可溶性聚酰亚胺规整多孔膜的形成与控制

选用4种聚合单体:4,4'-六氟亚异丙基一邻苯二甲酸酐(6FDA)、双酚A二酐(BPA-DA)、4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DMMDA),采用低温溶液缩聚-化学亚胺化合成了3种可溶性的聚酰亚胺:6FDA-MDA,6FDA-DMMDA,BPADA-DMMDA,利用FI-IR、NMR等对其结构进行了分析表征,测试了它们的溶解性能与热性能.将这3种聚酰亚胺溶于氯仿溶液中,在高湿度环境下浇铸形成规整多孔膜结构;研究了其规整孔结构的拉伸与吹扫特定形变,最后还研究了所得的规整多孔膜的高温热稳定性,发现在350℃仍能保持规整结构的稳定.     

聚醚砜蜂窝状多孔膜的研究

以聚醚砜(PES)为材料通过水蒸汽辅助法制备蜂窝状多孔膜,利用扫描电镜(SEM)观察膜表面形貌特征.研究溶剂、铸膜液浓度和湿度等因素对形成多孔膜结构的影响,通过控制铸膜液浓度、湿度等因素来控制膜的表面形貌及其所成蜂窝状孔的大小.实验结果表明,高湿度环境和具有一定浓度的聚合物溶液是制备蜂窝状多孔膜的必要条件;溶剂的挥发性是形成规整蜂窝状孔结构的关键因素,形成蜂窝状多孔膜的最佳条件为溶剂CH_2Cl_2,相对湿度93.5%,铸膜液中PES质量分数为2%,注射量为60μL.     

超临界CO2制备三元乙丙橡胶微孔泡沫

本工作采用超临界CO2作为物理发泡剂,通过快速泄压法制备了三元乙丙橡胶(EPDM)微孔泡沫材料,并系统深入地研究了发泡条件及硫化条件对EPDM泡沫结构等方面的影响.通过一系列的实验发现:硫化条件决定EPDM基体的强度、交联度以及弹性,是泡孔结构形成的关键因素,预硫化程度过高或过低都不利于形成较好的泡孔结构;scCO2饱和温度降低有利于制备孔径更小的泡孔;scCO2饱和压力的增大明显改善了泡孔形貌的规整度,提高了泡孔的均匀性,泡孔的密度随饱和压力的升高而呈指数级增加;不同硫化条件和发泡条件下制得的EPDM基微孔泡沫,其最小平均孔径达到了1.24μm,最大孔密度达到了1.33×1011个/cm3.     

基于夹层板理论的圆形孔蜂窝结构隔声量研究

蜂窝夹层结构广泛应用于航空航天、船舶、高速列车等交通工具领域。基于三明治等效理论建立了圆形蜂窝结构层芯的等效剪切参数,从而得到简支边界条件下的圆形孔蜂窝夹层板的声振耦合振动模型及传声损失,并在仿真中数值验证了理论模型的正确性。同时基于理论计算,分析了圆形孔蜂窝结构中的层芯胞元半径、层芯壁厚和结构材料对隔声量的影响。由分析可知:层芯半径小、壁厚薄的钢材圆形蜂窝结构具有更好的隔声性能。     

层-层自组装制备三维蜂窝状醋酸纤维素多孔膜

以单一组分醋酸纤维素(CA)为成膜材质,不添加任何添加剂条件下,利用水蒸气辅助法层-层自组装制备了三维蜂窝状CA多孔膜。利用扫描电镜观察了多孔膜形貌;研究了溶剂、环境湿度和浓度等因素对所成多孔膜结构影响。实验结果表明,以二氯甲烷为溶剂,制备得到的孔结构规整、排列紧密;环境湿度由43%增加到91%,孔径大小由(1.36±0.24)μm增加到(3.71±0.18)μm;CA的质量分数为1%~2%有利于规整孔的形成。扫描电镜断面观察发现CA膜内部全部成孔,且内部孔径大小为(1.09±0.13)μm,约为表面孔径大小的一半。利用界面能最小化理论解释了三维蜂窝孔的形成机理。此三维多孔膜有利于细胞的粘附、铺展、分化和增殖,可作为一种良好的组织工程支架材料使用。     

Breath Figure法制备聚碳酸酯(PC)蜂窝状多孔膜

以单组分聚碳酸酯(PC)为膜材质,在一定的湿度环境下,利用Breath Figure法在玻璃基板上成功制备了蜂窝状孔结构的聚碳酸酯多孔膜。研究了溶剂、溶液浓度和湿度对所成多孔膜结构和形貌的影响。实验结果表明,采用二氯甲烷为溶剂所制得的孔结构规整,排列均匀紧密,孔径大小为(3.30±0.19)μm,而以三氯甲烷为溶剂只能得到孔径大小不均且无紧密排列的孔。环境湿度从43%增加到91%,孔径大小由(2.28±0.63)μm增加到(9.07±1.42)μm,且湿度与孔大小基本上呈现一阶线性关系,通过理论推导得出直线斜率为0.15μm/%,即在此体系中湿度每增加1%,所形成的孔大小增加0.15μm。     

层-层自组装制备三维蜂窝状醋酸纤维素多孔膜EI北大核心CSCD

以单一组分醋酸纤维素（CA）为成膜材质,不添加任何添加剂条件下,利用水蒸气辅助法层-层自组装制备了三维蜂窝状CA多孔膜。利用扫描电镜观察了多孔膜形貌;研究了溶剂、环境湿度和浓度等因素对所成多孔膜结构影响。实验结果表明,以二氯甲烷为溶剂,制备得到的孔结构规整、排列紧密;环境湿度由43%增加到91%,孔径大小由（1.36±0.24）μm增加到（3.71±0.18）μm;CA的质量分数为1%~2%有利于规整孔的形成。扫描电镜断面观察发现CA膜内部全部成孔,且内部孔径大小为（1.09±0.13）μm,约为表面孔径大小的一半。利用界面能最小化理论解释了三维蜂窝孔的形成机理。此三维多孔膜有利于细胞的粘附、铺展、分化和增殖,可作为一种良好的组织工程支架材料使用。     

基于水滴模板法直接致技术制备"高尔夫球"型多孔聚苯乙烯微球

介绍了一种基于传统水滴模板法的新型表面图案化致孔技术,并利用这一技术成功在微米尺寸聚合物球形粒子表面实现多孔结构的制备。这种直接致孔技术通过对传统水滴模板法实施方法的改造,成功实现了在微观尺寸三维结构表面的致孔。首先通过微流道法制备得到尺寸均一的微米级聚苯乙烯(PS)微球;之后在高湿度条件下,对聚苯乙烯(PS)微球进行溶剂的直接致孔处理,得到表面具有多孔结构的"高尔夫球"型聚苯乙烯(PS)微球;并进一步通过对溶剂种类、溶剂用量以及湿度的调控,对实现微球致孔的条件进行了讨论。基于这一溶剂直接致孔实施方法的建立,在水滴模板法实施对象的几何造型局限性上进行了突破。     

有序介孔材料的合成及应用

自从1992年Mobil公司的研究人员选用烷基季铵盐阳离子表面活性剂作为模板剂,首次合成了介孔氧化硅分子筛M41S系列以来,中孔SiO2纳米粒子(MSNs)始终吸引研究人员,因为介孔材料具有大比表面积、高孔道规整度和孔径分布范围集中等优点,而且具有优良的结构可设计性。结合国内外研究成果,主要介绍了介孔SiO2材料的不同合成方法,如溶胶-凝胶法、微波辅助技术、化学蚀刻技术和模板法等,并简单介绍了其应用,对其未来的发展前景进行了展望。     

腿式着陆器用不同拓扑结构金属蜂窝吸能特性优化设计

作为一种多孔固体材料的,由于其结构和功能的特殊性,金属蜂窝在缓冲吸能领域应用广泛。为了得到不同拓扑结构下金属蜂窝的异面压缩特性及缓冲特性,为其用于缓冲吸能领域提供依据,本文应用数值仿真软件Patran/DYNA对5种不同拓扑结构的金属蜂窝进行了压缩仿真。由于蜂窝结构的多样性,基于PCL语言编写金属蜂窝参数化有限元分析程序,实现有限元模型自动建立。采用全因素实验设计法对仿真点进行了规划,基于仿真结果,使用响应面方法建立了金属蜂窝吸能特性的近似函数模型,并分析模型精度。以金属蜂窝比吸能为优化目标,蜂窝主要结构参数为设计变量,针对腿式着陆器用金属蜂窝缓冲结构进行了优化设计, 结果表明正六边形金属蜂窝在五种蜂窝结构中吸能效果最优。     

水滴模板法制备蜂窝状结构多孔膜的研究进展

水滴模板法制备蜂窝状结构多孔膜是图案化表面技术领域的一大进展，其在生物技术、组织工程等领域有可能获得重要应用。综述了水滴模板法制备蜂窝状结构多孔膜的国内外研究进展，着重阐述了蜂窝状多孔膜的制作方法、形成机理及影响因素，同时指出了目前研究中存在的主要问题，并进一步提出了未来的研究发展方向。     

聚苯乙烯蜂窝状多孔膜的制备及应用

以线性聚苯乙烯(PS)为膜材料,采用Breath Figures法制备了高度规整的蜂窝状结构多孔膜.研究了溶液浓度、环境湿度、气体吹扫速度及不同溶剂对多孔膜结构的影响.结果表明,相比于苯和二氯甲烷,氯仿作为溶剂因其挥发度适宜,PS浓度在20～80mg/mL的铸膜溶液可形成规整的蜂窝状结构多孔膜,且膜孔分布均匀、大小均一;制膜的湿度需高于环境湿度,但随着湿度的增加孔径增大;气体吹扫速度可在400～1000mL/min范围,但吹扫速度较大时孔径略有降低.该膜可作为固定诸如辣根过氧化酶等活性酶的载体,用于酶催化反应.     

Formation of a honeycomb domain structure in magnetic films

An analysis is made of the possible formation of a honeycomb domain structure directly from a labyrinth structure in uniaxial magnetic films exposed to a series of uniform magnetic field pulses. It is shown that the scenario for the formation of a honeycomb structure depends on the pulse parameters and on the magnitude of the static magnetizing magnetic field. Pis’ma Zh. Tekh. Fiz. 23, 46–51 (May 12, 1997)     

Mesoscopic patterning of cell adhesive substrates as novel biofunctional interfaces

In this report, cell adhesion to honeycomb-patterned films is described with respect to the dimensions of the honeycomb structure. The honeycomb-patterned films can be fabricated by casting a dilute solution of amphiphilic polymers on solid substrates. The honeycomb structure is not homogeneous in all dimensions. Analysis of distribution of the honeycomb hole sizes demonstrates a gradual decrease in honeycomb hole diameter along the radius of the cast area. The largest holes were located near geometric center of the cast area. The diameter of the largest honeycomb holes in the cast area could be controlled by varying the cast volume of the polymer solution. Cell cultures on the honeycomb films demonstrated that cell adhesion could be inhibited at the outer region of the cast area. The extent of the inhibition of cell adhesion was influenced by the chemical properties of the polymers constituting the honeycomb films.     

Mesoscopic 2-D ordering of inorganic/organic hybrid materials

Organic–inorganic hybrid materials with micronsized (i.e., mesoscopic) network structures are expected to have interesting properties and applications in various fields, such as separation, catalysis, biomineralization, or quantum optics. Here a new method is introduced to produce thin films of two-dimensionally ordered honeycomb structures. Casting a chloroform solution of a mixture of organic amphiphiles with metal acetylacetonates or -alkoxides at high atmospheric humidity leads to the formation of a closely packed layer of water droplets on top of the organic solvent. The water acts as a template, After evaporation of the chloroform and the water, a honeycomb structure remains. Pyrolysis of the metal alkoxides films lead to the formation of microporous metal oxide (e.g., anatase, one of the catalytic active titanium oxides).     

水蒸气辅助法制备LA-GA共聚物蜂窝状多孔膜

以D，L-丙交酯(LA)-乙交酯(GA)共聚物为膜材质，在高湿度气氛环境中使用溶液浇铸的方法在固体基板上制得具有蜂窝状孔结构的聚合物膜．发现不同组成比的LA—GA共聚物的亲水性对形成蜂窝状结构具有关键的影响，同时这种蜂窝状结构可以通过改变成膜条件加以有效控制．     

高可见光透过、高紫外截止镀膜玻璃的制备

为了提高镀膜玻璃的可见光透过率, 本研究通过反胶束溶液刻蚀法制备出一种新型玻璃基板, 即表面多孔玻璃。玻璃表面形成了蜂窝状的多孔膜层, 减小了对可见光的反射率, 从而使可见光平均透过率提高了7%。通过一系列射频磁控溅射实验, 探索了可见光平均透过率高, 紫外阻隔率最高的最佳工艺条件。在此条件下, 分别在制备的表面多孔玻璃和普通玻璃上镀CeO₂/TiO₂防紫外线膜, 并采用紫外-可见分光光度计、SEM、XRD、XPS等测试手段对样品进行了分析表征。结果表明, 在相同的镀膜条件下, 当镀膜后表面多孔玻璃与镀膜普通玻璃的紫外光阻隔率均为99%时, 表面多孔玻璃镀膜后的可见光平均透过率为85%, 而普通玻璃镀膜后的可见光平均透过率仅为79%。此外, 玻璃表面上的孔结构还提高了薄膜与基板的接触面积, 使膜基结合力提高2倍左右。     

多级开孔壳聚糖海绵的细胞行为分析

使用冰滴为致孔剂制备表面大孔、内部孔洞相连的新型壳聚糖(HPCS)支架,将其与聚乳酸复合制备出三维蜂窝状孔洞结构的复合支架(THCP).对HPCS和THCP进行了表面形貌、力学性能、细胞相容性等方面的表征,并与常规冻干法所制备的壳聚糖(CS)海绵进行了对比.结果表明,在HPCS海绵表面均匀分布着大而开放的孔洞,大孔内部...     

Thermoelectrical properties and optical third harmonic generation of Gd-doped PbTe

Nanocrystalline TiO₂ porous films were prepared by a sol-gel dip coating method from a solution using poly(ethylene glycol) as a template, ethanol as a solvent and terpineol as a highly viscous solvent. The thickness of films increases greatly by increasing the amount of terpineol. However, the overmuch incorporation of terpineol hinders the formation of porous structure and accelerates the crack creation. The crack-free film having a three-dimensionally extended porous structure was obtained at the ethanol/terpineol ratio of 8:1, the film thickness with three depositions being 2.5 μm. Pretreatment of the precursor at an appropriate temperature also plays an important role in pore formation. Single-phase anatase TiO₂ porous films were obtained after calcinations at 550°C for 1 h, and the crystal size increases with an increase in the amount of terpineol. The pore formation mechanism is discussed primarily in relation to the phase separation in the system and self-assembly of PEG.     

Preparation of nanocrystalline TiO2 porous films from terpineol-ethanol-PEG system

Nanocrystalline TiO₂ porous films were prepared by a sol-gel dip coating method from a solution using poly(ethylene glycol) as a template, ethanol as a solvent and terpineol as a highly viscous solvent. The thickness of films increases greatly by increasing the amount of terpineol. However, the overmuch incorporation of terpineol hinders the formation of porous structure and accelerates the crack creation. The crack-free film having a three-dimensionally extended porous structure was obtained at the ethanol/terpineol ratio of 8:1, the film thickness with three depositions being 2.5 μm. Pretreatment of the precursor at an appropriate temperature also plays an important role in pore formation. Single-phase anatase TiO₂ porous films were obtained after calcinations at 550°C for 1 h, and the crystal size increases with an increase in the amount of terpineol. The pore formation mechanism is discussed primarily in relation to the phase separation in the system and self-assembly of PEG.