氧化石墨烯改性聚醚砜纤维膜的制备及性能研究

以聚醚砜(PES)为原料,1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,氧化石墨烯(GO)为填充剂,采用静电纺丝技术成功制备GO/PES复合纤维膜。结果表明,当GO添加量为0.2%(质量分数)时,复合纤维膜拉伸强度为2.55MPa,弹性模量为23.88MPa,断裂伸长率为49.78%,电导率达到2.74×10~(-7)S/m,比未添加GO的纤维膜提高了4个数量级。     

固定化溶菌酶的氧化石墨烯/聚醚砜杂化超滤膜制备及抗菌性能研究

以氧化石墨烯(GO)为固定酶载体,在水溶液中通过静电吸附及氢键作用实现溶菌酶(Ly)的固定化得到GO-Ly。并将已固定化酶的GO为添加剂,以聚醚砜为膜材料,采用相转化法制备杂化超滤膜。考察了添加剂含量对膜形态、亲水性、分离性能、力学性能及抗菌性能的影响。结果表明,GO-Ly的加入使杂化膜的亲水性及纯水通量得到明显提高,同时拉伸强度也得到一定改善;尤其当GO-Ly添加量为1.5%(质量分数)时,膜的纯水通量达到318 L/(m2.h),并且对聚乙烯醇(PVA 30 000～70 000)的截留率维持在99%以上,对大肠杆菌的抑菌率可达68%。     

核壳结构有机/无机复合微球的制备与应用进展

根据核、壳的组成,核壳结构有机/无机复合微球可以分为2类:A类是核为无机材料,壳为高分子材料的核壳式结构;B类是核为高分子材料,无机材料作为壳层的核壳式结构.综述了B类复合微球的研究进展,详细讨论了复合微球的制备方法,如原位化学沉积法、溶胶-凝胶法、化学镀法、自组装法,并对各种制备方法的优缺点进行了总结,介绍了复合微球在轻质雷达吸波材料、光子晶体、生物医药载体材料、化妆品等领域的应用.最后指出了该研究领域未来的发展方向.     

核壳结构氧化镍/碳微球的制备及葡萄糖传感性能

以碳球为模板, 六水合氯化镍和尿素为原料, 通过水热反应制备前驱体Ni(OH)₂/C, 在高纯氮气中煅烧获得核壳结构的NiO/C微球。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光谱(EDX)和热重分析(TGA)等技术手段, 分析NiO/C微球的形貌结构以及物相组成, 结果表明: NiO/C微球直径约1.4 μm, 由厚度为50 nm的纳米片包覆碳球形成花状核壳结构, NiO呈立方相。通过循环伏安法和计时电流法研究了NiO/C微球的电化学行为及葡萄糖传感能力。与单纯NiO相比, NiO/C具有优异的葡萄糖传感性能, 其灵敏度为31.37 mA/(mmol·L^-1·cm²)线性响应范围为2~1279 μmol/L, 最低检测限为2 μmol/L。该传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强和稳定性好等特点。     

核壳高分子微球的制备

介绍了核壳高分子微还需的制备方法及影响因素，并制备出了核壳型聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯微球，同时进行了表征。     

石墨烯/SiO2复合气凝胶微球的制备及其吸附性能研究

以硅溶胶为原料,通过W/O乳液法结合溶胶-凝胶过程制备SiO_2气凝胶微球。在硅溶胶中掺杂氧化石墨烯(GO),经过洗涤、溶剂替换、表面改性、真空干燥制备出掺杂量不同的氧化石墨烯/SiO_2复合气凝胶微球(GOS-CAMs),最后经高温处理得到石墨烯/SiO_2复合气凝胶微球(GS-CAMs)。经过堆密度、氮气吸附-脱附、扫描电子显微镜及傅里叶变换红外光谱等测试,选择GO掺杂量为0.4%(wt,质量分数,下同)的GS-CAMs,分别与石墨烯、SiO_2气凝胶微球进行对比,研究其在不同温度下对水溶液中不同浓度甲苯的吸附性能,并从吸附热力学、吸附动力学探讨其吸附机理。结果表明:掺杂量为0.4%的GO制备的GS-CAMs的综合性能最好,其松散堆密度为300kg/m~3,比表面积、平均孔径分别为328m~2/g、31.23nm;与纯SiO_2气凝胶微球相比,GS-CAMs的比表面积、孔径明显增加;GS-CAMs对不同温度下不同浓度甲苯水溶液的最大饱和吸附量为211mg/g,约为SiO_2气凝胶微球、石墨烯吸附量的1.2倍、1.6倍。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。     

SiO2@TiO2核壳微球和TiO2中空微球的制备及其光催化性能

以Stber法制备的单分散SiO_2微球为模板,率先采用静电吸附法和相吸附法相结合技术制备出SiO_2@TiO_2核壳结构微球。深入研究了pH值及煅烧温度对其结构和性能的影响。对SiO_2@TiO_2微球进行去核处理,得到TiO_2中空微球。通过降解常见工业污染物硝基苯来研究两种微球的光催化活性。采用XRD、SEM、TEM、BET、FT-IR对样品进行表征,用紫外-可见分光光度计测量硝基苯溶液降解前后的吸光度。结果表明,相同条件制备的TiO_2中空微球的比表面积比SiO_2@TiO_2微球的显著增大,最大为87m~2/g,导致TiO_2中空微球的光催化活性比SiO_2@TiO_2微球明显提高,对硝基苯的4h降解率可达95.2%。低于600℃处理得到的TiO_2壳层为锐钛矿相,呈孤岛状模式生长。温度升高到700℃时出现金红石相。在pH=9.0、600℃热处理3h条件下制备的SiO_2@TiO_2微球经去核处理所得到的TiO_2中空微球的壳层厚度最大,为25.4nm,且空心球的Ti-O-Si键随之消失。     

核壳高分子微球的制备及应用

本文介绍了核壳高分子微球的制备及应用 ,并探讨了核壳高分子微球的制备方法、形成条件、影响因素及生成机理     

同轴电喷射法制备核壳结构聚乳酸载药微球

通过同轴静电喷射法制备核-壳结构聚乳酸载药微球。壳层流体为聚乳酸溶液,核层流体为药物水溶液,其中在核层流体中加入壳聚糖以达到在增加溶液电导率的同时改善聚乳酸的亲水性和功能性的目的。实验研究了核、壳层溶液浓度、流量、喷射电压以及接收距离等因素对微球形貌及结构的影响。研究结果表明,当控制实验条件为壳、核层流速比为3∶1,壳层溶液浓度与核层溶液浓度均为1%(质量浓度),喷射电压为20kV,接收距离为15cm,模型药物浓度2mg/mL时,可以得到粒径1μm左右、具有一定缓释效果的核壳结构载药微球,包封率为76.64%,载药量为7.11%。     

氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料的制备与除氟性能研究

以活性氧化镁和聚醚砜(PES)为原料,采用共混法制备了氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料;用扫描式电子显微镜(SEM)和ASAP2020型比表面及孔径分析仪进行了表征,并研究了复合膜对氟离子的吸附性能。SEM结果表明,氧化镁颗粒在聚合物膜中均匀镶嵌分布,提高了膜的孔隙率。比表面积与孔径分析表明复合膜的比表面积约为颗粒氧化镁的1/3。复合膜对水中氟离子的吸附在60min后基本达到平衡;30cm2的复合膜(厚度为200μm)可以处理50mL氟离子溶液(质量浓度为5mg/L),使其符合饮用水含氟标准(<1mg/L);吸附量随初始浓度的增加而增加,吸附符合Freundlich等温式,无最大饱和吸附量;吸附氟离子的复合膜可以脱附再生,且再生后仍具有较高的吸附容量。     

石墨烯/氧化石墨烯-聚乳酸的制备与表征

通过优化Hummers法制备了氧化石墨烯,并用水合肼还原法制备了石墨烯,且对自制的石墨烯和氧化石墨烯进行了测试及分析;然后通过溶液插层法制得纳米级聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料,并对其分散性、热学性能以及力学性能进行了分析。对石墨烯和氧化石墨烯的表征结果说明,水合肼可以还原氧化石墨,所制备的石墨烯纯度较高。对聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料的性能分析结果表明,在聚乳酸的结晶度、结晶速率和对聚乳酸的结晶成核上,石墨烯比氧化石墨烯具有更优异的表现,但在热稳定性能方面,氧化石墨烯比石墨烯优异;在力学性能方面,有增强和降低两种影响,添加少量氧化石墨烯时聚乳酸的力学性能降低,而含质量分数为0.5%的石墨烯复合材料在拉伸实验和冲击实验中的增强效果较为明显。     

From Graphite to Graphene Oxide and Graphene Oxide Quantum Dots

Many methods have been reported for synthesizing graphene oxide (GO) and graphene oxide quantum dots (GOQDs) where a tedious operational procedure and long reaction time are generally required. Herein, a facile one‐pot solvothermal method that allows selective synthesis of pure GO and pure GOQDs, respectively is demonstrated. What is more, the final product of either GO or differently sized GOQDs can be easily controlled by adjusting the reaction temperatures or reactant ratios, which is also feasible when enlarged to gram scale. The 2.5 nm GOQDs show excellent photoluminescence that can be utilized for bioimaging or distinctive detection of Eu³⁺ and Tb³⁺ from their respective mixtures with other rare earth and/or transition metal ions, at sub‐ppm level.     

Graphene Oxide,Highly Reduced Graphene Oxide,and Graphene: Versatile Building Blocks for Carbon‐Based Materials

Isolated graphene, a nanometer‐thick two‐dimensional analog of fullerenes and carbon nanotubes, has recently sparked great excitement in the scientific community given its excellent mechanical and electronic properties. Particularly attractive is the availability of bulk quantities of graphene as both colloidal dispersions and powders, which enables the facile fabrication of many carbon‐based materials. The fact that such large amounts of graphene are most easily produced via the reduction of graphene oxide—oxygenated graphene sheets covered with epoxy, hydroxyl, and carboxyl groups—offers tremendous opportunities for access to functionalized graphene‐based materials. Both graphene oxide and graphene can be processed into a wide variety of novel materials with distinctly different morphological features, where the carbonaceous nanosheets can serve as either the sole component, as in papers and thin films, or as fillers in polymer and/or inorganic nanocomposites. This Review summarizes techniques for preparing such advanced materials via stable graphene oxide, highly reduced graphene oxide, and graphene dispersions in aqueous and organic media. The excellent mechanical and electronic properties of the resulting materials are highlighted with a forward outlook on their applications.     

氧化石墨烯纳米带杂化粒子和石墨烯纳米带的研究进展

氧化石墨烯纳米带杂化粒子是将氧化石墨烯纳米带(GONRs)与其他纳米粒子经π-π键、氢键等结合方式复合在一起,通过这种特殊的结合形态一方面可以有效地防止GONRs的聚积,另一方面新的纳米粒子的引入能够赋予该杂化材料某些特殊的性能,从而有利于充分发挥GONRs杂化材料在聚合物改性等领域的综合性能。本文综述了氧化石墨烯纳米带杂化粒子的制备方法、性能和应用现状。此外,针对GONRs的还原产物石墨烯纳米带(GNRs)的结构、性能、制备方法及其应用领域也进行了系统性地论述。相关研究表明,氧化石墨烯纳米带杂化粒子的设计与制备是氧化石墨烯纳米带迈向实用领域的一个有效途径,而石墨烯纳米作为石墨烯的一种特殊结构的二维变体,继承了石墨烯优良的导电和导热等性能,同时特殊的边缘效应,因而呈现出了更广阔的应用潜力。     

两步沉淀聚合法制备表面具有羧基的核-壳微球

以高交联的聚二乙烯基苯-55(poly(DVB-55))为核,甲苯/乙腈(体积比1∶3)混合溶剂,采用两步沉淀聚合法,在核的表面接枝了具有羧基官能团的较低交联度的壳,得到了单分散或窄分散微米尺度的poly(DVB55)/poly(DVB55-co-methacrylic acid)核-壳微球。结果表明,以甲苯/乙腈混合物替代纯乙腈作为反应介质可以获得比表面积、孔容、接枝量和粒径相对较大的核-壳微球;随着poly(DVB-55)核的用量的增加或反应时间的缩短或单体和交联剂投料浓度的减小,所得的核-壳微球的粒径减小、接枝量降低、粘连程度减小,微球的均匀性则升高。     

CO_2响应核壳/高尔夫球型微球的制备与性能

CO_2刺激响应聚合物材料近年广受关注,但CO_2刺激响应聚合物微球鲜见报道。利用种子乳液聚合制备了以聚苯乙烯(PS)为核,聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(PDEA)为壳的PS-PDEA微球,研究了其形貌、粒径、pH和CO_2响应行为。结果表明,该类微球同时具有核壳和高尔夫球型结构,核和壳尺寸分别约为162 nm和13 nm,并显示出良好的pH和CO_2响应能力;乳液粒径随着CO_2/N_2交替重复通入而可逆增大/减小;冷冻干燥后的微粉在酸性和碱性条件下分别变得相对亲水和疏水。