植酸基多孔保润材料的制备及其在烟草保润性能方面的应用

烟草传统保润剂多数为多羟基物质,依据其极性基团与水分子的氢键作用来维持烟草的含水率,植酸含有大量的羟基基团,理论上可作为烟草保润剂使用,然而,在实际应用过程中,聚糖分子颗粒内部会形成多重氢键作用,柔性链之间紧密堆积,导致水分子无法进入保润剂颗粒内部,严重地影响了保润剂的吸水容量和储水能力（羟基基团使用率<20%）。为了将植酸分子柱撑,破坏其氢键链接形成的紧密堆积结构。本文采用苯甲酸作为单元,使其与植酸分子发生羧酸酐共聚反应,制备了植酸基多孔保润材料。该材料具有较高的稳定性,能够稳定到200℃以上;材料通过植酸分子形成的二维层状结构,由80～150 nm的颗粒堆积而成;其比表面积对比原始的植酸分子提升了近18倍;由于苯甲酸分子与植酸分子发生聚合之后,破坏了植酸酸分子之间原先的紧密堆积结构,其水气吸附量对比植酸分子提升了3.1倍。在25℃、30%RH条件下,添加植酸多孔保润材料的烟丝72 h平衡含水率较传统保润剂提升27.92%。     

聚N,N-二乙基丙烯酰胺低聚物水溶液的分子动力学研究

对50个单元构成的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEA)低聚物的水溶液体系进行了分子动力学的研究,分别模拟了300 K时的伸展链、310 K时的伸展链以及紧缩链与水构成的体系,对溶液中PDEA周围溶剂水分子的分布情况以及水分子形成氢键的情况进行了统计,结果表明在PDEA周围的水产生了比本体水更有序的结构,形成了更多的氢键,这种有序结构维持到第二水合层甚至更远.发生相分离后,PDEA与水分子形成的氢键大部分未被破坏,水合层中每个水分子形成的氢键数也没有明显变化,但水合层(形成有序结构的水分子)内水分子数目的减少使得总的氢键数目减少,从而造成体系能量增加及熵增加.同时还研究了聚合物及水分子的自扩散系数,表明PDEA影响周围水分子结构的同时,对水的动力学性质也产生了很大影响.     

壳聚糖基抗菌材料的制备研究新进展

壳聚糖及其衍生物的抗菌活性和优良加工性能,使其成为巨大潜力的抗菌材料,可用于食品保鲜、伤口敷料、纺织品功能化和组织工程等方面。本文综述了近年来壳聚糖基抗菌材料的制备研究新进展,并讨论了壳聚糖基材料的抗菌模型及影响抗菌活性的因素,希望对壳聚糖基抗菌材料的制备及抗菌活性的优化提供指导。     

壳聚糖基防粘连材料的构建及应用进展

术后粘连是影响手术效果甚至手术成败的关键问题之一,因此防止手术后粘连是一个亟待解决的问题。目前,人们已经开发出了多种防粘连材料。壳聚糖由于具有无毒性、无刺激性、无免疫抗原性、无热源性、不溶血、无致突变反应等优异性能,而被广泛用于包括防粘连材料在内的各种生物材料领域。本文结合本课题组在防粘连材料领域的研究,对各种类型壳聚糖基防粘连材料的研究现状及存在问题进行了综述,以期能够为设计和开发新型壳聚糖基防粘连材料提供重要参考。     

壳聚糖基智能水凝胶的研究进展

壳聚糖是一种天然高分子,含有氨基和羟基等特征基团;水凝胶是一种高分子交联网络体系,具有亲水性,在水中能够溶胀并保持大量水分而不溶解;“智能化”是自发地对外界环境刺激产生响应的一种特性.壳聚糖基智能水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性,正倍受广大研究学者的关注.文章综述了近年来关于pH敏感型、温度敏感型以及pH/温度双重敏感型壳聚糖基智能水凝胶的研究概况,介绍了壳聚糖基水凝胶在医学领域如组织工程、药物释放方面的应用并对其未来的发展方向进行了探讨.     

壳聚糖基抗菌型创伤敷料的研究进展

近年来,随着再生医学的快速发展,组织工程技术再造人体组织器官被广泛的关注和研究。其中对加速创伤修复的敷料材料设计非常重要,其结构性质严重影响了再生组织的形态和效果。天然高分子壳聚糖具有广谱抗菌、强效止血作用,无毒性降解物,具有良好的生物相容性、生物活性和生物可降解性良好,能够有效地促进创面愈合和组织修复再生,在生物医用敷料领域具有广阔的应用前景。本文主要综述近年来壳聚糖基创伤敷料设计成型方法,并讨论不同的成型工艺及负载不同抗菌剂的敷料性能及用途差异。以期能够为设计和开发新型壳聚糖基抗菌型创伤敷料材料提供重要参考。     

分子动力学方法研究聚甲基乙烯基醚／水体系中氢键和准氢键的结构与分布

用分子动力学方法模拟室温下不同浓度的聚甲基乙烯基醚／水体系的微观溶剂化结构．得到的径向分布函数和氢键给体和受体距离分布表明,聚合物与水形成的氢键比水之间形成的氢键短约0．005nm．准氢键C—H…O的数目是范德华作用对的7．2％．我们发现,在各浓度下,水分子并不能均匀地分布在聚合物结构单元上,即使在很稀的溶液（3．3％,质量分数）中,仍然有10％左右的醚氧没有和水分子形成氢键．这说明在溶液中,不但高分子链间有紧密的接触,而且高分子链内的链段间也有紧密的接触,导致链上的一些醚氧不能和水分子有效地接触而形成氢键．准氢键随浓度的变化和氢键的变化趋势类似,但形成准氢键的结构单元数目与形成氢键的结构单元数目比值在0．2附近．文献上用动态DSC测量低分子量聚甲基乙烯基醚（PVME）水溶液的相转变焓发现,在浓度为30％左右有一转折,与本模拟所得出的在浓度为27％左右氢键和准氢键比例的转折相关,这给相转变焓的转折点提供了分子尺度的微观解释．另外,浓度小于54％的溶液中存在“自由水”,在86％的浓溶液中每个结构单元大约与1．56个水分子缔合．     

基于壳聚糖的纳米药物传递体系

壳聚糖作为天然高分子材料,不仅安全无毒、而且具有良好的生物相容性、可生物降解性等优点,在药物传递领域作为纳米载体倍受关注。壳聚糖基纳米载体材料制备条件简单温和,近年来,其相关研究也颇为新颖。本文以载体形成的驱动力作为切入点,从共价交联、离子相互作用、聚电解质络合物和疏水改性四个方面,总结不同种类壳聚糖基纳米载体的构筑方法,同时介绍该载体对药物传递中载药量、载药率、释放行为以及细胞毒性等方面的影响,在此基础上展望其未来的应用前景。     

壳聚糖基抗菌水凝胶的应用及研究进展

抗菌生物材料因其能够有效抑制细菌感染而被公认为是重要的抗生素替代品。其中抗菌水凝胶因制备工艺简单,结构多样,具有易负载和可控药物释放性、良好的生物相容性和抗菌性等多种特殊功能而受到越来越多的关注。壳聚糖及其衍生物具有高抗菌性、低毒性、生物相容性和降解性等优点被广泛用作抗菌水凝胶材料。本文根据壳聚糖基抗菌水凝胶的性能和抗菌机理,综述了近年来在固有抗菌水凝胶、光响应性抗菌水凝胶、荧光抗菌水凝胶、负载抗菌药物水凝胶和协同抗菌水凝胶等方面的研究进展,探讨了壳聚糖基抗菌水凝胶目前所面临的挑战,并对其未来发展作了展望。     

纯水溶液中的氢键交换反应路径

利用分子动力学模拟方法对纯水溶液的氢键转化动力学性质进行了深入的微观探讨,溶液中非氢键构型为寿命较短(0.1～0.2 ps)的过渡态构型,我们发现氢键交换通过两种过渡构型完成,氢键角度扭曲激发后与氢键第一壳层水分子沿路径1交换,氢键径向拉伸激发后与氢键第二壳层水分子沿路径2交换,过渡态路径的选择具有温度依赖性.氢键转化需在旧氢键受体氢键过量和新氢键受体氢键不足,同时满足交换反应空间结构要求下才能完成.氢键交换反应对水分子平动和转动行为起着决定作用.     

壳聚糖及其衍生物抗菌机理研究进展

壳聚糖及其衍生物的抗菌活性和优良加工性能,使其成为具有巨大潜力的抗菌材料,可用于食品保鲜、伤口敷料和组织工程等方面。本文综述了近年来在壳聚糖基材料抗菌模型、影响抗菌活性因素及抗菌活性优化方案方面的研究进展,希望对壳聚糖衍生物抗菌材料的制备及优化提供参考。     

确定分子量的聚丙烯酸-β-羟乙酯的合成及其水溶液中水氢键缺损的拉曼光谱学研究

水溶性高分子经化学交联可得水凝胶 ,水凝胶也可由水溶性高分子经物理交联如部分结晶微区 ,疏水相互作用及缠绕交联得到 .线型水溶性高分子在水中以高浓度溶解时 ,高分子链之间相互搭迭缠绕也能形成物理“交联” .Ｋｉｔａｎｏ[1～ 4 ] 等研究了聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和聚乙烯基吡咯烷酮等亲水性高分子水溶液中水分子间的氢键缺损情况 ,在重量浓度相同的情况下 ,随着分子量的增大 ,水分子间的氢键缺损加剧 .他们认为分子量大 ,高分子之间的缠绕就比较严重 ,在水溶液中就会形成许多小的微区 ,水分子在这些小微区中形成分子间氢键…     

高性能壳聚糖基准固态离子热原电池构建及其热电性能研究

利用高分子基准固态离子热原电池将低品质热能转化为电能是提升能源综合利用的有效途径.以壳聚糖为基体,通过接枝双氰胺和胍盐离子,制备了兼具高离子电导率和高热功率的双胍盐壳聚糖-FeCl_2/3基离子型热电材料(CGH-G),并使材料的柔性和尺寸稳定性均有所增强.通过引入2种带正电荷的氨基离子,显著增强了离子热电材料的热扩散效应,使其热功率由2.16 mV/K提升至4.84 mV/K,同时显著降低了热电材料的阻抗.将所制备的壳聚糖基离子热电材料组装成准固态离子热原电池,在温差为25 K、外加5Ω负载的环境条件下,其功率密度达1.33 W/m²的同时可实现25.43 kJ/m²的高能量密度输出.此外,多个柔性离子热原电池串联后展现出较高的输出稳定性,显示出壳聚糖基离子热电材料在废弃能源利用方面的广阔应用前景.     

壳聚糖基聚电解质复合物在生物医学领域的应用

近年来,国内外对壳聚糖在生物医学领域的应用研究十分活跃。壳聚糖在低pH时带正电荷,在溶液中可与带负电荷的聚离子形成聚电解质复合物。壳聚糖基聚电解质复合物除了具有壳聚糖的生物相容性,还表现出良好的物理化学性质,在药物控制释放体系、蛋白质分离、生物酶以及细胞固定化等领域具有广泛应用。本文重点介绍壳聚糖与几种天然的或合成的聚阴离子形成的聚电解质复合物及其在生物医学领域的应用。     

壳聚糖基智能凝胶材料及其应用

壳聚糖是一种通过超分子作用形成凝胶的氨基多糖,可形成配合物,如聚电解质配合物,共价配合物和自组装配合物等。壳聚糖基智能凝胶在控制释放载体、分离膜、固定化基质、人工细胞外基质和场响应材料等方面应用前景广阔。     

部分水解的预交联凝胶型聚丙烯酰胺的水化层结构

部分水解的预交联凝胶型聚丙烯酰胺在水溶液中的吸水溶胀能对油藏高渗透区域产生有效封堵,有利于提高驱油效率.分子模拟结果表明,凝胶颗粒的溶胀主要归因于侧链亲水基团在水溶液中的水化作用,这些带负电的亲水基团中心原子通过氢键和静电作用在其周围极化出一层排列规整、有序而紧密的水化层,并将水分子束缚其中;同时水化层内的水分子之间依赖氢键网络促进水化层的稳定.本文从微观结构、动力学和氢键等方面比较了各亲水基团中心原子的水化能力,发现—COO-官能团具有较强的束缚水分子的能力,对水化层的稳定有重要影响.     

壳聚糖基可注射型温度敏感性水凝胶

壳聚糖基可注射型温度敏感性水凝胶是一种pH值中性的,在室温或低于室温时可保持液态,温度达到体温时可凝胶化的材料,有望被广泛应用于药物释放和组织工程领域,作为多肽和蛋白质等生物活性药物的可注射型释放载体或组织修复材料.本文介绍了壳聚糖基可注射型温敏性水凝胶的种类、特性、机制和应用等方面的研究进展.     

热塑性聚氨酯弹性体中的氢键作用──动态力学分析

采用动态力学分析方法研究了一系列由聚四氢呋喃(M_n=2000)、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯以及N-甲基二乙醇胺、1,4-丁二醇和1,2-丙二胺三种不同的扩链剂合成的TPU中的氢键作用.发现这种氢键作用符合Arrhenius型的温度依赖性.从弹性模量-温度关系曲线上估算出氢键解离活化能和物理交联密度     

聚吡咯/硫化镉核壳纳米线的制备及整流特性

以无机多孔氧化铝膜为模板,利用气相沉积和原位电化学沉积方法成功地制备了有机-无机杂化聚吡咯/硫化镉核壳纳米线;采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了聚吡咯/硫化镉核壳纳米线的表面形貌和微结构.结果表明,内部的聚吡咯纳米线紧紧依附在外部的硫化镉纳米管中,并且硫化镉纳米管被聚吡咯全部填充.与此同时,在聚吡咯/硫化镉核壳纳米线中,外部硫化镉壳与内部聚吡咯核之间存在电荷转移;聚吡咯和硫化镉之间形成有机-无机杂化的P-N界面,从而导致单根聚吡咯/硫化镉核壳纳米线显示出不同于外部壳和内部核的整流特性.     

纳米Eu2O3/硫酸酯化壳聚糖杂化材料的制备及其抗凝血性能研究

利用表面接枝的方法制备了纳米Eu2 O3/硫酸酯化壳聚糖杂化材料,并用IR,TG和SEM等方法对产物进行了表征,结果表明硫酸酯化壳聚糖接枝在了经过活化后的纳米氧化物表面,细胞毒性实验证明材料具有较低的细胞毒性和较好的细胞相容性.抗凝血实验说明材料具有良好的抗凝血性能.表面接枝方法提高了壳聚糖类化合物的抗凝作用,弥补了比...