纳米TiO_2改性丝素膜制备工艺优化及其性能研究

设计正交试验法并采用溶胶一凝胶法制备了性能良好纳米TiO2溶胶丝素复合膜,并利用SEM、FTIR及XRD等分析手段对丝素膜进行表征,结果表明:纳米TiO2均匀分散在丝素膜中,纳米TiO2与丝素分子相互作用,导致丝素分子的重排,并诱导丝素构象从Silk Ⅰ向SilkⅡ转变.     

纳米TiO2诱导复合丝素蛋白膜二级结构转变的研究

用溶胶凝胶法制备不同比例纳米TiO2改性再生蚕丝丝素蛋白复合膜.SEM与动态光散射纳米粒度分析仪测试结果表明,该丝素膜中纳米TiO2均匀分散在丝素中,TiO2粒径在100nm以下,同时纳米TiO2在丝素中粒径大小主要决定于凝胶过程,成膜过程对粒径大小影响不大;该丝素膜的二级结构用FTIR、XRD、Raman进行表征.测试结果表明,纯丝素膜中存在SilkⅠ向SilkⅡ两种结晶结构,随着纳米TiO2的生成,可使复合丝素膜的结晶结构从SilkⅠ向SilkⅡ转化,但当纳米TiO2的加入超过一定量时,又破坏复合丝素膜的结晶结构.     

纳米TiO2的制备、醋酸改性及催化性能研究

在硬脂酸介质中，450－900℃温度下，得到不同结构的纳米TiO2；将纳米TiO2进行醋酸处理。用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对纳米TiO2的微结构进行表征，发现，在相同温度下，经醋酸改性的纳米TiO2具有较好的均匀和分散性。纳米TiO2成功用于马来酸酐聚合反应，用红外（ＩＲ）和核磁共振（ＮＭＲ）研究了相关单体和聚合物的结构。此外，对醋酸改性纳米TiO2进行了光催化降解甲基橙研究。     

SiO2改性纳米TiO2及可见光催化性能研究

以四氯化钛等为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,制品为锐钛矿相和金红石相的混合物,随着热处理温度的升高,其中的锐钛矿相的比例逐渐降低,金红石相比例逐渐上升;又以Na2SiO3为原料,对TiO2进行表面改性,制得TiO2／SiO2复合材料。研究发现,原位改性后的TiO2在可见光下光催化甲醛可以发生聚合反应。     

纳米TiO2表面包覆改性及表征

纳米TiO2 的表面处理的好坏直接影响到产品的应用性能及其使用范围。目前的处理措施主要是在其表面上包覆一层无机或有机物膜 ,以避免粉末间的团聚。从表面包覆的原理、影响因素、包覆方法以及表面包覆效果的表征方法等方面概述了纳米TiO2 颗粒包覆的研究进展 ,着重介绍了纳米TiO2 无机、有机包覆的原理及近年来的研究成果 ,并提出今后的研究方向。     

纳米TiO2改性内墙涂料研究

主要研究了纳米TiO2的加入对内墙涂料性能的影响。结果表明,加入2%纳米TiO2能极大地提高涂料降解甲醛的能力,但加入4%纳米TiO2反而使涂料的性能变差。涂料的常规性能研究也表明,加入少于2%的纳米TiO2对涂料的常规性能会有极大的提高。     

纳米TiO2改性及其掺杂聚苯乙烯性能的研究

为了增强无机化合物纳米TiO2的亲油性能,采用钛酸酯偶联剂LICA38对纳米TiO2表面进行预处理,并采用原位聚合工艺制备掺杂纳米Ti02的聚苯乙烯（PS）。采用DCA（dynamic contact angle）、XRD、FTIR、XPS、TEM等现代分析手段,对纳米TiO2预处理效果和掺杂材料的性能进行分析。结果表明,钛酸酯偶联剂在纳米TiO2的表面发生化学吸附,粒子的分散性提高,一定含量纳米TiO2的掺杂有助于提高PS的抗拉强度。     

纳米TiO2光催化剂的改性研究

纳米TiO2具有稳定性好、光催化效率高和不产生二次污染等特点,有着广阔的应用前景,但其光响应范围窄、光量子效率较低、光生电子和空穴易发生复合等缺点,限制了纳米TiO2光催化材料的实际应用和发展。改性后的纳米TiO2具有较高的催化活性和光量子产率。在对纳米TiO2光催化剂的催化机理介绍的基础上综述了纳米TiO2的贵金属沉积、金属、非金属掺杂、半导体复合等改性利用,并针对当前光催化剂的研究进展,展望了今后的研究方向。     

纳米TiO2光催化剂改性研究进展

介绍了纳米TiO2光催化性能,对近年来提高纳米TiO2光催化活性的多种方法进行了详细论述。     

纳米TiO2的掺杂改性及应用进展研究

纳米级TiO2作为一种光催化材料,在环境保护、光能转换、医药行业、工业催化等领域有着极为广泛的用途.较低的光量子效率以及短波长高能量的激发源是限制TiO2使用范围的主要原因,其中掺杂改性是提高TiO2光量子效率的重要手段.本文综述了近几年来利用贵金属沉积与离子掺杂来改善二氧化钛光催化性方面所取得的进展及在相关领域的应用.     

Preparation and cytocompatibility of silk fibroin/chitosan scaffolds

One challenge in soft tissue engineering is to find an applicable scaffold, not only having suitable mechanical properties, porous structures, and biodegradable properties, but also being abundant in active groups and having good biocompatibility. In this study, a three-dimensional silk fibroin/chitosan (SFCS) scaffold was successfully prepared with interconnected porous structure, excellent hydrophilicity, and proper mechanical properties. Compared with polylactic glycolic acid (PLGA) scaffold, the SFCS scaffold further facilitated the growth of HepG2 cells (human hepatoma cell line). Keeping the good cytocompatibility and combining the advantages of both fibroin and chitosan, the SFCS scaffold should be a prominent candidate for soft tissue engineering, for example, liver.     

Preparation and cytocompatibility of silk fibroin / chitosan scaffolds

One challenge in soft tissue engineering is to find an applicable scaffold, not only having suitable mechanical properties, porous structures, and biodegradable properties, but also being abundant in active groups and having good biocompatibility. In this study, a three-dimensional silk fibroin/chitosan (SFCS) scaffold was successfully prepared with interconnected porous structure, excellent hydrophilicity, and proper mechanical properties. Compared with polylactic glycolic acid (PLGA) scaffold, the SFCS scaffold further facilitated the growth of HepG2 cells (human hepatoma cell line). Keeping the good cytocompatibility and combining the advantages of both fibroin and chitosan, the SFCS scaffold should be a prominent candidate for soft tissue engineering, for example, liver.     

渗析分离丝素蛋白盐溶液的研究

采用浓差渗析器进行丝素蛋白盐溶液的脱盐试验，研究了操作参数对脱盐试验的影响，确定了原料液丝素蛋白浓度10％、料液和自来水流量40L／h为其较合理的工艺参数．采用此设备脱盐，脱盐效率较高，脱盐率达到99.36％，丝素蛋白回收率达到89．7％．     

Fabrication and characterization of fibroin solution and nanoparticle from silk fibers of Bombyx mori

The present investigation aims to study the effect of degumming time on the structural property of silk fiber obtained by silk cocoons of Bombyx mori, followed by preparation of the regenerated silk fibroin (RSF) solution which can be subsequently molded into silk nanoparticles. Silk fibers degummed with different media at different time intervals were investigated for the degumming loss and were characterized using Ffourier transform infrared (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), x-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). Maximum degumming was observed when the fibers were treated with sodium carbonate for 60 min. SEM and atomic force microscopy (AFM) images of RSF solution showed aggregation of silk globules resulting in formation of solvated macrochains and giving it an appearance of island-like morphology. Blank silk nanoparticles prepared from the RSF solution showed a smooth and spherical surface devoid of any adhesion using SEM, AFM, and transmission electron microscopy (TEM). The prepared silk nanoparticles may further be explored for loading drug entities and targeting.     

丝素蛋白对胶原膜性能改善的研究

天然高分子由于其良好的生物相容性而受到广泛的关注。本研究用酶法自制了具有一定水溶性的猪皮胶原。尝试利用丝素和胶原蛋白各自的优点。用简单的溶液浇铸法制备了胶原-丝素共混膜。并通过FTIR、TGA、SEM等手段对其结构进行了表征。结果表明。由于共混膜中俩组份间存在的分子间作用力，加入小于50％的丝素的胶原膜经乙醇处理后与纯胶原膜相比。其力学性能及热稳定性有所的改善。通过改变丝素比例可以调整共混膜的吸水性。由于两组分良好的生物相容性，预料该共混膜可用作生物材料。     

TiO2共混丝朊接枝聚丙烯腈过滤膜制备及性能研究

针对传统高分子过滤膜使用有机溶剂易造成环境污染的问题,以氯化锌水溶液为溶剂,丝朊均相接枝聚丙烯腈,加入纳米TiO2得到铸模液,以水为凝固浴,制备TiO2共混的丝朊接枝聚丙烯腈(SF-g-PAN/TiO2)过滤膜。通过扫描电子显微镜,红外光谱等方法对膜进行表征,研究不同TiO2含量的SF-g-PAN过滤膜的亲水性、抗污染性能、力学性能以及SF-g-PAN/TiO2膜对不同分子量染料的截留。结果表明:随着TiO2含量的增加,膜的力学强度先增大后减小。TiO2含量为1%(质量分数)时,膜的力学和抗污染性能最好;在0.10 MPa下,SF-g-PAN/TiO2膜对于分子量大于660的染料截留率为96%以上,通量达到80 L/(m^2·h)。     

再生丝素/丝胶共混蛋白水溶液的静电纺丝

采用静电纺丝方法制备了再生丝素/丝胶共混纤维,分析了共混配比对再生丝素/丝胶水溶液流变性能和静电纺可纺性的影响,通过扫描电镜、拉曼光谱和DSC等手段研究了所得纤维的形态和微细结构及其力学性能。研究结果表明:随着溶液中丝胶含量的增加,体系的表观粘度增大,静电纺纤维的直径减小且直径分布变窄;并且丝胶的存在有利于丝素蛋白从无规卷曲或α-螺旋结构向β-折叠结构转变,由此可提高静电纺纤维的力学性能。     

再生丝素/丝胶蛋白水溶液的同轴干法纺丝

模仿蚕丝的成分、结构和成丝方法,通过同轴干法纺丝初步制备了以添加有金属钙离子（Ca2＋）并调节了pH值的再生丝素蛋白（RSF）为芯层、丝胶蛋白（SS）为皮层的RSF/SS纤维。采用荧光显微镜、扫描电镜、拉曼光谱和材料试验机研究了所得纤维的微观形貌、二级结构和力学性能,并与纯RSF纤维和蚕丝进行了对比。研究结果表明同轴干法纺RSF/SS纤维具有清晰的皮-芯层结构,直径较粗且表面略有皱痕;与纯RSF纤维相比,该初生纤维具有更多的β-折叠构象,力学性能也相对较好,但与天然蚕丝相比尚有较大差距。