热致相分离法制备聚乳酸多孔膜EI北大核心CSCD

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用热致相分离方法制备出不同形貌聚乳酸(PLLA)多孔膜。通过差示扫描量热实验测定了PLLA/DMF溶液的结晶温度及制备的多孔膜的热力学性能;采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了PLLA多孔膜的形貌及晶型。结果表明,随着溶液浓度的增大,PLLA结晶温度逐渐升高。低浓度溶液中得到纳米纤维网状PLLA多孔膜,高浓度溶液中制备出微球状PLLA多孔膜;纤维网状和微球状PLLA分别为α’和α晶型,形成机理分别是液-液相分离和成核结晶生长。同时,随着浓度的增大,PLLA熔点(Tm)略有升高。     

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。     

吸附除氟材料研究新进展

氟是人体内重要的微量元素之一,但在水中如果其浓度过高,将会对人体和环境造成很大危害。如何去除水中的氟备受科研工作者的关注。在众多方法中,吸附法可以简单、有效地去除饮用水中的氟离子,因此得到广泛应用。新型除氟材料成为当前研究的热点。综述了近年来国内外关于除氟材料的最新研究进展,包括天然矿物、金属氧化物、生物材料、类水滑石、树脂类和废弃物等材料,并探讨了各种除氟材料的除氟机理。通过对国内外研究成果的总结与分析,展望了除氟材料进一步研究的发展方向。     

相容剂增容聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乳酸共混物的制备及结晶性能与热性能

分别通过扫描电镜(SEM)、差式扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、核磁共振及红外光谱等研究相容剂种类、含量及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乳酸(PLA)配比对PET/PLA共混物的断面形貌、结晶形态及热性能等的影响。SEM和DSC结果表明,相容剂乳酸/丁二醇共聚物(PLLA-g-BDO)及用量对PET/PLA共混物的界面相容影响较大。与未加相容剂比,相容剂使界面从清晰过渡到模糊,界面处未见明显团聚颗粒;相容剂用量为8%时,DSC曲线上仅出现1个熔融峰。DSC和XRD表明,相容剂的引入降低了共混物的结晶度,冷结晶和热结晶过程中分别结晶,结晶的温度范围较宽,热结晶的结晶度大于冷结晶。冷结晶时,柔性链的PLA先结晶,PET后结晶;热结晶时,结晶温度较大组分PET先结晶,PLA后结晶。TG分析表明PET/PLA配比是材料热稳定性的必要条件。     

原位MgO模板法制备酚醛树脂基分级多孔碳材料及其特性研究

通过简单、经济且高效的原位MgO模板法制备分级多孔碳材料。在该方法中,以酚醛树脂作为碳源,柠檬酸镁为模板,通过热解聚合物和模板前驱体的混合物并结合KOH活化来制备有序分级多孔碳材料(APRC)。由于聚合物、MgO和KOH的协同作用,所制备的APRC具有独特的均衡分级多孔结构特征,包含大量微孔、中孔和大孔。此外,APRC具有较高比表面积和良好导电性,独特的微结构赋予APRC优异的电容性能,在6 mol/L KOH水溶液中,扫描速度为5 mV/s,APRC电极具有214 F/g高的比电容,同时具有高的倍率性能(扫描速度增加到100 mV/s时,比电容保持率为75%)和优异的循环耐久性(扫描速度为50 mV/s,经5000次循环电容保持率为95.1%)。这些结果表明所制备的分级多孔碳材料在高性能双电层电容器中具有潜在应用价值。     

纳米纤维应用于组织工程的研究进展

组织工程支架的关键作用是起到引导细胞繁殖、生长,促进组织修复的一个过程。纳米纤维支架由于具有特殊的纳米效应,而更有利于细胞的黏附、增殖、功能化,因而被广泛应用于组织工程。本文分别介绍了纳米纤维支架在各类组织工程中应用,包括皮肤和创伤敷料组织工程、血管组织工程、神经组织工程、骨组织工程、软骨组织工程中应用的研究进展,同时介绍了纳米纤维支架药物控制释放中的应用。指出目前纳米技术还不成熟,需要从制备工艺的优化、基因工程的引入及纳米材料安全性能的科学评价等几方面解决纳米纤维支架在组织修复工程中面临的问题。     

不同增塑剂对PLA/BF复合材料的性能影响

采用注塑工艺,探讨了乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、聚乙二醇1500(PEG1500)、甘油(GY)和聚乙二醇200(PEG200)四种增塑剂及ATBC含量对聚乳酸/竹纤维(PLA/BF)复合材料的力学性能、吸水性、热稳定性、相容性的影响。结果表明,四种增塑剂都能使复合材料PLA/BF的相容性有所改善,但作用不同,少量ATBC的添加有利于PLA/BF复合体系相容性的提高。PEG1500和GY的添加有利于复合材料热稳定性的增加,而PEG200和ATBC则相反。PEG1500使复合材料的吸水率改变最大。力学性能分析可知,PEG1500对复合材料的韧性作用最显著,但同时拉伸强度的下降幅度也是最大,综合各因素得出ATBC最适合做该PLA/BF复合材料的增韧改性剂。随着ATBC含量的增加PLA/BF复合材料的热稳定性下降,吸水率提高,拉伸强度下降,韧性提高。     

Ag+改性羟基磷灰石制备及其除氟抑菌特性研究

利用原位共沉淀法制备Ag⁺改性羟基磷灰石(Ag-HAP)吸附剂,考察Ag⁺/Ca²⁺摩尔比对Ag-HAP吸附剂除氟抑菌效果的影响。红外光谱和X-射线粉末衍射实验表明Ag⁺置换Ca²⁺进入HAP晶格中,形成了Ag⁺-Ca²⁺新晶格。利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程对实验数据进行拟合,对比相关系数R²值,Langmuir模型能更好地描述该吸附过程,且Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附更趋于单分子层吸附。计算了吸附热力学和动力学参数值,探讨了Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附机理。ΔG⁰＜0、H⁰＞0和ΔS⁰＞0,说明Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附是自发的、吸热的熵增过程,温度升高有利于吸附。吸附活化能E_a=12.645 kJ/mol,迁移能E=7.331 kJ/mol说明该吸附过程以物理吸附为主。Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附符合拟二级反应动力学方程。利用龙头式净水器模拟Ag-HAP吸附剂除氟抑菌的动态吸附过程,抑菌实验表明Ag-HAP吸附剂的加入大大提高了饮用水的抑菌性能。     

磁性羟基磷灰石的制备及其除氟性能研究

氟离子在饮用水中浓度超过1.0mg/L,将对人体健康造成极大危害.通过原位共沉淀法将具有磁性的四氧化三铁掺入羟基磷灰石(HAP)中制备磁性HAP.磁性HAP可通过普通磁体将其吸附并分离回收.实验结果表明,最佳的制备条件为反应温度和时间为60℃和1h,陈化温度和陈化时间为25℃和12h,四氧化三铁用量为0.08g.比较了HAP和磁性HAP对水溶液中氟离子的去除效果.Langmuir模型更适合于该体系,拟合得到最大吸附容量为13.70mg/g,说明磁性HAP对氟离子的吸附属于单层吸附.ΔG0<0和ΔH0>0表明该吸附过程为自发的吸热过程.吸附过程符合拟二级动力学.磁性HAP循环再生使用4次以上,仍能保持85％以上的除氟效率.高吸附容量和优异的循环使用性能表明磁性HAP是一种有效的、可重复使用的除氟吸附剂.