张平 , 王曌 , 赵乐 , 王相统 , 苏小平 , 王志超
2023, 40(8).
摘要:具有低能耗、无污染的半导体光催化技术是一种新的绿色化学工艺,研究开发可见光相应、高效的光催化材料具有重要意义。NH2-MIL-125(Ti)作为有代表性的MOFs材料在光催化领域有重要的应用前景,但存在光生电子和空穴的复合快等缺点。本文介绍了钛酯的类型、反应物浓度、溶剂比例和晶化时间对NH2-MIL-125(Ti)形貌的影响;然后总结了提高NH2-MIL-125(Ti)光催化活性的方法;接下来综述了国内外NH2-MIL-125(Ti)光催化剂的研究领域;最后,对NH2-MIL-125(Ti)基可见光催化剂的发展方向提出了建议。
黄小庆 , 杨建军 , 陈春俊 , 曹忠富 , 吴庆云 , 吴明元 , 张建安 , 刘久逸
2023, 40(8).
摘要:环氧树脂涂层因其优异的耐蚀性能、对金属表面良好的附着力,在金属防腐领域应用广泛。但涂层固化过程中会形成缺陷和孔洞,腐蚀介质可以直接接触到金属表面。为了开发出具有优良耐久性的防腐涂层,研究人员使用不同的方法和材料制备了多种环氧树脂防腐涂层。该综述介绍了纳米粒子改性环氧防腐涂层、超疏水型环氧防腐涂层、自修复型环氧防腐涂层、导电聚合物改性环氧防腐涂层及生物基材料改性环氧防腐涂层的制备及性能。但这几种防腐涂层各有局限性,未来应该探究出新的环氧防腐涂层,在提升涂层防腐性能的同时,兼顾其他性能,使环氧树脂基防腐涂层朝着功能化、智能化的方向发展。
2023, 40(8).
摘要:与锂离子电池相比,镁离子电池因具有能量密度高、价格低廉,使用及操作安全以及环境友好等性能而被广泛关注,使得可充镁电池在大负荷储能方面具有十分广泛的用途和良好的发展前景。但目前现镁离子电池的电解液与电极材料的相互兼容性还没有达到较为理想的状态;因此,开发高稳定正极材料和宽电压窗口及无钝化电解质是促进镁离子电池产业化应用的关键。本文对国内外可充镁电池的研究发展现状进行归纳分析,尤其是从目前两大研究热点正极材料和电解质予以系统综述,总结了研究存在的问题并对其发展方向做了展望。
2023, 40(8).
摘要:近年来,室内空气污染问题逐渐成为人们关注的焦点,挥发性有机物(VOCs)是造成这一问题的主要来源。光催化涂层作为一种新型VOCs净化技术,可以在太阳光下自发将VOCs降解为水和CO2,高效节能,不会产生二次污染,引起研究者的广泛关注和深入研究。结合国内外研究现状,该文系统介绍了用于室内VOCs净化的光催化涂层的制备方法以及涂层光催化性能和稳定性的影响因素,并对VOCs的光催化净化机理和影响因素进行阐述,同时对不同光催化涂层种类的研究进展及应用现状进行介绍,最后对光催化涂层进行了总结和并对其未来的发展方向进行展望。
王桂霞 , 殷宇通 , 王佳伟 , 张林峰 , 周超 , 孔翔飞
2023, 40(8).
摘要:拥有大环π电子高度共轭结构的酞菁(Pc)核,具备自组装的潜在特征,且在可见光区域具有强吸收。经修饰改性的酞菁衍生物被应用于液晶显示、太阳能电池、非线性光学等光电材料中,其中液晶相行为影响材料性能方面更引人关注。通过修饰酞菁核可以改变液晶相行为,最具有代表性的修饰是酞菁核中心空腔阳离子配位和外围添加取代基团。经修饰改性的酞菁衍生物柱状自组装趋势明显,盘状中间相易形成,共轭层之间电子的传输能力得到增强,具备了作为光电材料基本性质。本文综述了近十几年来酞菁衍生物盘状液晶材料的研究进展,分析总结了酞菁核的结构修饰对其液晶性能影响之间的构效关系,最后进一步对酞菁衍生物盘状液晶在高性能材料合成方面存在缺陷和研究方向进行了展望。
2023, 40(8).
摘要:聚硅氧烷由于其特殊的—Si—O—结构存在,使得聚合物具有优异的防水防污性能和高强度的优点,且其特殊的有机-无机结构使其兼具有机物和无机物的特性,因此在金属防腐蚀领域具有突出的优势。本文在聚硅氧烷提升涂层防腐蚀性能最新研究进展的基础上,从聚硅氧烷分子结构改性、无机纳米粒子改性聚硅氧烷、超支化聚硅氧烷和自修复聚硅氧烷等方面归纳总结了聚硅氧烷涂层的防腐蚀性能,并对聚硅氧烷在防腐蚀领域的应用进行了展望。
汤朋 , 韦铭 , 孙靖江 , 张旭阳 , 钱海宁 , 王向伟
2023, 40(8).
摘要:聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)是一种可分散于水中且导电性较好的聚合物,将其水分散液刮涂至透明薄膜上,可用于制备电致变色器件的离子储存层。但PEDOT:PSS导电薄膜的耐水性和柔韧性较差,限制了其在柔性器件领域的应用。以柔性疏水小分子异丙基丙烯酰胺(NIPAM)对PEDOT:PSS进行共聚改性,制备了具有不同NIPAM摩尔分数的聚[(苯乙烯磺酸盐)-共-异丙基丙烯酰胺]〔P(SS-co-NIPAM)〕,并以其为模板采用氧化聚合法制备了导电聚合物PEDOT:P(SS-co-NIPAM)。相比于未改性的PEDOT:PSS薄膜,添加15%(摩尔分数,以对苯乙烯磺酸钠的物质的量为基准,下同)NIPAM时,薄膜透光率保持在81.1%,水接触角从18.5°增加至39°,疏水性增加,并且弯曲1000次后方阻变化量为5.71 kΩ/sq,方阻变化量远小于未改性的PEDOT:PSS薄膜(10.60 kΩ/sq)。以摩尔分数15% NIPAM的PEDOT:P(SS-co-NIPAM)薄膜作为离子储存层的电致变色器件的光学对比度(ΔT)为9.83%,循环800次后ΔT仍达到9.55%,仅衰减0.28%,衰减量与未改性的PEDOT:PSS器件相当,说明NIPAM共聚改性能改善PEDOT:PSS导电聚合物的柔韧性和疏水性,以其作为离子储存层的器件可维持优异的电致变色性能。
王露洁 , 莫创荣 , 陆祖逸 , 邓冬祝 , 廖丹伶 , 许雪棠
2023, 40(8).
摘要:首先制备SiO2包覆Fe3O4复合粒子(Fe3O4@SiO2),再利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其进行改性,制备了氨基硅烷功能化磁性材料(Fe3O4@SiO2-NH2),将其作为载体用于固定化琼胶酶生产琼胶寡糖。SEM和FTIR结果证明,琼胶酶成功固定在载体上;VSM结果表明,Fe3O4@SiO2-NH2的磁化饱和强度为48.4 emu/g,固定化琼胶酶的磁化饱和强度为42.8 emu/g,二者均具有较高的磁性。通过优化酶固定化条件,在加酶量为7mL、戊二醛加入量为4mL、交联时间2h、固定时间2h条件下酶活回收率为67.74%。相比于游离琼胶酶,固定化琼胶酶具有更强的热稳定性和pH稳定性;此外,固定化琼胶酶在使用7次后相对活性为40.41%。
2023, 40(8).
摘要:为提高定型相变材料(SSPCM)的使用寿命,以水和离子液体(IL)为相变材料(PCM),N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,壳寡糖(COS)为添加剂,引入2-脲基-4[1H]-嘧啶酮(UPy)形成四重氢键二聚体,采用自由基聚合法制备了自修复温敏性相变凝胶(S-EBIL)。通过FTIR、SEM、TEM对相变凝胶的化学结构与微观形貌进行表征,并测定了相变凝胶的自修复性、溶胀性和热性能。结果表明,相变凝胶具有多孔结构,内部孔径为18~38 μm,微凝胶核壳尺寸2~4 μm。相变凝胶具有温度敏感性,当温度升高时,相变凝胶黏弹性增大,不仅能维持相变材料的基本形状,而且能防止相变材料泄漏。相变凝胶相变温度为-10~0 ℃,相变焓值最高为252.9 J/g,导热系数为0.52 W/(m?K)。自修复温敏相变凝胶(S-EBIL3,IL与H2O质量比为3∶10)修复效率可达95.5%(30 s)。
罗帅帅 , 古卫乐 , 操未青 , 刘雷鹏 , 胡攀 , 田键
2023, 40(8).
摘要:摘要:超疏水涂层是一种表面具有特殊浸润性的涂膜,因其在自清洁、油水分离、抗菌、防腐蚀等领域的优异表现,得到广泛关注和研究。该文利用硬脂酸钠(NaSt)和油酸钠(NaOL)对文石型和方解石型两种CaCO3粉体进行表面改性,然后利用改性的CaCO3粉体与聚二甲基硅氧烷(PDMS)共混,喷涂得到CaCO3/PDMS基超疏水涂层。结果表明,当NaSt和NaOL用量(以反应溶液总质量计)为5%时,CaCO3粉体改性效果最好,所制备的CaCO3/PDMS涂层疏水性最佳。同时考察了不同晶型CaCO3用量对涂层疏水性能的影响,结果发现,当CaCO3和PDMS质量比为1.5:1时,CaCO3/PDMS涂层接触角>150°,具有超疏水性。对其自清洁能力及稳定性测试结果表明,玻璃板涂层表面的亚甲基蓝污染物可以完全随着液滴冲走,没有残留,且在经过500 mL 5 m/s的水流冲击下,接触角仍达140°以上,展现了涂层工作时效的持久性和稳定性。
2023, 40(8).
摘要:为了赋予皮革更多功能,提高其使用价值,以酪蛋白(CA)、壳聚糖(CS)、及植酸(PA)生物质材料为原料,引入无机组分氢氧化镁(MH) ,采用层层组装技术(LBL)在皮革上构筑具有阻燃及抗菌性能的涂层。对涂饰后的皮革进行抗菌性能及阻燃性能检测,结果表明:CS的引入明显改善了涂层的抗菌性,当CS质量分数为1.0 %时,涂层对金黄色葡萄球菌有良好的抑菌效果。当MH和PA的配比为1.5 %-0.4 %时,与未构筑涂层的革样相比,浸渍3层时涂层的热释放速率峰值(HRR)和热释放总量(THR)分别降低了42.31%和40.97%,证明成功制备了具有良好抗菌、阻燃性能的生物质基复合涂层。
2023, 40(8).
摘要:本实验通过希夫碱反应合成一种具有自愈合性能的羟丙基壳聚糖/氧化甲基纤维素(HPC/DAMC)水凝胶。以甲基纤维素为原料,通过高碘酸钠氧化制备氧化甲基纤维素,并通过羟丙基壳聚糖的氨基与氧化甲基纤维素的醛基发生希夫碱反应制备自愈合水凝胶。通过调节HPC和DAMC配比探究水凝胶的微观形态、溶胀性能、力学性能、自愈合性能、体外降解以及药物缓释性能。研究发现,HPC/DAMC水凝胶具有相互连通的孔隙且孔径处于80~375 nm范围内,在室温无刺激条件下能够在20 min内实现自愈合且具备良好拉伸性。HPC/DAMC水凝胶具备良好保水性,其溶胀比为13~17。在溶菌酶的作用下,HPC/DAMC水凝胶在60 h后其生物降解率能够达到84.2~99.6%。HPC/DAMC水凝胶对抗肿瘤药物吉西他滨具有缓释效果,其缓释作用长达96 h,药物释放率达到83.2~92.7%。
2023, 40(8).
摘要:胶体微球自组装成有序阵列是制备光子晶体结构色材料的有效途径,但微球之间相互作用力弱,阵列结构易被外力破坏是其实际应用的主要障碍。本文以聚偏氟乙烯为粘接剂,将其填充于PS@SiO2三维光子晶体中,锁定PS@SiO微球组装的有序阵列,成功构建了结构稳定且柔韧的新型光子晶体结构色体系。该结构色材料在摩擦测试100次后,结构保持稳定,颜色稳定存在。同时材料易于图案化,具有优异的抗拉伸性能和柔性,材料的拉伸断裂强度达到22.28 MPa,断裂应变率为28.49%,在卷曲100次后,依旧保持微观结构稳定。
2023, 40(8).
摘要:采用溶剂热法制备了铜基金属有机框架材料MOF-505,将其应用于萃取氧化脱硫体系。通过XRD、FTIR、SEM、XPS和氮气吸附-脱附等方法表征其结构和稳定性,考察MOF-505对二苯并噻吩(DBT)等模拟油的催化脱硫效果,利用HPLC监测含硫量。结果表明,最优条件为DBT模拟油体积和乙腈萃取剂体积均为5 mL,反应温度为90℃,过氧化氢用量为200 μL,反应时间为60 min,催化剂MOF-505用量为25 mg,MOF-505对DBT的催化脱硫率高达95.50%,对其同系物苯并噻吩(BT)和4,6-二甲基苯并噻吩(4,6-DMDBT)的脱硫率也分别达到66.88%和78.93%。经6次催化脱硫循环后,MOF-505对DBT模拟油的催化脱硫率保持在91%以上,具有良好的循环利用性。
张文谦 , 牛亚杰 , 吴文荣 , 常笑玮 , 王东飞 , 张帅
2023, 40(8).
摘要:To construct superoxide dismutase (SOD) mimetics, three Cu(Ⅱ) coordination polymers (CPs), [Cu3(L1)4(OH)2(H2O)2]n (CP 1), [Cu(L2)(OH)]n (CP 2) and [Cu(L2)(CH3O)]n (CP 3), in which n is a positive integer, are synthesized by solvothermal method using nicotinate N-oxide (HL1) or isonicotinate N-oxide (HL2) as organic ligands and Cu(OAc)2·H2O as metal salt. Their structures and properties are characterized by single crystal X-ray diffraction, X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, elemental analysis, thermogravimetric analysis and ultraviolet spectroscopy. CPs 1~3 are synthesized under similar solvothermal conditions, but show a multi-dimensional configurations from one-dimensional, two-dimensional to three-dimensional, respectively, exploring the possible mechanisms of the relative position of functional groups in ligand, the coordination mode of ligand and the solvent system on the structural diversity of CPs. Thermogravimetric analysis shows that CPs 1~3 can be stabilized up to 202, 228, and 250 ℃, respectively, which display good thermal stability, and the higher the dimension of CPs 1~3, the better the thermal stability. Nitrotetrazolium blue chloride (NBT) photoreduction test shows that the semi-inhibitory concentration values (IC50) of CPs 1~3 are 0.21, 0.26 and 0.62 μmol/L, respectively, which display certain SOD activity, and the lower the dimension of CPs 1~3, the better the SOD activity. The lower IC50 of CP 1 and CP 2 indicating that they can be used as potential SOD mimetics.
尚晓煜 , 薛禹 , 李坤天 , 谭妍妍 , 谭芳 , 张道海
2023, 40(8).
摘要:使用蛭石(VMT)作为填料,以可生物降解的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)作为基体,采用熔融-吹塑法制备出蛭石/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(VMT/PBAT)复合薄膜,并通过添加聚苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)作为相容剂制备了VMT/PBAT/SMA复合薄膜。对纯PBAT薄膜、VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热性能、流变性能、水蒸汽阻隔性能、断面微观结构和力学性能进行了测试。结果表明,相比纯PBAT薄膜,蛭石的填充使VMT/PBAT复合薄膜的热稳定性降低,相容剂SMA的添加增强了VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热稳定性;蛭石的添加使复合薄膜的结晶度降低了约2%。水蒸汽透过量测试表明,两种复合薄膜水蒸汽阻隔性能符合国家标准;VMT的添加使VMT/PBAT复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,而添加相容剂SMA使VMT/PBAT/SMA复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率相比VMT/PBAT复合薄膜提高约10 %。
顾登 , 明涛 , 张含烟 , 高雨 , 丁茯 , 徐振和 , 孙亚光
2023, 40(8).
摘要:构筑Z型异质结复合物是光催化领域解决电子-空穴对复合较快的常用方法,其独特的双光子体系能高效的提升光催化速率而备受关注。本文通过水热法原位构筑二维/二维(2D/2D)WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型异质结复合物,并且利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光电化学(PEC)和荧光光谱(PL)对其微观形貌、物相结构、元素化学态和光电性能等进行表征分析,以及采用可见光(加λ>420 nm的滤光片)照射来评价2D/2D WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型异质结复合物光解水制氢气和光降解甲基橙(MO)的催化性能。结果表明,在2D/2D WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型异质结复合物中,随着Ag:ZnIn2S4的含量增加,光催化性能也显著增强。当Ag:ZnIn2S4的质量分数为35.0%时,复合物表现出最佳的制氢速率(158.93 μmol.g-1.h-1)与降解速率(0.18 min-1),这为基于WO3纳米片设计和构筑2D/2D Z型异质结复合物用于可见光催化制氢和污染物降解提供了新的见解。
2023, 40(8).
摘要:以呋喃酮为原料,利用乙酰氧化反应和Novozym435脂肪酶脱乙酰基反应,合成了焦甜香料2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(Acetylformoin)。目标产物结构经1H NMR、13C NMR和HRMS 确证,同时利用热裂解-气质联用对其在卷烟中的迁移、裂解行为进行了模拟测定,并将其添加进卷烟进行了感官评价。结果表明:以该方法合成的化合物为目标产物,在优化的条件下,2步反应总产率在70%以上;2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮在卷烟中以直接迁移为主,同时可裂解释放出具有焦甜香气的香味物质DDMP、呋喃酮,麦芽酚等;目标产物以0.002%的量加入卷烟,可以显著提升焦甜香韵、改善口感;添加2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮卷烟与对照卷烟烟气危害指数无显著差别,初步说明其在卷烟中使用安全。
2023, 40(8).
摘要:为探究增甜型酵母抽提物对10种甜味剂甜味的影响,文中采用高效液相色谱仪和氨基酸自动分析仪对其中的游离氨基酸,5'-核苷酸和有机酸等主要滋味物质进行定量分析;通过滋味活度值(TAV)评价滋味成分对甜味的贡献。结果表明,增甜型酵母抽提物中共鉴定出11种TAV≥1的滋味物质,对滋味的贡献较大;感官评价结果表明,添加质量浓度为0.1 g/L的酵母抽提物可显著增强甜菊糖苷,罗汉果甜苷和三氯蔗糖的甜味;添加质量浓度为0.1 g/L的酵母抽提物可以使甜菊糖苷达到最强甜味感知的时间提前2.98 s;谷氨酸、丙氨酸均可显著增强甜菊糖苷、罗汉果甜苷和三氯蔗糖的甜味感知,柠檬酸可显著增强三氯蔗糖的甜味感知。分子对接结果表明,当谷氨酸或丙氨酸存在时,甜菊糖苷与T1R2之间的疏水相互作用增加。增甜型酵母抽提物对3种甜味剂甜味的增强作用实验,对酵母抽提物的应用和甜味食品的开发具有较为重要的理论支撑。
卢子聪 , 查琴 , 王启益 , 董向涛 , 吴学姣 , 杨家强
2023, 40(8).
摘要:为了寻找抗菌候选化合物,在前期研究基础上,对蛇床子素结构简化与衍生,在甲醇钠/乙醇条件下水解,得到(E)- 2-羟基-3-异戊烯基-4-甲氧基肉桂酸(中间体Ⅰ),再与胺缩合,制备了17个目标物,经1H NMR 、13C NMR 和MS对其进行结构确证。体外抗菌活性测试结果表明:结构简化后的衍生物呈现较好的抗菌活性。其中,化合物Ⅱh和Ⅱp的活性最为突出,前者对金葡菌(S. aureus)和耐甲氧西林金葡菌(MRSA)的最小抑菌浓度(MIC)分别为16 mg/L和32 mg/L,后者对S. aureus和MRSA的MIC分别为8 mg/L和16 mg/L,两个化合物的抗S. aureus活性与对照药苯唑西林较接近,抗MRSA活性远优于对照药苯唑西林。值得进一步结构优化和深入研究。
吴焕岭 , 裔士钊 , 谢周良 , 冒海燕 , 汪茂勤 , 康正芳
2023, 40(8).
摘要:为获得一种新型高载药量、易分散型农药制剂,基于药物传递理论,以阿维菌素(AVM)为农药模型,以乙基纤维素(EC)为主要农药载体,以卡波姆(CB)为改性材料,利用静电纺纳米纤维载药技术构建一种具有微纳结构的农药传递体系。通过对复配比例、溶解参数及纺丝条件的探索,结果表明:采用N,N-二甲基乙酰胺与乙醇以体积比3∶1的混合溶剂对载体材料EC与CB分别进行溶解,EC与CB纺丝液的体积复配比为1∶1时,农药传递体系的载药量可高达35.7%,包封率接近100%,耐光解性大幅提升。并且,该农药传递体系的水分散性非常优异,具有长效释药性。
黄文静 , 符姜燕 , 谭新佳 , 扈圆舒 , 胡峰 , 晏日安
2023, 40(8).
摘要:以易制备的(S)-2-[(苄氧羰基)氨基]-3-羟基丙酸苄酯(Ⅰ)为原料,经亚磷酸二苯酯处理得到(S)-2-[(苄氧羰基)氨基]-3-(苄基)丙基膦酸酯(Ⅱ);通过一锅缩合-氧化法,将化合物Ⅱ经新戊酰氯介导活化后,与(S)-(+)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇(Ⅲ)缩合,并由碘介导的氧化得到新化合物(R)-2,3-异亚丙基-sn-甘油基{(S)-2-[(苄氧羰基)氨基]-3-(苄基)-1-氧丙基}膦酸酯(Ⅳ);然后在三氟乙酸(TFA)的作用下脱除异亚丙基保护基得到关键中间体(R)-2,3-二羟基丙基-sn-甘油基{(S)-2-[(苄氧羰基)氨基]-3-(苄基)-1-氧丙基}膦酸酯(Ⅴ);再在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)的作用下,将化合物Ⅴ与硬脂酸进一步乙酰化,以良好的产率得到(R)-2,3-双(硬脂酰基)丙酰基{(S)-2-[(苄氧羰基)氨基]-3-(苄基)-1-氧丙基}膦酸酯(Ⅵ);氢解苄氧羰基(-Cbz)和苄基(-Bn)保护基得到1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷脂酰丝氨酸(Ⅶ);最后对其主要步骤进行了反应条件优化,并对其进行了验证和放大。共经历5步反应,总产率为57.0%。采用FTIR、HRMS和NMR对终产物Ⅶ的结构进行确证。
刘钰馨 , 吴儒龙 , 梁泽升 , 廖梁燕 , 杨芳 , 李媛媛
2023, 40(8).
摘要:以木薯淀粉为研究对象,通过熔融共混模压法制得热塑性木薯淀粉(TPS)/二氧化硅(SiO2)复合材料。研究超声作用下不同粒径(0.02 μm、0.2 μm、23 μm)二氧化硅对热塑性木薯淀粉的回生熔融焓、回生速率、回生指数及球晶形态结构、接触角、热稳定性的影响规律。结果表明,与未超声样品相比,利用差示扫描量热仪(DSC)发现经过超声作用后TPS/SiO2复合材料的熔融焓增加,回生速率提高、回生指数降低,且添加20 nm SiO2制得产物回生速率提升幅度最大;偏光(PLM)和接触角测试发现,经过超声作用后,TPS/SiO2复合材料球晶都变得明显、水接触角提高。TG分析表明,超声作用使复合材料的水分容易挥发,甘油与淀粉的结合能力增强,淀粉的分子结构稳定性增加。SEM分析表明,超声作用下使得二氧化硅粒子在基体中聚集减少、分散更好;采用FTIR分析发现,复合材料的回生程度增加,双螺旋结构减少;XRD分析表明,复合材料呈现出A+V晶型,超声作用后使得V晶型增加、A晶型减少。
2023, 40(8).
摘要:为了减小水处理废弃膜对环境的危害,以生物可降解聚合物为基材,开发环境友好的水处理膜。为了提高膜对目标物的分离效率及机械使用性能,在静电纺聚乳酸(PLA)纤维膜为支撑层的基础上,采用浸涂的方式将壳聚糖(CS)涂覆层与PLA基底层复合,形成CS/PLA吸附膜。同时研究CS与PLA体积比对膜性能的影响。结果发现,当CS和PLA体积比为7:5时,CS涂覆层表面致密且平整,其厚度为7 μm,此时,CS/PLA复合膜对酸性染料的渗透通量为99.43 L/(m2?h),吸附率达96%;对牛血清蛋白和卵清蛋白的吸附率分别为86%和84%;对Cu2+, Pb2+和Cd2+的吸附量分别为165.00,248.54和307.83 mg/g。为CS/PLA生物膜在工业染料回收、不同分子量蛋白质分离和金属离子去除方面的应用提供技术方法和思路。
高瑞军 , 李娟 , 吕生华 , 张豹 , 王宏霞 , 高春勇
2023, 40(8).
摘要:通过异戊烯醇聚氧乙烯醚(IPEG)对氧化石墨烯(GO)进行原位酯化改性,合成了氧化石墨烯-异戊烯醇聚氧乙烯醚中间体(GO-IPEG),与丙烯酸通过自由基共聚合反应制备了聚羧酸原位改性氧化石墨烯减水剂GO-PCE。利用FTIR、Raman、UV-Vis及Zeta电位分别对GO-IPEG和GO-PCE结构进行了表征。红外结果表明,IPEG接枝到GO表面,而后GO-IPEG与丙烯酸发生原位接枝聚合反应。UV-Vis及Zeta电位结果表明,GO-PCE依靠IPEG的空间位阻作用使GO在基体中具有较优的分散效果。水泥及混凝土性能结果显示,当GO-PCE折固掺量为0.15%(以水泥质量为基准)时,即可达到饱和吸附,水泥净浆流动度高达280 mm,混凝土28 d抗压强度为57 MPa、28 d收缩率为190×10-6、28 d电通量为1950 C。
2023, 40(8).
摘要:以三乙烯四胺(TETA),氧化石墨烯(GO),环氧树脂E44、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TPEG)、甲基聚氧乙烯环氧基醚(MEH)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料,采用原位聚合法首先将TETA与GO球磨分散,使TETA与GO通过共价键相连,然后依次滴加E44、TPEG、MEH和KH560合成氧化石墨烯-水性环氧树脂固化剂(TGO-WPEA),再与环氧树脂乳液(Epikote-6520)复合制得氧化石墨烯改性水性环氧树脂防腐涂料(TGO-EP)。通过FTIR、XPS和XRD对纳米材料进行结构表征,采用电化学测试和盐雾实验对复合涂层TGO-EP的防腐性能进行了研究。结果表明,固化剂分子通过共价键连接到GO表面,改善了GO在环氧树脂中的分散稳定性和接枝率,提高了TGO-EP复合涂料对腐蚀介质的屏蔽性能。与EP涂层相比,其腐蚀电位从-0.267mV提高到-0.125mV,腐蚀电流密度从5.44×10-8减小到1.09×10-8 A/cm2;EIS测试表明,浸泡20d后,TGO-EP仍具有最高的低频阻抗。