甲壳素纳米纤维/碳纳米管复合凝胶膜的制备与性能EI北大核心CSCD

将甲壳素纳米纤维与碳纳米管在水性条件下混合,建立甲壳素纳米纤维均匀分散的碳纳米管混合体系;利用真空抽滤制备甲壳素纳米纤维/碳纳米管复合膜,通过20%氢氧化钠低温处理制备具有连续三维纳米网络结构的复合凝胶膜,并对比凝胶化前后样品微观结构、导电性能及电化学性能等。结果表明,凝胶化处理有助于在凝胶膜内部构建三维纳米导电网络,当甲壳素纳米纤维与碳纳米管的质量比为1∶1时,凝胶膜的导电率和质量比电容较复合膜提高了2倍;2000次循环测试后,凝胶膜的比电容量仍能保持为起始比电容量的92.5%,循环稳定性较好。     

高透明度β-甲壳素纳米纤维薄膜的制备与性能

目的以废弃鱿鱼顶骨为原料,在温和条件下提取并制备高强度、高透明度的β-甲壳素纳米纤维薄膜。方法常温下利用温和提取法,从鱿鱼顶骨中提取β-甲壳素纳米纤维(β-ChNF);通过真空抽滤,制备β-甲壳素纳米纤维薄膜(β-ChNF/m)。并与以蟹壳为原料“高温提取”制备所得的α-甲壳素纳米纤维薄膜(α-ChNF/m)进行对比;通过力学性能、结晶结构、微观构造、表面化学特性及透光性分析,探索“温和条件”提取法对薄膜性能的影响规律。结果利用温和提取法,能最大程度保留β-ChNF在鱿鱼顶骨中的天然纳米形态与性能;与从蟹壳中提取所得α-甲壳素相比,研究制备所得β-ChNF/m比α-ChNF/m力学强度提高了近1.5倍,断裂伸长率提高了3倍,且具备优异的透光性,透光率为90%,雾度为4%。结论以鱿鱼顶骨为原料制备所得β-ChNF/m具有优异的透光性、力学性能,有望作为柔性电子标签基材应用于智慧包装、包装智能检测等研究领域。     

南极磷虾甲壳素纳米晶须的制备与应用

利用南极磷虾壳制备甲壳素，然后采用TEMPO氧化法将其制备成甲壳素纳米晶须，将不同添加量的甲壳素纳米晶须加入壳聚糖/鱼胶基体中，制备壳聚糖/鱼胶/甲壳素纳米晶须复合膜材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对甲壳素纳米晶须进行分析；通过SEM、光透射率、 XRD、热重分析(TG)对复合膜材料进行检测；通过小鼠皮下埋植实验对复合膜材料的降解性进行测试。研究结果表明，利用南极磷虾壳所制备的甲壳素纳米晶须呈针状或纤维状，平均直径为17 nm;甲壳素纳米晶须能够均匀分散在复合膜材料中，当甲壳素纳米晶须的添加量为7%时，复合膜的拉伸强度达到最大为18.37 MPa,相比于壳聚糖/鱼胶膜提高了160%,这说明纳米晶须添加到复合膜中能显著提高其机械强度。小鼠皮下降解实验表明，添加纳米晶须的复合膜降解速度变慢，第九周时，添加7%纳米晶须的膜材料降解率为66.2%。     

甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纤维膜的制备及表征

采用静电纺丝技术制备了甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纳米纤维膜并对其进行了表征分析.借助扫描电子显微镜(SEM) 及相关测试软件,测出复合纳米纤维平均直径在500～1000nm之间;当甲壳素纳米晶须含量低于7％时,对复合纳米纤维的可纺性及形貌影响较小;但当其含量高于7％时,复合纳米纤维表面变得粗糙.傅立叶红外变换光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)观察分析表明,甲壳素纳米晶须已成功加入到聚乳酸纤维中.拉伸试验结果表明,当纳米晶须含量为3％时,复合膜的拉伸强度提高了63.65％,进一步增加纳米晶须含量,其增强作用呈下降趋势,甚至出现负增强.     

碳布/聚吡咯储能包装膜材料的制备及表征

目的以甲壳素纳米纤维、多壁碳纳米管、碳布、吡咯为原料,制备柔性超级电容器复合电极薄膜。方法先利用化学氧化法提高碳布的表面粗糙度,再通过真空抽滤在碳布表面附着甲壳素纳米纤维和多壁碳纳米管,以增加碳布的负载空间,最后通过原位聚合吡咯来增加复合薄膜的电容性能。同时制备氧化碳布/聚吡咯复合薄膜作为对照组。结果制成的氧化碳布/甲壳素纳米纤维/多壁碳纳米管/聚吡咯复合薄膜在扫描速率为5 mV/s时,质量比电容达到了307 F/g,是氧化碳布/聚吡咯质量比电容(175 F/g)的1.75倍;在电流密度为2 A/g时,经过2000次循环后电容保留率为72.3%,库仑效率为73.8%。结论制备的氧化碳布/甲壳素纳米纤维/多壁碳纳米管/聚吡咯薄膜具有较高的比电容和循环稳定性,可以作为超级电容器电极材料应用于物联网行业的有源储能包装。     

天然高分子/无机纳米复合材料的研究进展

天然高分子/无机纳米复合材料是一种性能优异的新型材料.阐述了天然高分子/无机纳米复合材料的结构、制备方法及性能,介绍了各类天然高分子/无机纳米复合材料的发展状况,展望了其开发领域.     

甲壳素缓蚀剂研究现状及展望

介绍了天然环保型甲壳素作缓蚀剂的研究发展状况.阐述了甲壳素及其衍生物改性后的缓蚀性能和机理.来源丰富、天然环保的甲壳素用于研究和开发环保型缓蚀剂具有重要的理论意义和实用价值.最后,展望了甲壳素缓蚀剂的发展前景.     

甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纤维膜的制备及其抗菌性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜及不同甲壳素纳米晶须(CNW)含量的CNW/PLA复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜(SEM)观察发现,CNW的添加对纳米纤维形貌的影响不大;通过傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)观察分析表明,CNW已成功加入到PLA纤维中,且未发生化学反应。同时利用改良后的振荡烧瓶法测定复合纳米纤维膜的抗菌性,结果表明:复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抗菌效果,并随着CNW含量的增加,其抗菌效果趋于显著。     

铜基纳米酶的特性及其生物医学应用

天然酶对维持生物体生命活动的正常运行具有重要意义,但天然酶固有的缺点诸如不稳定、反应条件苛刻和提纯成本高等限制了其广泛应用。与天然酶相比,具有高稳定性、低成本、便于结构调控与改性等优点的纳米酶吸引了科学家们的关注。纳米酶的类天然酶活性和选择性使其在生物医学、环境治理、工业生产等领域得到广泛应用。铜作为人体内必需元素和天然酶活性中心金属之一,铜基纳米酶受到了人们广泛的关注和研究。本综述重点介绍了铜基纳米酶的分类,包括铜纳米酶、氧化铜纳米酶、碲化铜纳米酶、铜单原子纳米酶和铜基金属有机框架材料纳米酶等,并阐述了铜基纳米酶的酶学特性和催化机理,总结了铜基纳米酶在生物传感、伤口愈合、急性肾损伤和肿瘤治疗等方面的应用,最后对铜基纳米酶面临的挑战和未来的发展方向进行了总结和展望。     

纳米纤维组织工程支架及其纳米效应研究进展

综述了纳米纤维组织工程支架的最新研究进展,评述了其制备技术、特点及其存在的纳米效应.指出天然细胞外基质为三维纳米纤维结构,其纤维连续,直径为纳米级,包含比例确定的纳米与微米空间,且与细胞存在纳米水平的相互作用;然而,目前的人工纤维支架,其纤维直径多为微米或数百纳米,或者缺乏纳米空间.采用生物纳米技术获得的细菌纤维素纳米纤维,其直径小于10 nm,自身呈三维网状结构,富含纳米空间,是构建新一代纳米组织工程支架的理想材料.     

马来酰壳聚糖/纳米SiO2纳米微球的制备及热性能

由甲壳素脱乙酰得到壳聚糖,然后以碳酸钠催化马来酸酐酰化,得到壳聚糖酰化物钠盐。纳米二氧化硅经高分子表面活性剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)处理,其与聚合物相容性得到提高,然后利用静电作用使其与马来酰壳聚糖钠盐复合。经红外光谱(IR)、扫描电镜、热重分析分析,结果表明得到了分布均一的球形包覆物,粒径处于1 nm~100nm范围内,说明得到了复合物纳米微球,且复合后产物的热性能较马来酰壳聚糖有了显著提高。     

甲壳素纳米纤维/碳纳米管复合凝胶膜的制备与性能

将甲壳素纳米纤维与碳纳米管在水性条件下混合,建立甲壳素纳米纤维均匀分散的碳纳米管混合体系;利用真空抽滤制备甲壳素纳米纤维/碳纳米管复合膜,通过20%氢氧化钠低温处理制备具有连续三维纳米网络结构的复合凝胶膜,并对比凝胶化前后样品微观结构、导电性能及电化学性能等。结果表明,凝胶化处理有助于在凝胶膜内部构建三维纳米导电网络,当甲壳素纳米纤维与碳纳米管的质量比为1∶1时,凝胶膜的导电率和质量比电容较复合膜提高了2倍;2000次循环测试后,凝胶膜的比电容量仍能保持为起始比电容量的92.5%,循环稳定性较好。     

TEMPO氧化修饰的天然多糖纳米纤维增强复合材料及其功能化研究进展

纤维素和几丁质具有相似的结构，是自然界中储量丰富的两类天然多糖。经2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化修饰制备的纤维素和几丁质纳米纤维，不仅具有多糖类物质的良好亲水性、生物可降解性、生物相容性及丰富的官能团(羟基、羧基、乙酰氨基和氨基等)所带来的特定化学性质，而且还具有纳米纤维的纳米尺寸效应、大比表面积、高表面活性、高结晶度和手性液晶相结构等特点，已成为生物质纳米材料领域的研究重点之一。本文对TEMPO氧化修饰制备天然多糖纳米纤维的方法及剥离机制进行了总结，同时重点综述了TEMPO氧化修饰的天然多糖纳米纤维在薄膜、凝胶、导电、医用、电磁屏蔽及环境等复合材料的增强和功能升级等方面的研究进展，强调了纤维素和几丁质纳米纤维的官能团及纳米尺寸在复合材料中的增效机制。最后，对天然多糖纳米纤维的发展方向及其在各领域应用的机遇与挑战进行了展望。     

炭纳米纤维-天然石墨复合材料的制备及其作为锂离子电池阳极材料的电化学性能(英文)

制备一种炭纳米纤维-天然石墨复合材料,以改善作为锂离子电池阳极材料的天然石墨的倍率性能。通过优化控制天然石墨上炭纳米纤维的生长量及其形状提高了天然石墨的循环性能和倍率性能。与天然石墨原料相比,炭纳米纤维-天然石墨复合材料第一次放电容量达到了95%。炭纳米纤维的生长量被严格地控制在天然石墨质量的15%以下。研究发现:由于炭纳米纤维对充放电过程中阳极的体积膨胀和收缩程度的控制作用,天然石墨表面边位上生长的类似常青藤形的炭纳米纤维对倍率性能的提高最为有效。提出采用炭纳米纤维-天然石墨复合材料的原理结构模型解释重复充放电过程中电极的体积稳定性。通过在石墨表面上生长类常青藤形炭纳米纤维而使得SEI(固体电解质界面)变薄并减少了充放电过程中阳极的体积变化,因而提高了倍率性能。     

木质素基金属纳米粒子复合材料的制备及其应用研究进展

木质素是一种最丰富的芳香族天然高分子生物质资源,木质素纳米粒子既具有木质素原本特点,还具有纳米材料的纳米效应等特性,在众多功能材料领域具有很大的潜在应用价值,特别是作为绿色还原剂直接还原金属离子生成木质素基金属纳米粒子复合材料,被广泛应用于催化领域等。本文综述了木质素纳米粒子的制备及其在金属离子还原和金属纳米粒子负载的研究进展,重点综述了木质素基金属纳米粒子复合材料在不同应用领域的研究进展,最后总结并展望了木质素在金属纳米粒子复合材料制备和应用中面临的机遇和挑战。      

锂离子电池纳米负极材料的研究和开发

锂离子电池近几年发展非常迅速，纳米材料和纳米技术也应用于锂离子电池中。本文综述纳米材料(主要包括纳米金属及纳米合金、纳米氧化物、碳纳米管、具有纳米孔结构的无定形碳材料和天然石墨等)在负极材料方面的最新研发情况。纳米材料的特有性能使其可逆容量高于目前商品化的负极材料，但纳米合金负极材料的产业化还有待于进一步的研究。特别是循环稳定性；碳纳米管的制备和纯化成本过高，不宜产业化，同时理论方面有待于进一步研究，以提高其电化学性能；具有纳米孔的无定形碳材料制备温度低，容量也较高，但是对于产业化而言，循环性能和电压滞后现象有待于进一步的改进；具有纳米孔的天然石墨负极材料不仅容量高、制备比较简单、成本低，而且具有良好的循环性能，可望达到产业化要求。     

纳米塑料方兴未艾

中国科学院化学研究所工程塑料国家重点实验室用天然粘土矿物蒙脱土作为分散相,成功地开发出了以聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、硅橡胶、聚氨酯等为基材的一系列纳米塑料,并实现了部分纳米塑料的工业化生产。 如纳米尼龙—6与普通尼龙—6相比具有高强度、高模量、高耐热性、低吸湿性、尺寸稳定性好、阻隔性     

纳米石墨的制备方法及机理与应用研究进展

纳米石墨的制备与合成方法可分为两大类:一类是将天然鳞片石墨破碎的物理制备法,主要包括机械球磨法、爆轰裂解法、超声破碎法以及电化学插层法;另一类是化学合成法,主要有脉冲激光沉积法、爆轰合成法、化学气相沉淀法、化学合成法等.本文阐述了纳米石墨制备方法的研究动态和目前纳米石墨的主要应用领域,并对其发展前景进行展望.     

纤维素纳米纤丝增强聚合物纳米复合材料的研究进展

纤维素纳米纤丝具有优异的力学性能和天然的纳米网状结构,在其增强的聚合物复合材料中发挥了重要作用。本文综述了纤维素纳米纤丝增强亲水性聚合物(酚醛树脂、聚乙烯醇、淀粉等)及非亲水性聚合物(环氧树脂、聚乙烯、聚乳酸等)复合材料的加工制备与主要性能。针对纤维素纳米纤丝制备成本高、与非亲水性聚合物结合强度低等关键问题,提出了开展进一步研究的建议。     

纳米纤维素的应用研究进展

纳米纤维素是一种新型的天然高分子材料,具有高结晶度、高强度等特殊的理化性质和优良的机械性能,其应用范围将越来越广泛。主要综述了纳米纤维素在酶固定化、生物传感、生物成像、医药及造纸工业等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。