孔道修饰MOF-808混合基质膜制备及其CO2分离性能

利用MOF-808结构中含有易于被取代的甲酸这一特性,选用一种结构中含有丰富含氮基团的羧酸分子,L-组氨酸,对微波法合成的MOF-808纳米颗粒进行了后合成改性修饰,在其孔道中引入了对CO_2具有较高亲和力的含氮官能团.进一步采用孔道修饰后的MOF-808(MOF-808-His)与聚酰亚胺(6FDA-DAM)复合制备了一种新型混合基质膜,结合气体分离性能测试与膜的微观结构表征系统地分析了孔道修饰对MOF-808/6FDA-DAM混合基质膜CO_2分离性能的影响.结果表明,MOF-808孔道内含氮官能团的引入能够明显改善其对CO_2的选择性吸附能力,进而提高混合基质膜的CO_2/CH_4分离性能.当MOF-808-His质量分数为10%时,混合基质膜的CO_2渗透通量为764 Barrer, CO_2/CH_4分离因子为32.4,比纯6FDA-DAM膜分别提高了104%和35%,超过了CO_2/CH_4分离的Robeson上限.     

聚乙二醇改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

通过酸碱处理和机械研磨结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),并利用冻融循环法分别制备了聚乙烯醇(PVA)和纳米纤维素/聚乙烯醇(CNFs/PVA)复合水凝胶,以及聚乙二醇(PEG)改性PVA和CNFs/PVA复合水凝胶。考察不同配方下复合水凝胶的微观形貌变化,并对复合水凝胶的溶胀性能、压缩强度及热稳定性能进行研究。结果表明,CNFs与PEG对PVA水凝胶的微观形貌均有改善作用,加入PEG后形成的PEG/PVA凝胶产生明显的三维网络结构。当PEG与CNFs同时加入到PVA凝胶后形成的CNFs-PEG/PVA凝胶具有均匀的互穿孔洞结构,此时复合水凝胶的孔隙率最高((67.5±4.3)%),溶胀度最好(980%),且压缩强度较PVA水凝胶也有所提升。PEG对复合凝胶的热稳定性无影响,而加入CNFs后,CNFs-PEG/PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至300℃,显著提高了PVA凝胶的热稳定性。     

改性碱式次氯酸镁/聚乙烯醇抗菌复合膜的制备及性能

为解决食品、药品等易被细菌污染及其包装造成环境污染问题,通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)表面改性碱式次氯酸镁(BMH),并将其与聚乙烯醇(PVA)进行复合,制备改性碱式次氯酸镁/聚乙烯醇抗菌复合膜(改性BMH/PVA抗菌复合膜).通过SEM、接触角分析、抑菌圈实验和FTIR,证明了BMH的有机改性的有效性.通...     

Influence of dynamic load on friction behavior of human articular cartilage,stainless steel and polyvinyl alcohol hydrogel as artificial cartilage

Many biomaterials are being developed to be used for cartilage substitution and hemiarthroplasty implants. The lubrication property is a key feature of the artificial cartilage. The frictional behavior of human articular cartilage, stainless steel and polyvinyl alcohol (PVA) hydrogel were investigated under cartilage-on-PVA hydrogel contact, cartilage-on-cartilage contact and cartilage-on-stainless steel contact using pin-on-plate method. Tests under static load, cyclic load and 1 min load change were used to evaluate friction variations in reciprocating motion. The results showed that the lubrication property of cartilage-on-PVA hydrogel contact and cartilage-on-stainless steel contact were restored in both 1 min load change and cyclic load tests. The friction coefficient of PVA hydrogel decreased from 0.178 to 0.076 in 60 min, which was almost one-third of the value under static load in continuous sliding tests. In each test, the friction coefficient of cartilage-on-cartilage contact maintained far lower value than other contacts. It is indicated that a key feature of artificial cartilage is the biphasic lubrication properties.     

磺胺嘧啶银/聚乙烯醇水凝胶复合材料的制备及性能表征

采用e-Beam电子辐射和冻融循环相结合的方法制备了磺胺嘧啶银(SD-Ag)/聚乙烯醇(PVA)水凝胶。研究了制备工艺对PVA水凝胶的性能的影响。通过拉伸性能测试、吸水率检测、SEM和FT-IR等表征,考察了PVA浓度(占总质量5%~15%)、冻融与辐射处理等对PVA水凝胶拉伸强度、断裂伸长率、吸水性、凝胶含量和微观结构等的影响。结果表明:随着PVA浓度增大,PVA水凝胶的拉伸强度提高。当PVA浓度为15%、辐射剂量为25kGy时,单独辐射、辐射后冻融及冻融后辐射三种工艺制备的PVA水凝胶拉伸强度分别为0.023 MPa、0.048MPa、0.028MPa,吸水率分别为为95%、45%、63%,说明经冻融处理的水凝胶力学强度提高,吸水率有所下降。然后,选择适当的制备工艺并在PVA水凝胶中加入SD-Ag,考察了SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌性能,抑菌活性测试结果显示,随着SD-Ag含量的增加,SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌效果增强,而且其对革兰式阴性菌(大肠杆菌)的抑菌效果优于其对革兰式阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑菌效果。     

高强度耐低温纳米纤维素/聚乙烯醇导电复合水凝胶制备及其在柔性传感中的应用

纳米纤维素具有大长径比、较高的弹性模量与比表面积及丰富的表面官能团,是一种优良的纳米增强材料。首先以纳米纤维素(CNFs)为分散介质辅助分散MXene纳米片层,制备CNF-MXene纳米复合物,并通过FTIR与XPS分析CNFs与MXene的相互作用。以此复合物为增强填料,聚乙烯醇(PVA)为基底,制备CNF-MXene/PVA复合水凝胶,进一步通过KOH溶液处理,提高复合水凝胶的力学性能,并赋予复合水凝胶优异的离子导电性。该复合水凝胶表现出优异的力学性能,其拉伸强度与断裂伸长率分别达到255.9 kPa与1098.2%,还具有高电导率(2.38 S/m)、一定的抗冻性能与灵敏的应变/压力响应性。基于该复合水凝胶组装的应变/压力柔性传感器,由于具有极低的检测极限质量(100 mg)与极快的响应时间(225 ms),可以监控脉搏跳动与喉咙发声微小震动引起的压力变化。因此,该复合水凝胶基柔性传感器非常有希望应用于未来新一代可穿戴电子、人机交互等领域。      

聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶的合成及其对苯酚的吸附研究

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖和明胶为原料、戊二醛为交联剂,在酸性溶液中通过共混交联反应合成了聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶,单因素法讨论了影响水凝胶性能的因素如:反应物质量比、交联剂用量、反应温度、反应时间等聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶,对不同浓度苯酚溶液的吸附研究.研究结果表明聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶对苯酚有较好的吸附性能.     

聚乙烯醇修饰Sb2O3/氯丁胶乳复合材料的制备及其分散稳定性

制备水基亚微米Sb₂O₃浆液,用聚乙烯醇（PVA）作空间稳定剂对Sb₂O₃表面修饰后,与氯丁胶乳（CRL）复合制备一种阻燃的PVA修饰Sb₂O₃/CRL（Sb₂O₃-PVA/CRL）复合材料。探究了最优修饰工艺及其对Sb₂O₃-PVA/CRL分散稳定性的影响规律,从粒径分布、FTIR和DTA-TGA等角度探讨PVA修饰明显提升Sb₂O₃分散稳定性的作用机制。结果表明,研钵研磨使Sb₂O₃粒径微细化,是制备亚微米Sb₂O₃的有效手段;PVA修饰Sb₂O₃粉末在3 447 cm^-1处的-OH伸缩振动特征峰减弱,1 091 cm^-1处的C-O特征吸收峰消失,推测化学键力是PVA包覆Sb₂O₃粉末的重要方式;获得最优分散稳定性的修饰工艺为：PVA与Sb₂O₃质量比为2%、反应温度为90℃、反应时间为30 min;采用最优修饰工艺制备的Sb₂O₃-PVA/CRL复合材料静置6 h内有好的分散稳定性。     

聚乙烯醇乳液改性对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料性能的影响

为解决汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料力学性能较差的问题,本文提出采用聚乙烯醇(PVA)乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料进行改性.在优化秸秆纤维的粒径和掺入量后,采用PVA乳液与秸秆纤维和水泥进行共混成型,制备了改性后的汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料.研究了不同质量比的PVA乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的抗折强度、密...     

聚乙烯醇/淀粉复合水凝胶的辐射合成

通过辐射法制备聚乙烯醇/淀粉复合水凝胶,研究了辐照剂量和淀粉含量对聚乙烯醇/淀粉复合水凝胶的凝胶含量和溶胀率的影响.辐照剂量较小时,凝胶含量随着淀粉含量的增加明显降低,当辐照剂量大于40kGy时,凝胶含量随淀粉含量的增加下降平缓,溶胀率则随淀粉含量增加逐渐增大.红外结果分析表明淀粉与聚乙烯醇发生接枝反应.结果表明,通过...