一种可注射的水凝胶止血材料粘附性能分析及应用效果

为探究可注射水凝胶止血材料在患者手术中的应用效果，在采用的NSC/OHA水凝胶止血材料制备方法和基本性能基础上，研究腹部肿瘤手术患者应用NSC/OHA水凝胶止血材料的应用效果，并与采用传统缝合止血的进行对比。结果表明，NSC/OHA水凝胶止血材料具有良好的粘附性能和抗菌能力；临床应用方面，在术后出血和感染方面与传统止血组都具有统计学意义(P<0.05)。这表明采用的NSC/OHA水凝胶止血材料可减轻手术患者术后出血率，具有一定的临床应用价值。     

废纸纤维素/SiO2复合气凝胶的性能

对废纸纤维素进行处理，以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）作为硅源，制备纤维素/SiO₂复合水凝胶，经过冷冻干燥得到性能良好的纤维素/SiO₂复合气凝胶。利用扫描电镜（SEM）、接触角测量仪及热重分析（TGA）等对制得的气凝胶进行了表征测试。结果显示材料由大孔、介孔、微孔组成，最低密度为0.107 g/cm³，具有较好的疏水性能，静态疏水接触角可达148.5°，力学性能良好，可实现50%范围内压缩后100%恢复，材料具备良好的吸附性能，吸附油污可达到本身质量的12.7倍，热稳定性提高。在处理有机废水，尤其是水体油污方面有着广阔的应用前景。     

介孔二氧化硅花球的制备及药物缓释性能研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,在碱性条件下合成了尺寸均匀、形状规则的花状形貌的介孔状二氧化硅微球。基于二氧化硅花球特殊的表面褶皱和内部的介孔孔道,将其作为载体负载模型药物布洛芬,探究其药物缓释性能。结果表明,所制备的介孔二氧化硅花球对布洛芬模型药物的负载量为701.63 mg·g~(-1),明显高于传统药物载体材料。此外,对介孔二氧化硅/布洛芬复合粒子进行缓释实验研究,发现10 h后布洛芬的释放量为74.60%,表明其具有较好的药物缓释性能。     

壳寡糖改性人工角膜支架材料的性能研究

本课题采用不同分子量、不同脱乙酰度的壳聚糖(CS),与纳米羟基磷灰石(n-HA)、聚乙烯醇(PVA)以物理交联法和粒子致孔法制备n-HA/PVA/CS复合水凝胶人工角膜支架材料,采用SEM、TG-DTA、XRD等分析手段对复合水凝胶材料相关性能进行研究。结果显示改性后的多孔n-HA/PVA/CS复合支架水凝胶的孔隙相互贯通并且呈均匀分布、具有优异的力学性能;通过比浊法和平板法实验显示n-HA/PVA/CS复合水凝胶对革兰氏阴性菌大肠杆菌具有非常优异的抑制作用。     

N-琥珀酰壳聚糖/氧化硫酸软骨素水凝胶的制备

采用N-琥珀酰壳聚糖(NCS)与氧化硫酸软骨素(OCS)进行复合,制备NCS/OCS复合水凝胶.考察了OCS与NCS不同质量比对复合水凝胶的凝胶化时间、压缩强度、平衡溶胀以及体外降解等物理化学性能的影响.结果表明:当m(NCS):m(OCS)为7:3时复合水凝胶能满足临床要求,此时复合水凝胶在37 ℃条件下的凝胶时间约为16 min,压缩强度为(5.82±0.5) kPa,30d后,复合水凝胶的剩余质量分数约为40％.通过氧化硫酸软骨素与N-琥珀酰壳聚糖进行复合,可注射水凝胶的凝胶强度和降解性能得到明显改善,该材料有望在软骨组织工程支架方面得到应用.     

废纸纤维素/SiO_2复合气凝胶的性能

对废纸纤维素进行处理,以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作为硅源,制备纤维素/SiO_2复合水凝胶,经过冷冻干燥得到性能良好的纤维素/SiO_2复合气凝胶。利用扫描电镜(SEM)、接触角测量仪及热重分析(TGA)等对制得的气凝胶进行了表征测试。结果显示材料由大孔、介孔、微孔组成,最低密度为0.107 g/cm~3,具有较好的疏水性能,静态疏水接触角可达148.5°,力学性能良好,可实现50%范围内压缩后100%恢复,材料具备良好的吸附性能,吸附油污可达到本身质量的12.7倍,热稳定性提高。在处理有机废水,尤其是水体油污方面有着广阔的应用前景。     

抗菌粘附型酪蛋白基纳米复合水凝胶的制备

近年来，水凝胶因其独特的网络结构和功能性受到了生物医药、食品环保等领域的广泛关注，其中以生物质材料为基体的绿色功能化水凝胶成为了重要研究方向。本研究以酪蛋白为基体，引入纳米氧化锌（ZnO NPs），通过“半溶解溶胶-凝胶酸化法”制备抗菌粘附型酪蛋白基纳米复合水凝胶。实验结果表明：所制备的纳米复合水凝胶具有立体的三维网络结构，孔径分布均一；当引入ZnO NPs用量为酪蛋白的3%时，其溶胀率可达79.19%；抗张强度和断裂伸长率分别可达1.9 MPa和137.4%；该水凝胶对于皮肤、玻璃、塑料、金属等多种材料表现出了优异的粘附性；且对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌均具有良好的抗菌性能，在生物敷料领域展现出较好的应用前景。     

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。     

MSN/PMAA核/壳纳米材料的制备及其性质表征

采用溶胶—凝胶法制备出单分散性好、粒径均一(直径约为90~100 nm)有规则孔道的介孔二氧化硅纳米粒子(Mesoporous silica nanoparticles,MSN)。利用硅烷偶联剂(MPS)对MSN进行表面改性,使其表面带有氨基,同时,将α-甲基丙烯酸(MAA)聚合为PMAA后采用原位聚合法聚集在MSN的表面,得到MSN/PMAA核壳材料。采用透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)对样品MSN/PMAA核/壳材料进行性质表征。结果表明:所制备的介孔二氧化硅纳米粒子具有规则的孔道,并且聚合物PMAA成功包覆在了介孔二氧化硅纳米粒子的表面。     

离子液体中AgCl/介孔二氧化硅复合材料的制备及光催化性能

以硅烷化咪唑基离子液体为结构导向剂和反应物,通过有机-无机自组装方法合成了离子液体掺杂的介孔二氧化硅,并利用该材料末端的卤离子,制备了分散性较好的AgCl/介孔二氧化硅复合材料。采用FT-IR、XRD、UV-vis DRS、BET,TEM等手段对所合成材料的组成、结构和性质进行了表征,并进一步研究了该催化剂对染料的光降解效果。结果表明,在一定条件下,材料AgCl/介孔二氧化硅对甲基橙和靛红具有良好的光催化降解效果。     

胺功能化介孔二氧化硅捕集CO2的研究进展

胺功能化介孔二氧化硅因其高选择性、高吸附容量、快速的吸附动力学、良好的再生性能和循环稳定性受到广泛关注,在二氧化碳捕集技术中具有优良的应用前景。本文比较了胺改性的M41S、SBA-n、KIT-n、介孔二氧化硅泡沫、介孔二氧化硅纳米球和六方介孔二氧化硅的吸附性能,总结了MCM-41和SBA-15的结构特点。介绍了胺化合物的负载方式——湿法浸渍、化学接枝和原位聚合的胺负载原理。分析了硅源、载体内部性质、气体选择性和不同添加剂对胺功能化介孔二氧化硅材料吸附二氧化碳能力的影响。最后,点明了吸附剂未来的发展目标,对胺功能化介孔二氧化硅材料的研究方向进行了展望。指出未来可关注介孔二氧化硅微观结构和温度对胺与二氧化碳相互作用的影响,增强胺功能化介孔二氧化硅的稳定性,推进其在实际环境下的应用。     

不同形貌介孔二氧化硅的可控制备与表征

介孔材料由于具有比表面积和孔体积较大、孔径均一、纳米尺寸可调、二氧化硅无生理毒性、热稳定性较好等一系列特点而引起了人们广泛的兴趣和关注．控制介孔二氧化硅的形貌和尺寸可以拓展介孔二氧化硅的应用，尤其是开发介孔二氧化硅在生物医学、     

新型无机固体吸附剂在天然气脱水领域研究进展

天然气在进入管网输送之前必须经过脱水处理,目前常用的天然气脱水方法主要有冷干法、液体吸收法和固体吸附法。用于天然气脱水的固体吸附剂主要包括分子筛、氧化铝、介孔二氧化硅和金属有机框架材料（MOFs）等。随着更多海上气田的勘探开发,分子筛和氧化铝等传统吸附剂已无法满足对大量天然气的净化需求,需要使用具有更高负载能力的吸附剂。介孔二氧化硅和MOFs具有高化学稳定性、低密度、高孔隙度的优点,且使用寿命长,避免了频繁更换,作为天然气脱水吸附剂具有潜在优势。围绕高比表面积、孔体积、亲水性和再生能力等综述了介孔二氧化硅和金属有机框架材料（MOFs）在天然气脱水方面的研究进展。介孔二氧化硅具有良好的亲水性和机械稳定性,可在高压力范围内使用,提升处理装置的效率。然而介孔二氧化硅主要是通过溶胶-凝胶法合成,老化时间较长,且传统的蒸发干燥法无法保持完全凝胶的结构。未来有望通过超临界流体干燥法获得具有更好物化性质和孔结构的介孔二氧化硅,进一步提高介孔二氧化硅的吸附能力。MOFs作为无机物和有机物结合形成的多孔材料,具有高度规则的孔结构和可调的性质,且金属离子与配体官能团的自由电子对之间的化学或物理相互作用,使其具有较高的天然气吸附脱水效率和优异的再生循环性能。最后指出,需要进一步研究复杂工况下的MOFs吸附脱水能力、长周期运行稳定性以及高压工况、造粒及不同分离过程（变压吸附和变温吸附）对MOFs的影响,并开发MOFs低成本规模化制备技术实现工业化应用。     

介孔二氧化硅在生物医药方面的应用

随着当代科研水平的提高及市场对新型药物需求量的增长，介孔二氧化硅材料(MSNs)作为药物的载体被研发上市；MSNs作为研究时间最长、技术最成熟的介孔材料，为整个介孔材料的设计提供了理论与实践的支持。纳米颗粒具有表面易修饰、生物相容性良好、较高的载药量、孔径可调等优点，成了当代备受瞩目的一种药物载体。但是，目前介孔二氧化硅材料的供应量小于市场需求量，制备方法需要进一步进行优化，尽量在制备过程中去除模板剂，使其可以规模化生产；另外，介孔二氧化硅材料在溶液中可能会与有正电性指示剂结合从而降低检测灵敏度，因此我们需要研发更多性能较高的信号指示剂。结合介孔二氧化硅材料的优缺点，简要综述了该材料目前在生物医药方面的应用。     

多孔n-HA/PVA/CS复合水凝胶的制备与抑菌性能研究

以纳米羟基磷灰石、聚乙烯醇、壳聚糖为原料,采用物理交联法制备复合水凝胶(n-HA/PVA/CS),并测定其含水率、力学强度及微观结构。采用比浊法和平板计数法测定n-HA/PVA/CS复合水凝胶在酸性条件下的最低抑菌浓度和抑菌率,同时对比研究其对革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌性。结果表明,n-HA/PVA/CS复合水凝胶具有均匀分散的三维多孔结构,含水率75%,拉伸强度0.26 MPa。经过2%(质量分数)的醋酸溶液处理的n-HA/PVA/CS复合水凝胶材料对S.aureus和E.coli的最低抑菌质量浓度均为0.5 g/L;在该复合水凝胶质量浓度为2.0 g/L时,对S.aureus的抑菌率为84%,对E.coli的抑菌率达到99%,当其样品质量浓度为2.5 g/L时,对E.coli抑菌率接近100%。n-HA/PVA/CS复合水凝胶可望成为性能优良的人工角膜支架材料。     

核-壳结构二氧化硅介孔材料的制备与表征

采用溶胶凝胶法在一定条件下合成了具有核-壳结构的二氧化硅介孔材料,使用透射电子显微镜对微球样品的超微结构进行了观察,使用傅里叶红外光谱分析了样品的光谱性质。分析结果表明:制备的核-壳结构介孔二氧化硅微球样品,是由外表面为孔径约8纳米,厚度约30纳米的有序介孔二氧化硅壳层,包裹着内核为直径约200纳米的二氧化硅微球所组成,介孔壳层具有较大的比表面积,具有良好的光谱性质。     

CNTs/PANI复合水凝胶电极材料的制备及电化学性能研究

以植酸为掺杂酸和凝胶剂,过硫酸铵为引发剂,采用原位聚合法制备了CNTs/PANI复合水凝胶电极材料。通过红外光谱、扫描电镜对制备材料的结构和微观形貌进行了表征。通过循环伏安法、交流阻抗谱、恒电流充放电等电化学手段对材料的电化学性能进行了表征。结果表明:碳纳米管的引入极大地提高了复合水凝胶的比电容值;适当增加植酸用量,有利于提高复合水凝胶的电荷储存能力。     

有机-无机杂化介孔二氧化硅的合成及应用

有机-无机杂化介孔材料因其具有显著的活性中心、较高的机械和水热稳定性等特点,成为国内外学者广泛关注的热点研究材料。综述了有机-无机杂化介孔二氧化硅材料的主要合成方法,包括后合成法、共缩聚法和有序介孔有机硅法,并对3种方法存在的优缺点进行了比较。同时详细介绍了有机-无机杂化介孔二氧化硅材料在催化、环境保护、生物医药和光学领域的应用。并展望了有机-无机杂化介孔二氧化硅材料的发展及应用前景。     

有机-无机杂化介孔二氧化硅的合成及应用

有机-无机杂化介孔材料因其具有显著的活性中心、较高的机械和水热稳定性等特点,成为国内外学者广泛关注的热点研究材料。综述了有机-无机杂化介孔二氧化硅材料的主要合成方法,包括后合成法、共缩聚法和有序介孔有机硅法,并对3种方法存在的优缺点进行了比较。同时详细介绍了有机-无机杂化介孔二氧化硅材料在催化、环境保护、生物医药和光学领域的应用。并展望了有机-无机杂化介孔二氧化硅材料的发展及应用前景。     

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。