料,通过原位程序升温碳化过程,合成了Pt负载量不同的Pt/MoxCy(x∶y≤2)催化剂,并考察了其在电解水析氢反应(HER)中的催化性能。利用XRD、BET、SEM、TEM、XPS对催化剂的微观结构及物理化学性质进行了表征。结果表明,Pt的负载改变了碳化钼形成的拓扑结构,Pt负载后的样品更容易形成α-Mo_2C相。Pt的负载量对碳化钼催化剂在HER反应中的催化性能具有显著影响,1.6Pt/MoC[n(Pt)∶n(Mo)=1.6∶98.4]催化剂表现出最优催化效果(过电势ηonset=108m V,塔菲尔斜率b=74m V/dec)及较低的阻抗(18.77?),可以与商业Pt/C催化剂相媲美。     

聚多巴胺包覆Fe3O4纳米粒子催化降解亚甲基蓝

采用共沉淀法制备了磁性Fe3O4纳米粒子（NPs）,通过多巴胺（DA）原位氧化聚合的方式,将聚多巴胺（PDA）引入到Fe3O4 NPs表面,制备PDA包覆Fe3O4纳米粒子（Fe3O4@PDA NPs）。通过TEM、XRD、FTIR、XPS对粒子的形貌结构进行表征。随后将其作为异相芬顿（Fenton）催化剂用于催化亚甲基蓝（MB）的氧化降解,考察了该催化剂的催化活性及其稳定性,并探讨了该催化反应的机理。当 H2O2浓度为0.6 M,催化剂用量为1.16 mg/mL,pH为7的条件下, Fe3O4 NPs作为催化剂时,反应2 h,MB（25 mg/L）仅降解了26%,而Fe3O4@PDA NPs作为催化剂,30 min内,MB的降解率提高到了99%。实验结果表明：具有酚醌单元的PDA可促进Fe3+与Fe2+间的循环,使得Fe3O4@PDA NPs较之Fe3O4 NPs具有更强的催化活性。此外,Fe3O4@PDA NPs具有稳定性良好,可实现3次回收再利用,对活性降低的Fe3O4@PDA NPs用NaBH4处理后,仍可以继续用于循环反应。     

Pt纳米绒球的控制合成及其电催化性能

以氯铂酸(H_2PtCl_6·6H_2O)为前驱体、三缩四乙二醇(TEG)为溶剂和还原剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,在160℃下油浴反应3 h,合成了Pt纳米颗粒,利用TEM、SEM、XRD和XPS等技术对Pt纳米颗粒的形貌和结构进行了表征,初步探索了其电催化性能。结果表明,所得Pt纳米颗粒为形貌单一、大小均匀、平均粒径约(60±5) nm的Pt纳米绒球,反应体系的最适宜H_2PtCl_6∶C_6H_5COOH∶PVP物质的量比为1∶15∶22.5;所得Pt纳米绒球的电催化活性相对于商业铂黑明显增强。     

微流控法合成石墨烯负载的PtNi燃料电池阴极催化剂及其性能

利用微流控法,以氯铂酸和氯化镍为金属前驱体、硼氢化钠为还原剂,一步合成了石墨烯负载的铂镍燃料电池催化剂,对其进行了表征. 结果表明,在超声辅助条件下,聚乙烯吡咯烷酮为保护剂时,用微流控法可在数秒内得到分散性良好且形貌均一的PtNi/graphene电催化剂,PtNi纳米颗粒的平均粒径为2.1 nm,Pt含量为25.5%(w), 0.7 V (vs. NHE)电压下,电流密度达-107.6 mA/mg,是商业Pt/C(-37.9 mA/mg)的2.8倍,表现出良好的电化学催化活性.