MoO3纳米带自组装合成MoS2微球

以MoO3纳米带为前驱体,四丁基溴化铵为表面活性剂,通过水热途径成功合成了MoS2花状微球。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对产物的结构及形貌进行表征和分析。结果表明:MoS2花状微球由带状结构组成,其直径大约为4μm。     

紫外-可见-近红外光诱导自修复纳米复合水凝胶的制备及性能研究

基于Au-S配位作用,将有机小分子BACA修饰在TiO₂@Au纳米复合物表面并用作大交联剂,在反应单体、引发剂和催化剂存在下发生原位自由基聚合反应,制备了具有高强度的纳米复合水凝胶。探讨了纳米复合物交联剂对凝胶聚合物网络结构和机械性能的影响。结果表明,纳米复合水凝胶显现出均匀、致密的聚合物网络,相对于普通有机小分子作交联剂,该凝胶的拉伸应变和断裂强度分别提高了2倍和21倍。该纳米复合水凝胶在紫外、可见以及近红外光下显现出高效、快速的自修复行为。     

聚乙烯醇/水杨酸/纳米二氧化钛复合水凝胶膜的制备及性能

用纳米二氧化钛(nano-TiO_2)对聚乙烯醇/水杨酸(PVA/SA)水凝胶膜进行改性,考查了不同nano-TiO_2用量的PVA/SA/nano-TiO_2复合水凝胶膜的结构与性能。结果表明:复合膜的透明度随nano-TiO_2用量的增加而降低,而其抗菌性、抗紫外线性及透气性均随nano-TiO_2用量的增加而提高;复合膜的力学性能随nano-TiO_2用量的增加呈先上升后下降的趋势,而其溶胀性却恰好与之相反;当nano-TiO_2用量为5.0%时,复合水凝胶膜的透气系数为0.737 9 m~2/(s·kPa),拉伸强度为8.44 MPa,最大紫外线透过率仅为71.12%,透光率达69.08%,对大肠杆菌与霉菌均具有较好的抑制作用,15℃时溶胀度达19.41%。     

聚N异丙基丙烯酰胺/黏土纳米复合自修复水凝胶的制备及性能

以N异丙基丙烯酰胺(PNIPA)为单体,纳米黏土硅酸镁锂(LXG)为交联剂,通过原位聚合反应制备了一种具有自修复功能的高分子/纳米黏土复合水凝胶。探讨了单体和黏土配比、单体与分散剂配比等参数对水凝胶成胶性能的影响。重点对该复合水凝胶自修复机理及性能进行评价。结果表明,当单体与黏土比例为1.5~2：1,单体与分散剂比例为1：10时水凝胶成胶性能良好;水凝胶的溶胀性能随黏土含量的增加而下降,最大溶胀率为12.8 g/g;合成的水凝胶在室温下无需任何修复剂,24 h即可实现损伤断面的良好修复,自修复效率最高为43.1 %。     

基于苯硼酸微凝胶复合水凝胶的制备及性能

以3-氨基苯硼酸(AAPBA)为葡萄糖敏感基元,N,N′-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酰胺(AAm)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,70℃下乳液聚合制备微凝胶。以微凝胶为反应基质作为交联点,添加相应单体,制备复合水凝胶P(AAPBA-DMAA-co-AAm)/P(AAPBA-DMAA-co-AAm)。通过FTIR、SEM和TGA分别对复合水凝胶的化学结构、表面结构和热稳定性能进行表征。通过称量法测试复合水凝胶对葡萄糖的响应性,得出添加微凝胶提高了水凝胶的响应速率,平衡时间在50 min左右。多次的重复实验说明微凝胶的添加提高了水凝胶的机械强度,复合水凝胶的重现性良好。复合水凝胶对葡萄糖响应性能优异,为凝胶用于药物释放体系奠定了基础。     

纳米银对复合水凝胶性质影响的研究

超声波作用于含有单体AMPS、MMA和交联剂MBA的Ag NO3水溶液,使Ag+还原为纳米级的银粒子,与此同时单体和交联剂形成共聚物,从而在无引发剂和还原剂的条件下制备出纳米银/P(AMPS-MMA)复合水凝胶。TEM表明,制备的纳米银粒径在10~20nm,粒径分布较窄,且均匀地分散在水凝胶聚合物里;通过研究纳米银/P(AMPS-MMA)复合水凝胶和P(AMPS-MMA)水凝胶的溶胀率、溶胀动力学、退溶胀动力学和温敏性质等表明,纳米银增强了复合水凝胶的吸水性能和提高了复合水凝胶的温敏性。     

多缺陷MoS2纳米片对诺氟沙星的压电催化降解性能

通过调节Mo和S物质的量比,采用水热法合成多缺陷MoS₂纳米片,利用SEM和XRD对样品的形貌和结构进行表征,并以诺氟沙星为目标污染物评估样品的压电催化性能。结果表明,与无缺陷MoS₂相比,多缺陷MoS₂表现出优异的压电催化活性。在超声辐照下,Flaws MoS₂(1∶5)纳米片11 min内对诺氟沙星的降解率达99.69%,降解速率常数为6.78 min^-1。多缺陷MoS₂纳米片优异的压电催化性能主要归因于应变诱导的压电场引起的电子-空穴对的高效分离。活性物质捕获实验表明,羟基自由基(·OH)是降解诺氟沙星的主要活性氧物种。此外,多缺陷MoS₂纳米片的超高降解效率可应用于实际的环境修复。     

纳米Pd/P(NVP-MMA)复合水凝胶修饰银电极对F~-的检测研究

以水为反应介质,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在紫外光辐照条件下,N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚形成水凝胶,以氯化钯为钯源制得纳米钯/P(NVP-MMA)复合水凝胶,并研究了其电化学性质。结果表明,纳米钯/P(NVP-MMA)复合水凝胶修饰银电极比纯银电极的活性明显增大,F-在2×10-3～2×10-9mol/L的浓度范围内时,卤素离子浓度的对数与还原峰电流呈线性关系,线性曲线为i=0.1478+0.00552×Log(C)(R=0.99749,n=8)。     

葡萄糖响应GO/微凝胶复合水凝胶的制备及性能

为了实现胰岛素对糖尿病患者血糖浓度智能调控,提出以3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)、N,N'-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酰胺(AAm)为单体,70℃下经乳液聚合制备Poly(AAPBA-DMAA-co-AAm)微凝胶.以微凝胶为交联点,氧化石墨烯(GO)为改进剂,制备了GO/微凝胶复合水凝胶.采用傅里叶红外光谱...     

基于CO2二元醇的无屈服、高强度、自修复聚氨酯弹性体的制备和表征

以聚碳酸亚丙酯二醇(PPCD)为软段,以4,4′-二硫代二苯胺(APS)为扩链剂以及对称性较好的二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)为硬段,通过一步法制备了聚氨酯弹性体。所制备的聚氨酯弹性体硬段中含有大量的苯环结构,芳环之间产生π-π堆叠作用,使材料中形成更为集中的硬相区,因此材料的机械强度较好,其最高断裂强度可以达到14 MPa。DSC表征显示聚氨酯的玻璃化转变温度都在-5℃左右,在动态二硫键以及氢键的协同作用下,在80℃下392 min内可以实现完全自修复。样品的热分解温度都在240℃左右,具有极好的热稳定性。     

纳米纤维/海藻酸钙抗菌复合水凝胶的制备与表征

海藻酸钙水凝胶敷料作为一种"湿疗法"产品广泛用于伤口护理领域,但其无抗菌性,且缺乏细胞黏附的位点。通过将海藻酸盐和纳米氧化细菌纤维素(TOBC)共混,使用浸渍富集法负载抗菌剂聚六亚甲基双胍(PHMB)制备出一种多功能复合水凝胶,并使用场发射扫描电镜、酶标仪、激光共聚焦显微镜对复合水凝胶的结构和性能进行表征。结果表明:复合水凝胶为透明状,表面存在大量的纳米纤维,生物活性得到提高。使用0.001%PHMB溶液处理后,复合水凝胶对于大肠埃希菌和金黄葡萄球菌均具有良好抗菌效果,同时兼具优异的生物相容性。     

聚乙烯醇／纳米羟基磷灰石复合水凝胶的制备及抗菌性能

采用溶液法制备了聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合水凝胶,探讨了聚乙烯醇含量对复合水凝胶抗菌性能的影响,用X射线衍射分析(XRD)、红外光谱分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等方法对聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合水凝胶的晶态结构及分散状态进行了表征,并用抑菌圈法对复合水凝胶的抗菌性能进行检测.研究发现,聚乙烯醇/羟基磷灰石复合水凝胶形成了良好的结品结构且分散良好,分布均匀,其对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、白色念珠菌具有良好的杀灭作用,其抑菌圈直径分别达15 mm、20 mm、20 mm,但对大肠杆菌无抵制作用.     

温度及pH敏感共聚/粘土纳米复合水凝胶的合成与性能研究

以无机粘土为交联剂制备了具有温度、pH双重敏感性的聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸-β-羟乙酯）/粘土纳米复合水凝胶（P（NIPA-co-HEMA）/clay）,并用红外和X衍射对其结构和形态进行了表征。在弱碱性（pH=7.4）和25℃条件下,分别研究了温度和不同pH缓冲溶液对该凝胶溶胀度的影响,测定了纳米复合水凝胶的力学性能。结果表明：水凝胶的粘土已被剥离成单片层,且均匀分散在凝胶网络中,起交联作用;P（NIPA-co-HEMA）/clay具有良好的温度、pH双重敏感特性;凝胶的断裂伸长率〉1000%。     

PDA/DTMS-纳米TiO2对蚕丝织物自修复超疏水整理

为了赋予蚕丝织物自清洁与防污性能,首先利用多巴胺(DA)在CuSO₄/H₂O₂氧化体系下快速聚合形成聚多巴胺(PDA)沉积在蚕丝织物表面,再通过十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)改性的纳米TiO₂对沉积PDA的织物进行超疏水功能整理。通过FTIR、SEM、XPS、接触角测量仪对改性前后蚕丝织物的化学组成、表面微观结构、疏水性能进行表征,测试了改性蚕丝织物的自清洁与防污性、疏水自修复性和抗紫外线性能。结果表明,PDA/DTMS-纳米TiO₂改性蚕丝织物表面具有分布均匀的微纳结构,且与原蚕丝织物相比,织物表面自由能下降;其水接触角为156°、滚动角为5°,防紫外线系数(UPF)为75.81,具有良好的防污自清洁能力和抗紫外线性能,与原蚕丝织物相比透气性略有下降;经O₂等离子体10次的刻蚀-修复循环或1200次机械磨损-修复循环后,蚕丝织物的疏水修复率均>96%,耐环境损伤的自修复效果明显。此外,洗涤25次后,PDA/DTMS-纳米TiO₂     

BC/PVA/PEG增强型复合水凝胶的制备及其表征

通过反复冷冻—溶融法制备了细菌纤维素/聚乙烯醇/聚乙二醇(BC/PVA/PEG)复合水凝胶,并采用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射和拉力测试等手段对水凝胶的结构和性能进行表征。拉伸力学性能测试结果表明,随着PEG的加入,水凝胶的力学性能得到显著增强。     

冷冻限域聚合构建PHEMA/MMT/PVA复合水凝胶及力敏传感性能研究

基于高强韧材料基传感器的发展需求,构建特殊的导电路径以提高材料的灵敏度被认为具有很大的研究价值。通过冷冻铸造辅助聚合诱导相分离的新策略,得到了具有聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)纳米球镶嵌的蒙脱土(MMT)/聚乙烯醇(PVA)双重取向结构的复合水凝胶。制备的水凝胶具有高机械强度(1.9 MPa)和高断裂韧性(2.3 MJ·m^-3),同时也拥有良好的耐压缩循环性能(100圈)。构建出的球镶嵌片层结构能够有效调控形变条件下水凝胶材料的离子导电路径,在应变过程中表现出优异的灵敏度(40%应变以下,GF为1.7;40%～100%之间,GF为2.28),超快的响应速度(120 ms),极短的弛豫时间(120 ms)和极低的检测极限(1%),并且能够监测细微变化,如吞咽、书写等,有望用于对人体生理信号和关节运动的全面监测。     

WS2纳米结构的构筑及其储能性能研究

针对市场对于高性能储锂、储钠负极材料的巨大需求和解决金属硫化物存在的关键制约问题,设计并开发了一系列纳米棒、纳米块和微米球等不同形貌和纳米结构的硫化钨,研究了形貌和石墨烯表面修饰对硫化钨储能性能的影响。研究结果表明：相比于WS₂纳米块和WS₂微米球,WS₂纳米棒比表面积更大、结晶性更好,展现了更好的储能性能。进一步通过冷冻干燥法,在WS₂纳米棒表面包裹上一层石墨烯,有效地提升了所制硫化钨的循环稳定性和倍率性能。在500 mA·g^-1下循环500圈,其储钠放电容量仍保持在65.9 mAh·g^-1,在1 000 mA·g^-1下循环500圈,其储锂放电容量可保持在288.3 mAh·g^-1。     

基于互穿网络技术构筑的氧化海藻酸钠/纤维素纳米晶/聚丙烯酰胺-明胶复合水凝胶与性能

为了提高海藻酸盐水凝胶的生物应用性,采用互穿网络技术、纤维素纳米晶(CNCs)补强和明胶表面覆积相结合的方法构建了氧化海藻酸盐/纤维素纳米晶/聚丙烯酰胺-明胶 (OSA/CNCs/PAM-GT) 复合水凝胶。通过FT-IR、TGA、 XRD、溶胀性和降解性实验以及细胞相容性测试考察了CNCs含量对OSA/CNCs/PAM-GT复合水凝胶结构和性能的影响。实验结果表明,CNCs能够与基体中的聚合物产生相互作用力。并且随着CNCs含量的增加,OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的孔隙率下降,力学性能提高。而且它们的溶胀性和生物降解性虽然受CNCs含量增加而呈现下降的趋势,但是幅度较小,说明CNCs能够在一定程度上调控复合水凝胶的物化性能。同时,OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶展现出较好的细胞粘附、增殖和分化性能。当CNCs的含量在0.5%时,细胞增殖的效果最佳,而CNCs的含量为1.5%时,细胞分化效果最显著。因此,将CNCs掺杂到OSA/PAM互穿网络基体中能够有效地调控其生物性能,使其适用于生物医学领域。     

改性纳米SiO2增强聚丙烯酰胺基凝胶的性能研究

为提升聚丙烯酰胺基水凝胶的综合性能,增加其可用性,用KH-570改性纳米SiO₂,制得毫米级的改性纳米SiO₂复合聚丙烯酰胺基凝胶颗粒。并与丙烯酰胺和丙烯酸发生共聚反应,形成共聚物,探究改性纳米SiO₂添加量对复合凝胶的吸水倍率、强度、溶解时间以及残留率的影响。结果表明,改性纳米SiO₂添加量在15%～17%时,复合凝胶颗粒的吸水倍率和强度在各温度段有较大提升;凝胶完全溶解后,残留物为纳米SiO₂,对环境无害,有望应用在石油开采领域,减少对环境的破坏。     

GO/GA-g-PAMPS复合水凝胶的制备及阳离子染料吸附性能

以自制氧化石墨烯（GO）和阿拉伯胶（GA）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)为原料,采用一步水热反应法制备了GO/GA-g-PAMPS新型复合水凝胶,利用FTIR、XRD、SEM对复合水凝胶结构进行了表征。研究了GO浓度、溶液pH、染料初始浓度、吸附时间、吸附温度对阳离子染料亚甲基蓝（MB）和结晶紫（CV）吸附性能的影响。结果显示：水凝胶对阳离子染料具有较好的吸附效果,在GO浓度为0.3mol/mL,凝胶用量为0.05g,溶液pH为7,温度为50℃,染料初始浓度为200mg/L时,凝胶对MB和CV的吸附量和吸附率分别为395.68、381.70mg/g和98%、96%。凝胶经过5次循环使用后,对MB和CV的吸附率仍能达到82.6%和81.2%。吸附等温线和动力学研究表明,凝胶对MB吸附更符合Freundlich模型,对CV的吸附更符合Langmuir模型,准二级动力学模型能更好地描述两种阳离子染料的吸附过程。热力学研究表明水凝胶对两种染料吸附是自发、吸热和混乱度增加的过程。