射频等离子体聚合类聚乙烯氧抗菌功能材料的研究

以乙二醇二甲基醚为单体,采用射频等离子体化学气相沉积的方法制备类聚乙烯氧(PEO-like)功能材料.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测量仪等对材料的化学成分及表面性能进行了测试,研究等离子体工艺参数对PE0-like薄膜化学成分的影响.材料生物测试的结果表明:制备的PEO-like薄膜能够较好地阻抗血小板的吸附.     

RF等离子体聚合类聚氧化乙烯(PEO-like)功能薄膜研究

采用射频等离子体，以乙二醇二甲基醚（Ethylene Glycol Dimethyl Ether）为聚合单体，用氩气作为工作气体，合成类聚氧化乙烯（PEO-like）官能聚合物。实验采用连续和脉冲射频等离子体两种放电模式聚合PEO功能薄膜，研究了等离子体放电参数：等离子体放电功率、工作气压、放电模式（连续或脉冲）和聚合时对聚合物表面结构、官能团含量以及表面特性等影响。利用接触角测试仪、表面张力仪、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、膜厚仪和X-射线光电子能谱（XPS）等多种手段对聚合薄膜的组成、结构和性能进行了表征。结果表明，较小的功率以及较长的脉冲条件下有利于EO基团的形成。     

Zr2O（PO4）2的合成及其对 Th（郁）的吸附性研究

本文采用溶液法合成磷酸盐 Zr2O(PO4)2,锆离子和磷酸根采用1：1的比例混合,制得白色粉末状样品 Zr2O(PO4)2;采用静态法研究 Th（Ⅳ）在 Zr2O(PO4)2上吸附行为及规律：探讨振荡时间、液固比、水相 pH、离子强度（KNO3）、阴离子（NO3-、PO43-、SO42-）对 Zr2O(PO4)2吸附 Th（Ⅳ）的影响,测得在相同离子强度（KNO3）不同温度下的吸附、解析等温线。     

凹凸棒与酸化凹凸棒对Pb（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）的选择吸附性差异

采用批处理吸附技术,研究了Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)在凹凸棒及酸化凹凸棒中的竞争吸附特征.结果表明,Pb2 在凹凸棒与酸化凹凸棒上的吸附性均优于Zn2 ,但酸化凹凸棒较前者对Zn2 具有更高的选择吸附性.随着温度的升高,凹凸棒对Pb2 ,Zn2 的选择吸附性分别逐渐增强和减弱,而酸化凹凸棒对两种金属离子的选择吸附性在400℃分别达到最强和最弱.吸附主导机理不同是导致两种吸附剂的选择吸附性能出现差异的主要原因.     

聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备及其对血小板黏附的抑制作用

通过原位聚合的方法将官能化碳纳米管引入聚氨酯中制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料(PU/MWNTs),并对其物理学性能和生物学功能进行了研究.通过差示扫描量热法和拉伸性能测试对材料的基本性能进行了研究;通过血小板黏附实验评价了复合材料的生物学性能.结果表明,PU/MWNTs材料的玻璃化温度升高、力学性能得到了提高,碳纳米管(CNTs)的加入使复合材料显示出与聚氨酯基体材料不同的血小板吸附行为,尽管MWNTs的增加明显促进了纤维蛋白原的吸附,但PU/MWNTs表现出对血小板黏附和活化有抑制作用.     

等离子体聚合沉积聚烯丙胺薄膜改性聚酯及体外血小板粘附研究

采用脉冲和连续波方式沉积等离子体聚烯丙胺薄膜改性聚酯(PET)材料表面,并进一步在等离子体聚烯丙胺薄膜表面固定肝素分子.利用衰减全反射红外光谱、X射线光电子能谱和接触角测试等离子体聚烯丙胺薄膜的元素成分、组成和表面能,采用对三氟甲基苯甲醛衍生法和甲苯胺蓝法分别检测了等离子体聚烯丙胺薄膜表面的伯胺基浓度和固定肝素分子的聚烯丙胺薄膜表面的肝素浓度.实验结果表明,脉冲等离子体聚合薄膜PPAa-P表面的伯胺基浓度为1.4%,而连续波等离子体聚合薄膜PPAa-C表面伯胺基浓度只有0.71%.等离子体聚烯丙胺薄膜改性的PET的表面能增加,其中PPAa-P改性的PET表面的表面能的极性分量增加较大.脉冲等离子体聚烯丙胺薄膜表面固定的肝素浓度为4.07μg/cm2,为连续波等离子体聚烯丙胺薄膜表面固定肝素浓度2.23μg/cm2的1.8倍.体外血小板粘附实验结果表明,表面肝素化的PET表面有较低数量的血小板粘附和激活,尤其是在固定肝素分子的脉冲等离子体聚烯丙胺薄膜改性的PET表面表现出更好的抗凝血性.     

超高真空（UHV）PECVD系统沉积a—Si1—xCx：Hk薄膜及其特性

本文研究了应用新型的超高真空等离子增强化学了相沉积（ＶＨＶ－ＰＥＣＶＤ）复合腔系统 只ａ－Ｓｉ１－ｘＣｘ：Ｈｋ薄膜及其特性。系统的真空度可达１０＾－７Ｐａ（１０＾－９Ｔｏｒｒ）以上。通过控制Ｈ２对常规用混合气体（ＳｉＨ４＋ＣＨ４）的稀释程度以及相应的ＣＨ４比例,优化沉积工艺参数,制备出能带宽度范围变化较大的高质量非晶氢化硅碳（ａ－Ｓｉ１－ｘＣｓ：Ｈｋ）薄膜,通过ＲＢＳ、ＥＲＤＡ、ＩＴ和Ｒａｍａｍ光     

rf—dc PECVD制备的a—C：H（N）薄膜的结构分析

采用射频－直流等离子增强化学气相沉积技术用Ｃ２Ｈ２和Ｎ２气的混合气体制备出ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜,用ＴＥＭ、红外谱、ＸＰＳ等多种分析测试手段研究了薄膜的结构。结果表明ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜中Ｎ与Ｃ原子可形成Ｎ－Ｃ、Ｃ＝Ｎ和Ｎ≡Ｃ键,而碳氢原子主要以ＣＨ２基的形式存在。且薄膜中存在具有理想化学配比的Ｃ３Ｎ４相,薄膜的结构是由Ｃ３Ｎ４相镶嵌在非晶态ＣＮｘ基体中组成。     

Al掺杂TiO2多孔薄膜的制备及其染料吸附性研究

采用溶胶-凝胶法在普通玻璃基底上制备了Al3+掺杂的TiO2薄膜,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计,分析了Al3+掺杂量对TiO2薄膜的微结构、表面形貌以及染料吸附特性的影响。结果表明:Al3+的掺杂能够抑制TiO2晶粒的生长,提高薄膜表面均匀度;但是Al3+含量过高,会造成当TiO2薄膜对染料的吸附量减小时,吸光度降低。因此,Al3+的掺杂量在TiO2摩尔量的1%左右时,薄膜具有较好的多孔结构和染料吸附量。     

表面波激发等离子体合成类金刚石薄膜的实验研究

用表面波等离子体装置进行了类金刚石薄膜的合成实验,研究了微波功率、基底负偏压和气体组成等条件对成膜的影响.用拉曼光谱和扫描电子显微镜对薄膜结构和表面形貌进行了分析,得出在100Pa的工作气压下,使用CH4放电,大功率和高偏压有利于生成质量较好的薄膜.     

An X‐ray Spectromicroscopy Study of Albumin Adsorption to Crosslinked Polyethylene Oxide Films

Synchrotron‐based X‐ray photoemission electron microscopy (X‐PEEM) is used to characterize the near surface composition of polyethylene oxide (PEO) combined with 1.5, 5, and 10 wt.‐% pentaerythritol triacrylate (PETA) crosslinker. It is found that as the concentration of PETA increases, it becomes the dominant component in the top 10 nm of the film surface. The same surfaces are also exposed to human serum albumin (HSA) and the distributions of the protein relative to PEO and PETA measured with X‐PEEM. A positive correlation is found between levels of PETA and HSA at the surface. Above PETA concentrations of 5 wt.‐%, HSA adsorption is significant, which suggests high levels of PETA (often used to immobilize PEO by crosslinking) can significantly reduce the non‐fouling properties of PEO.     

PECVD法淀积氮化硼薄膜场发射特性研究

用 Ｂ２Ｈ６和 ＳｉＨ４作反应气体,通过射频等离子体增强化学气相淀积（ＲＦ－ＰＥＣＶＤ）方法,在 Ｓｉ（１００）面上沉积生长ＢＮ薄膜,用Ｓ－５２０扫描电子显微镜对所得薄膜进行观测,并用红外透射光谱测试分析了膜的成分。在室温、压力为 ８ × １０－４ Ｐａ条件下,对 ＢＮ薄膜的电流一电压特性进行测量,并得到了 Ｆｏｗｌｅｒ－Ｎｏｒｄｈｅｉｍ特性曲线,ＢＮ膜的场发射开启电场为９ Ｖ／μｍ,在电场３７．５ Ｖ／μｍ时,电流密度达到２４．８ ｍＡ／ｃｍ２。     

RF-Ar等离子体对聚乙烯薄膜的表面改性

采用射频辉光放电氩等离子体,在工作压力为20 Pa、功率为30W的条件下对低密度聚乙烯薄膜进行了不同时间的表面处理。借助静态接触角、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜、差示扫描量热仪对薄膜改性前后的性能进行了表征及分析。研究结果表明:氩等离子体短时间(20 s)处理便可以有效改善薄膜表面的亲水性,处理时间大于20 s后接触角的变化并不明显;处理后的薄膜表面引入了大量的含氧及少量的含氮官能团;薄膜表面所形成的交联层阻挡了极性基团的翻转,有效延长了接触角的时效性;薄膜的表面形貌和结晶度发生了变化。     

大气压非平衡等离子体沉积氧化硅薄膜

本文搭建了一套大气压等离子体薄膜沉积系统,其装置采用喷枪方式,结合运动机构控制喷枪按特定轨迹移动镀膜。四乙氧基硅烷（TEOS）作为硅的先驱体,氮气为先驱体载气和等离子体放电气体,基底温度50℃～300℃,进行了大气压等离子体化学气相沉积氧化硅薄膜的研究。运用红外光谱（FTIR）、光学椭偏仪,扫描电镜（SEM）和纳米压痕仪对沉积的薄膜进行了表征。研究表明,薄膜中富含Si—O—Si键且有少量S—OH键;较高基底温度有利于在硅基底上得到一层平整致密的薄膜;基底温度300℃时薄膜硬度达到4.8GPa,略低于采用PECVD方法沉积的氧化硅薄膜。     

基于PEG修饰的ZnO量子点光学特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO量子点, 并采用有机高分子试剂PEG(聚乙二醇, M_w=2000)对其表面进行修饰。借助X射线衍射分析、傅立叶红外光谱、光致发光谱和透射显微镜等测试方法, 研究了PEG表面修饰对ZnO量子点结构和光学性能的影响规律。研究表明, 混合加入的PEG聚合物能够成功地包覆在ZnO量子点表面, 但没有改变量子点的晶体结构, 经PEG表面修饰后的ZnO量子点尺寸变小, 稳定性增强, 分散更均匀。同时经PEG修饰的ZnO量子点在400~500 nm波长区域缺陷态发射峰明显减弱, 表明采用PEG来改善ZnO量子点表面缺陷结构具有良好效果。     

RF-PECVD工艺参数对DLC膜结构及性能的影响

用射频等离子增强化学气相沉积(RF-PECVD)法,在常温下实现在载玻片和单晶硅基片上沉积类金刚石(DLC)薄膜。研究结果表明,工艺参数(功率密度、氩气分压、丁烷分压和极间距)的变化对薄膜硬度和透过率影响较大。薄膜硬度随着功率密度的增加而增加;随着氩气分压或丁烷分压的增加,薄膜硬度降低。薄膜的透过率随着氩气分压先增后减;丁烷分压为0.42～0.7Pa或板极间距为4.5～8cm时,薄膜的透过率均达到90%。     

空气介质阻挡放电对聚乙烯表面吸湿性的改性研究

为了研究空气介质阻挡放电(DBD)对聚乙烯表面吸湿性的影响及其机理,在本文中利用空气DBD对PE表面进行改性研究.利用测量水接触角测试仪测量样品的水接触角,应用红外光谱(FTIR-ATR)、X射线光电子谱(XPS)对样品进行表面表征,应用扫描电镜(SEM)观测在处理前、处理后及处理中加吹风系统的聚乙烯样品表面上利用磁控溅射方法制备的铜膜.实验结果表明:水接触角随处理时间的增加而减小;FTIR-ATR,XPS结果表明处理过样品表面上引进了醛基、羧基等含氧基团亲水基团.SEM结果表明:经过处理的样品表面粗糙度增加,表面吸湿性改善;处理过程中加入吹风系统对聚乙烯表面粗糙度影响较大,对改善表面吸湿性有较大作用.