环状卤胺化合物改性壳聚糖/PVA纳米纤维的制备与表征

以易于纺丝的聚乙烯醇(PVA)为纤维基材,添加3-环氧丙基-5,5-二甲基海因改性壳聚糖(CTS-GH),利用静电纺丝法制备出具有高效抗菌效果的纳米纤维。采用扫描电镜、红外光谱、热重分析仪表征和分析了纳米纤维的结构和热性能,考察了纺丝液流量对纳米纤维结构和氯含量的影响。结果表明,纳米纤维的直径随着纺丝速度的加快而减小。利用碘量法测定了纳米纤维的氯含量,说明该纳米纤维经过氯化处理后具有很好的抗菌效果。该纳米纤维可用于抗菌过滤材料、生物医药等方面。     

3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维的制备与表征

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,并优化了复合纳米纤维的制备工艺,最终可制得直径为356nm,标准方差为0.28的复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热分析对复合纳米纤维进行了表征。结果表明,复合纳米纤维表面非常光滑,纤维间呈无序排列,有较高的孔隙;复合纳米纤维的结晶结构与P(3HB-co-4HB)的结晶结构基本相同,少量CA(10%)的加入能促进复合纳米纤维的快速结晶,起到成核剂的作用,从而使纳米纤维的结晶度得到提高,CA加入量过多时,结晶度下降;随着CA含量的增加,复合纳米纤维的玻璃化转变温度从46.6℃下降至21.3℃,而熔融温度变化不大,在130℃附近。     

3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维的制备与表征EI北大核心CSCD

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,并优化了复合纳米纤维的制备工艺,最终可制得直径为356nm,标准方差为0.28的复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热分析对复合纳米纤维进行了表征。结果表明,复合纳米纤维表面非常光滑,纤维间呈无序排列,有较高的孔隙;复合纳米纤维的结晶结构与P(3HB-co-4HB)的结晶结构基本相同,少量CA(10%)的加入能促进复合纳米纤维的快速结晶,起到成核剂的作用,从而使纳米纤维的结晶度得到提高,CA加入量过多时,结晶度下降;随着CA含量的增加,复合纳米纤维的玻璃化转变温度从46.6℃下降至21.3℃,而熔融温度变化不大,在130℃附近。     

再生桑蚕丝素/醋酸纤维素共混纳米纤维的制备和性能

采用静电纺丝法以三氟乙酸(TFA)为溶剂制备再生桑蚕丝素(RSF)/醋酸纤维素(CA)共混纳米纤维。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)分别研究不同CA添加量SF/CA共混纤维毡的微观形貌,晶体结构及表面化学性质。结果表明:SF中CA添加量小于10%,共混体系静电纺得到的纤维宏观上呈现均一形貌,但纤维直径变粗;当CA添加量大于20%时,SF与CA两者分相,所得纤维的直径分布加宽,并出现两极分化现象。XPS测试结果显示SF/CA共混纳米纤维中CA的"C"元素的特征峰消失,287.8eV和285.0eV处C1s的峰转化为285.0eV处的窄峰。共混后纤维力学性能明显改善。     

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。     

改性β-环糊精微球的制备与表征

采用反相乳液聚合法制备β-环糊精(pCD)微球,再用顺丁烯二酸酐(MAH)改性制得丁烯二酸单酯化β-CD微球,探讨了不同工艺参数对改性β-CD微球粒径、分散性的影响.结果表明,在60℃的温度和200r/min～300r/min的电动搅拌,环氧氯丙烷(EPI)和β-CD的质量比为15∶1,复合乳化剂司盘-80和吐温-20...     

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。     

再生细菌纤维素膜的制备与性能表征

采用LiCl/DMAc的溶解体系将细菌纤维素溶解后制备再生细菌纤维素(RBC)膜,并研究了成膜的细菌纤维素溶液浓度对膜的结晶度、平衡含水率、透光率以及对营养物质(氯化钠、葡萄糖、色氨酸)的透过性能的影响。实验结果表明,随着成膜溶液浓度的升高,再生膜的结晶度有一定程度的降低;平衡含水率稍有升高;再生膜干态下的透光率变化不大但浸泡PBS后膜变化较大;对营养物质的透过系数随浓度变化较小,对葡萄糖和色氨酸的透过系数相近,约为1.0×10-6cm2/s,氯化钠的透过率系数约为2.5×10-6cm2/s。研究表明再生细菌纤维素膜是一种潜在的人工角膜板层移植材料。     

偕胺肟化聚丙烯腈-β-环糊精纳米纤维膜的制备及其吸附性能

利用聚丙烯腈(PAN)和β-环糊精(β-CD)原料,采用盐酸羟胺原位偕胺肟改性和静电纺丝技术,一步合成制备出偕胺肟聚丙烯腈(AOPAN)-β-CD纳米纤维膜.以纤维膜的形貌和对铀的吸附量为评价指标,优化了改性制备工艺条件.通过SEM、FTIR、表面张力仪等对纤维的形貌、组成和性能进行表征.结果表明,当氰基与羟胺摩尔比为...     

静电纺PMMA/β-CD纳米纤维的制备及表征

通过静电纺丝技术成功的制备PMMA/β-CD纳米纤维.得到均匀的、重现性好的纳米纤维的最佳纺丝参数是:纺丝液流量0.2mL/h,所施加的电压18kV,接收距离15cm.我们发现β-CD能促使PMMA纺丝液在较低浓度的情况下制备出无串珠、形态均匀的纳米纤维,这归结于β-CD的加入提高了纺丝液的导电性和黏度.通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱的研究,一些pCD分子位于纳米纤维的表面.这也表明这样的纳米纤维膜有望用作分子滤膜或作为废水处理中捕获重金属离子和有机小分子污染物的纳米过滤膜.     

石墨烯的表征方法

单层石墨烯的厚度为0.335nm,在垂直方向上有约1nm的起伏,且不同工艺制备的石墨烯层数和结构有所不同,如何有效地鉴定石墨烯的层数和结构是获得高质量石墨烯的关键步骤之一。介绍了光学显微镜、扫 描 电 子 显 微 镜(SEM)、透 射 电 子 显 微 镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见光谱(UV-Vis)等几种用来表征石墨烯的主要方法。     

外层接环糊精的树枝状聚酰胺-胺的合成与表征

研究通过多次重复麦克尔加成和酯的酰胺化两步反应得到不同代数的树枝状聚酰胺-胺(PA-MAM);对β-环糊精(β-CD)采用磺酰化和氨化两步改性反应得到氨化的β-CD衍生物(β-CD-6-E);利用酯的胺解反应,首次将β-CD-6-E接枝到半代的PAMAM表层,得到环糊精修饰的树枝状聚酰胺-胺(PA-MAM-g-β-CD)。通过FT-IR、NMR、DSC、元素分析、动态激光光散射粒度仪等方法对所合成的产物进行了表征。结果表明,合成产物的结构与设计结构吻合,2.5代PAMAM的粒径约为2.13 nm,外层接β-CD后其粒径增大到4.51 nm。     

β-环糊精与聚乳酸的包合物的制备与表征

采用超声波与溶剂协同作用,制备了β-环糊精(β-CD)与聚乳酸(PLA)包合物,探讨了β-CD与PLA的摩尔比例、PLA分子量大小等因素对包合物形成的影响,并通过采用FTIR、DSC、TG以及X-射线粉末衍射分析证实了包合物的形成.发现PLA分子量低于100,000时,制备的β-CD/PLA包合物容易分散于水中形成胶体溶液,PLA分子量达到500,000时,形成的包合物在水中成块状析出.接触角测试结果表明,包合物亲水性明显增强.DSC分析表明,随包合物中β-CD含量增加,其Tg逐渐降低.     

β-环糊精接枝壳聚糖功能纤维的合成与包合药物

在弱酸性的条件下将6位β-环糊精单醛通过氨化还原反应接枝到壳聚糖纤维上,用FT-IR表征了结构,初步探讨了反应机理;合成了包合环丙沙星的β-环糊精接枝壳聚糖药物纤维,测定了不同温度、不同时间该功能纤维对环丙沙星包合与释放性能及其包合稳定性常数和热力学参数。结果表明,该包合反应为放热反应,分子间的范德华力在起主导作用;包合物的稳定性受温度影响较大,低于25℃比较稳定,35℃释放达到平衡;在同一温度下,释放率随时间的延长而变大。     

茶多酚-β-环糊精包合物的吸氧剂制备及表征

目的制备基于茶多酚-β-环糊精包合物的吸氧剂并对其性能进行研究。方法以茶多酚和β-环糊精为原料,通过饱和水溶液法制得茶多酚-β-环糊精包合物。采用红外光谱对包合物结构进行表征,并对其热稳定性能与吸氧性能进行研究。结果通过红外光谱图分析,可知茶多酚已进入β-环糊精的疏水空腔中,成功形成了包合物。与单独的茶多酚相比,包合物的热稳定性大幅增强,吸氧性能有所下降,但其最大吸氧量可达62.8 m L/g,仍是一种高效吸氧剂。结论文中研究制备的茶多酚-β-环糊精包合物不仅具有良好的吸氧性能,而且热稳定性能较佳,可用于制备单层/多层吸氧薄膜。     

聚乙二醇增塑醋酸纤维素中空纤维膜的制备与性能

以聚乙二醇为增塑剂,采用熔融纺丝-拉伸法制备了具有海绵状孔结构的二醋酸纤维素(CA)中空纤维均质膜。通过场发射扫面电子显微镜、纯水通量、泡点孔径、孔隙率及力学性能测试讨论了成孔剂含量和拉伸条件对CA中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明,随拉伸倍数和成孔剂含量提高,膜内外表面孔径均增大,孔隙率提高,通透性改善。随成孔剂含量提高,中空纤维膜断裂强度和断裂伸长率均降低;随拉伸倍数提高,中空纤维膜断裂强度提高而断裂伸长率降低。当成孔剂含量为55%,拉伸倍数为2.25时,所得膜性能较好,膜纯水通量为186.44 L/(m2·h),断裂强度为5.47MPa,断裂伸长率为5.30%。     

静电纺纤维素纳米晶体/壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

通过探索纤维素纳米晶体（CNC）添加量对壳聚糖-聚乙烯醇（CS-PVA）基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量（质量分数）的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维,并通过SEM、TGA和FTIR等分析手段对CNC/CS-PVA复合纳米纤维的微观结构和性能进行了表征。结果表明：添加CNC后静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径变大,表面变粗糙,力学性能和热学性能提高;随着CNC含量的增加,静电纺CNC/CS-PVA纤维的杨氏模量（E）和抗拉强度（σ）先增强后减弱,而外延起始温度继续上升。当CNC含量为3wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维力学性能最好,相比于CS-PVA复合纳米纤维,E和σ分别提高了43.9%和24.8%;当CNC含量为20wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径分布不均匀,可以观察到单根纤维表面存在少量的球状结构物质,同时外延起始温度达到328.83℃;FTIR分析得出,CNC与CS和PVA之间只存在分子间的相互作用而没有发生化学反应;随着溶液的酸性减弱,碱性增强,不同CNC含量的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维稳定性逐渐提高,而CNC含量对其稳定性影响不大。     

乳液模板-自组装法制备石墨烯/聚苯乙烯导电复合材料

利用乳液模板-静电自组装法,以甲基丙烯酰氧乙烯氯化铵(DMC)接枝改性的聚苯乙烯阳离子微球(PS+ )为基体模板、石墨烯为导电介质,利用氧化石墨烯(GO)与PS+间强烈的静电相互作用直接在水中共组装,通过水合肼原位还原(in-situreduction)成功制备了纳米石墨烯片(GNs)填充的聚苯乙烯(PS)导电复合材料。复合材料断口扫描电镜(SEM)和电性能结果表明,静电自组装有利于形成较为完善的石墨烯导电网络,GNs/PS复合材料具有极低的导电逾渗值(0.09%(体积分数))和较高的饱和导电率(25.2S/m)。结合表面zeta电位、复合物微观形貌的表征,对组装机理和结构-性能关系进行了讨论。此外,热重热分析(TGA)结果表明,石墨烯的加入有效地改善了材料的热稳定性。     

碳纳米管工具电极的制备

纳米工具电极是进行纳米电解加工的必备条件,其特征尺寸直接影响纳米结构的最终尺寸.提出了利用电弧放电将碳纳米管束焊接在钨针尖上的纳米工具电极制备方法,并通过试验研究了钨针的针尖圆弧半径和放电电压对制备碳纳米管工具电极的影响.试验结果表明,不同尖端圆弧半径的钨针,所需有效放电电压不同,圆弧半径越小,有效放电电压越小,强电场分布越集中,越容易将碳纳米管束焊接在针尖的顶端;圆弧半径越大,强电场分布区域越大,越不容易控制碳纳米管束焊接的方向性.在针尖圆弧半径约为100 nm和300 nm的钨针上,放电电压分别为25 V和35 V时,成功制备出碳纳米管工具电极.     

天然纤维素/聚丙烯腈抗菌纳米纤维的制备与表征

为了拓展天然纤维素材料的应用,在综合国内外对天然纤维素材料、纳米材料和抗菌材料相关研究的基础上,首先,利用LiCl/二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂体系配置了不同共混比例的天然纤维素/聚丙烯腈纺丝液,采用静电纺丝技术制备了纤维素/聚丙烯腈纳米纤维。然后,用铜氨溶液对纳米纤维进行了抗菌处理,制备了具有一定抗菌功能的纤维集合体。最后,采用SEM观察不同共混比例下纳米纤维的微观形貌;采用TG和DSC表征其热性能;采用FTIR和表面接触角测量仪表征共混后纳米纤维的化学组成和亲水性的变化;采用振荡法测定纳米纤维的抗菌性能。结果表明:通过静电纺丝技术可制得直径在200~400nm范围内的纤维素/聚丙烯腈纳米纤维。随着纤维素含量的提高,纳米纤维的表面越来越粗糙,粘连愈加严重,且直径离散度也变大。当纤维素与聚丙烯腈的共混质量比大于75∶25时,纤维的直径标准偏差由纯聚丙烯腈纤维的100nm以下变为150nm以上。纤维素/聚丙烯腈纳米纤维具有良好的热性能,与纯纤维素纳米纤维相比热稳定性有一定提高,当纤维素与聚丙烯腈的共混质量比为25∶75时热稳定性最好。纤维素/聚丙烯腈纳米纤维的亲水性优于普通医用纱布的。经过铜氨溶液抗菌处理的纳米纤维具有良好的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为82%和75%。