PAA/GO/Fe~(3+)水凝胶的制备及自修复性能研究

为了制备高自修复效率水凝胶,本文以丙烯酸(AA)为单体,过硫酸铵((NH4)2S2O8)为引发剂,Fe~(3+)为离子交联剂,制备了具有自修复性能的双物理交联网络PAA/GO/Fe~(3+)水凝胶。采用红外光谱仪、电子万能试验机等对凝胶进行了表征和测试,分析了GO含量、Fe~(3+)浓度对凝胶的拉伸性能、溶胀性能以及自修复性能的影响。实验结果表明:当Fe~(3+)摩尔分数x为0.5%,GO质量分数w为0.4%时,水凝胶的综合力学性能最好,拉伸强度为0.28MPa,断裂伸长率为760%;吸水倍率为70倍,自修复效率达到了62%。     

PVA/PAA/BC复合水凝胶的制备与性能

利用冰冻-解冻循环法制备聚乙烯醇（PVA）/聚丙烯酸（PAA）/细菌纤维素（BC）复合水凝胶.研究BC与单体丙烯酸（AA）用量对PVA/PAA/BC复合水凝胶的力学性能和溶胀特性的影响,初步探讨PVA/PAA/BC复合水凝胶的pH敏感性.实验结果表明：随着BC添加量的增多,PVA/PAA/BC复合水凝胶的含水率和拉伸强度与PVA/PAA水凝胶相比均有一定程度的提高,SEM表明复合水凝胶的网络交联点增多;加入AA会使复合水凝胶拉伸强度减小,但溶胀性能提高很多.综合考虑,BC添加量为4%,AA添加量为8%时,各项性能均较好.     

PAA/CS/GO水凝胶的制备及其吸附性能

为了克服壳聚糖在酸性条件下不稳定的缺点,提高氧化石墨烯的分散性能,提升壳聚糖/氧化石墨烯体系对亚甲基蓝的吸附性能,利用自由基聚合和热交联法将丙烯酸（AA）引入壳聚糖（CS）/氧化石墨烯（GO）体系,制备了聚丙烯酸（PAA）/CS/GO水凝胶,并采用电子扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对水凝胶的表面结构及化学成分进行了表征,探究了丙烯酸用量、pH值、吸附时间、染料浓度和温度对水凝胶吸附亚甲基蓝容量的影响。结果表明：PAA/CS/GO水凝胶内部成功引入了大量羧酸基团,内部充满孔洞结构并具有稳定性和极佳的吸水溶胀性能;吸附实验表明,丙烯酸剂量为12 mL时制备的PAA/CS/GO水凝胶在温度为333 K时对亚甲基蓝（MB）具有最佳吸附效果,吸附量达到了771.5 mg/g;同时该水凝胶对亚甲基蓝的吸附过程遵循拟二阶动力学模型和Freundlich等温吸附模型。吸附机理研究发现,静电作用力、氢键、共轭作用和孔隙结构是高吸附性能的主要影响作用力。     

PVA/壳聚糖/淀粉水凝胶的制备和性能

采用反复冷冻-解冻法制备了一系列的PVA/壳聚糖/淀粉水凝胶.测试了共混膜的力学性能、脱水率和溶胀度.结果表明:壳聚糖含量为2.7%的水凝胶具有最大的断裂延伸率,拉伸强度也较高.淀粉和壳聚糖的加入,改变了复合水凝胶的脱水率和溶胀度.     

NaHCO_3/Fe~(3+)强化高温液态水制备高纯纤维素

以漂白针叶木浆板为原料,通过高温液态水处理制备高纯纤维素纤维.通过正交实验研究温度、时间、浆浓对处理效果的影响;通过添加路易斯碱和过渡金属离子强化反应,获得了纯度较高的纤维素纤维.结果表明:影响α-纤维素含量的因素显著性为:温度保温时间浆浓;处理温度180℃,处理时间30min,浆浓3%时,α-纤维素含量最高;NaHCO_3的加入能够提高处理后浆料的α-纤维素含量,同时减少纤维素的降解;FeCl3的加入能够提高处理后浆料的α-纤维素含量,但纤维素降解加剧.此外,处理前后纤维素的化学结构和晶型几乎没有改变,但结晶度明显增加.     

PVA/HA-Si水凝胶的制备及其促血管化机制研究

皮肤是人体最大的器官,其受到烧伤及深度伤害难以自愈,严重影响周围神经、血管等组织的功能。该文以聚乙烯醇(PVA)为基体材料,通过原位合成法引入掺硅羟基磷灰石(HA-Si),经过反复冻融制得PVA/HA-Si水凝胶。通过XRD,SEM,FTIR,CCK-8,免疫荧光以及荧光定量PCR等技术对材料进行理化表征以及生物相容性评价,探索材料浸提液对hUVECs细胞活性的影响,观测材料对hUVECs细胞形态以及血管化相关基因表达的影响。研究结果表明无机-有机复合技术制备的PVA/HA-Si材料,与纯PVA相比,细胞黏附能力显著提高,HA-Si的加入上调血管化相关因子VEGF、b-FGF和TGF-α的表达,对血管再生起到一定的促进作用。PVA/HA-Si水凝胶具有成为一种促血管化皮肤修复材料的潜能。     

含Fe~(3+)层状类钙钛矿合成及其电化学性能

以酚藏花红为有机层、以含三价铁的Fe(CN)63-为无机层,在空气中,合成层状有机-无机类钙钛矿杂合物.利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对其表面形貌和微观结构进行表征.利用循环伏安法研究了杂合物修饰碳糊电极的电化学性能,并探讨了NaNO2、NaBr、对苯二酚、盐酸羟胺与合成的杂合物相互作用.结果表明:合成的杂合物具有典型的层状结构,具有良好的电化学活性,可进一步电化学器件应用研究.     

多重刺激响应性超分子水凝胶的制备及性能

以三聚氰胺(M)和亚氨基二乙酸(I)为构筑基元,基于两者分子间氢键作用,按不同的摩尔比(2∶1和3∶1)构建了一种双组分超分子水凝胶。扫描电子显微镜结果显示其微观形貌为纤维网状或棒状结构;红外光谱测试结果表明M和I分子间氢键作用是其结构形成的关键驱动力;流变性能测试结果发现其具有较好的机械性能。进一步研究还发现该水凝胶具有温度、pH和氟离子多重刺激响应性。摩尔比为2∶1的水凝胶(MI21)的相转变温度为68.32℃;MI21在pH=3～11的范围内以凝胶形式存在;卤素离子中只有氟离子能促使该水凝胶发生凝胶到溶胶的转变。     

超吸水性纤维素基水凝胶的制备及其性能研究

在氢氧化钠/尿素/水和体系(NaOH/urea/H_2O)碱性环境中,使用化学交联方法制备具有超吸水性和自愈合行为的羧甲基纤维素和纤维素(CMC/CEL)水凝胶。在这个领域研究的一个重点是水凝胶的超吸水性,研究了水凝胶的合成机理、外观形态、结构、溶胀性能。     

Fe~(3+)对聚苯胺复合二氧化钛光催化性能的影响

通过水蒸气-水解法和化学氧化聚合法分别制备不同掺杂比例的纳米级Fe3+-TiO2和PANI/Fe3+-TiO2系列粉体.利用单因素实验验证了Fe3+对TiO2和PANI-TiO2光催化性能的影响.以KBF染料模拟废水为研究对象,考察Fe3+-TiO2和PANI/Fe3+-TiO2复合材料在紫外光条件下降解水中有机物的效果.结果表明:Fe3+与四氯化钛的摩尔比为1%时,光催化降解效果最好.Fe3+可以改进纳米TiO2光催化剂的光催化性能,可有效降解KBF染料.     

用DMSO／水复合溶剂制备PVA凝胶纺原液及其流变性能的研究

本工作以聚合度ＤＰ＝１７５０的市售聚乙烯醇（ＰＶＡ）为原料，以乙二醇（ＥＧ）及各混合比例的ＤＭ－ＳＯ／水的混合物为溶剂，措助于扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和差热扫描量热法（ＤＳＣ）等手段，对溶解过程作了研究。研究表明：当ＤＭＳＯ／水的比例为７０／３０时，该混合溶剂的溶解性能最好。通过对ＰＶＡ－ＤＭＳＯ／水体系的流变研究发现，在８０～１００℃之间，深度为１４～１７．４％时，该溶液具有很好的流变性能。     

Eu~(3+)掺杂壳聚糖/聚丙烯酸纳米球的制备及其荧光性能

通过丙烯酸单体聚合后交联壳聚糖成功制备了壳聚糖(CS)/聚丙烯酸(PAA)的纳米球,在壳聚糖未交联之前将Eu3+加入到反应液中,然后加入交联剂戊二醛,得到最终产物Eu3+掺杂CS/PAA纳米球。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)、红外光谱仪(FTIR)和荧光光谱仪(PL)对产物进行表征。荧光性能研究表明,产物中含有Eu3+的特征峰,明显改善了CS/PAA纳米球的荧光性能。鉴于壳聚糖优良的生物相容性,所制备的Eu3+掺杂CS/PAA纳米球在生物标识方面将具有良好的应用前景。     

Ce~(3+)掺杂TiO_2气凝胶的制备及其光催化活性

以钛酸丁酯(TBT)为钛源,离子液体1-正己基-3-甲基咪唑溴盐([HMim]Br)为模板剂和老化液,采用溶胶-凝胶法,在低温常压下制备了Ce~(3+)掺杂锐钛矿相TiO_2气凝胶。采用X射线衍射(XRD)、静态氮吸附(BET)、紫外漫反射光谱(DRS)、透射电镜(TEM)等方法对样品结构进行表征,并对活性艳蓝KN-R染料的模拟废水进行了光催化性能测试。结果表明,此方法制备的Ce~(3+)掺杂TiO_2气凝胶具备锐钛矿晶型,晶粒平均尺寸为7.5nm,比表面积为235.170m2/g,最可几孔径为3.719nm,对活性艳蓝KN-R废水具有明显的光催化降解能力。     

聚吡咯/纤维素水凝胶的制备及其太阳能驱动水蒸发性能

使用化学氧化法合成光热转换材料聚吡咯(PPy),通过化学交联制备聚吡咯/纤维素复合水凝胶(PCG)作为太阳能蒸发器。PCG具有优异的光吸收性能,当纤维素质量分数为3%、m(PPy)/m(纤维素)为0.3∶1时,蒸发速率最高,在一个太阳光强下可达到1.86 kg/(m²·h),经过20次循环测试后蒸发速率保持稳定,表现出优异的循环稳定性。此外,PCG在海水脱盐与印染废水处理方面有巨大的应用价值。     

溶剂水pH对Cr~(3+)聚合物凝胶分子内交联成胶效果影响

为进一步探究不同pH条件下Cr3+聚合物凝胶"分子内"交联成胶机理,针对大庆喇嘛甸油田储层地质特征和流体性质,以聚合物质量浓度、矿化度调节剂浓度和聚铬比为影响因素,在通过正交试验优选出成胶效果良好的聚合物凝胶配方组成基础上,研究了pH对Cr3+聚合物凝胶成胶效果影响。结果表明,酸性条件能够促进醋酸铬的电离,增大多核羟桥配离子与聚合物分子链上羧基之间发生配位反应的概率,有利于Cr3+聚合物凝胶形成"分子内"交联结构体系;随溶剂水pH增加,溶液中OH-数量增加,参与交联反应的Cr3+数量减少,聚合物凝胶分子内"交联成胶效果变差;适当降低溶剂水pH可进一步改善聚合物凝胶"分子内"交联成胶效果。     

PAA/PVA复合纳米纤维膜的制备与吸湿性能研究

采用静电纺丝技术以2种亲水性聚合物聚丙烯酸(PAA)与聚乙烯醇(PVA)为原料制备复合纳米纤维膜,同时在纺丝溶液中添加无机盐氯化锂(LiCl)以提高纳米纤维膜的吸湿性能。利用扫描电镜、水接触角等方法对纳米纤维膜的微观形貌和亲疏水性能进行表征和测试;采用恒温恒湿系统对复合膜的吸湿性能进行测试。实验结果表明：当PAA、PVA混合质量比为5∶5时,纳米纤维的形态与吸湿性能最优;掺杂的LiCl质量分数为3.5%时,纤维膜吸湿性能最好,吸湿率可达到1.32 g/g。     

TiO_2:Eu~(3+)空心球的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、氧化铕等为原料,采用碳球模板法,合成不同物质的量浓度Eu3+掺杂的TiO2:Eu3+(n(Eu3+)/n(Ti 4+)=0.25%~1%)空心球材料。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等测试手段,对样品的结构、形貌和组成进行表征。并利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计,通过催化染料甲基橙(MO,pH=3)脱色降解实验研究空心球的光催化性能。结果表明:以碳球模板法制备的TiO2:Eu3+为空心球结构,尺寸均匀(200~300nm),为锐钛矿相,适量Eu3+的掺杂并没有改变TiO2主晶相结构。当Eu3+掺杂量为0.5%时,光催化性能最好。光催化反应多次循环后,催化剂仍具有较好的结构稳定性和光催化稳定性。     

Y_2O_3:Eu~(3+)纳米粉体的制备及其性能研究

以Y2O3,Eu2O3为原料,NH3?H2O和NH4HCO3为沉淀剂,采用共沉淀法,在700至1200℃下煅烧2h制备出Y2O3:Eu3+纳米粉体,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分光光度计等表征样品的性能,研究不同掺杂浓度,不同烧结温度及不同沉淀剂对粉体各项性能的影响。结果表明,以两种沉淀剂制备的纳米粉体均为纯相,与Y2O3标准PDF卡片41-1105相吻合。以NH3?H2O为沉淀剂制备出来的前驱体在1100℃下煅烧2h获得的粉体分布均匀,近似球形,粒径分布在50~80nm,以NH4HCO3为沉淀剂制备出来的前驱体在1100℃下煅烧2h获得的粉体分布均匀,纯度高,具有良好的分散性,粒径分布在60~80nm。制备出来的粉体在波长为254nm的紫外光激发下发出611nm的红光。     

氧化石墨烯/纤维素/氧化锌水凝胶的制备 及其吸附-光催化性能

采用水热法制备环境友好型氧化石墨烯/纤维素/氧化锌水凝胶复合材料, 研究了该复合材料对亚甲基蓝 (methylene blue, MB) 的吸附-光催化降解性能。利用扫描电子显微镜、X 射线衍射等对复合水凝胶材料进行结构表 征。结果表明, 氧化石墨烯的引入抑制了氧化锌的团聚, 同时与纤维素结合增大了表面积, 有助于固定光催化剂以 及能够与污染物更好地结合。水凝胶独特的多孔结构具有很好的吸附效果, 将其作为光催化剂, 经500 W 氙灯照射 300 min 基本可将MB 分子完全降解。经过5 次循环使用后水凝胶的形状与第1 次使用时外观形状基本相同, 同时 催化效率也没有明显降低。因此, 制备的石墨烯/纤维素/氧化锌可作为一种环保、稳定、易回收的光催化剂和吸附 剂用于去除MB, 该水凝胶在块状催化剂降解染料废水中具有广阔的应用前景。