高导热氮化硼/芳纶沉析复合薄膜的制备及性能

利用多巴胺(DA)的氧化自聚合特性, 对六方氮化硼(h-BN)进行表面修饰, 并以多巴胺改性后的氮化硼(h-BN@PDA)为导热填料, 对基体芳纶沉析纤维(AF)进行填充, 通过真空辅助抽滤法制备多巴胺改性氮化硼/芳纶沉析(h-BN@PDA/AF)复合薄膜, 并对其微观形貌、 表面官能团、 导热性能、 绝缘性能及力学性能进行研究. 结果表明, 聚多巴胺(PDA)包覆在h-BN表面, 并引入活性基团, 与AF纤维产生氢键, 改善了两者的界面结合, 显著提高了复合薄膜导热性能及绝缘性能. 当h-BN@PDA含量为70%时, h-BN@PDA/AF复合薄膜的导热系数为1.36 W/(m·K), 与纯芳纶沉析薄膜相比, 导热系数的增幅约为697.65%, 体积电阻率为5.96×10 ¹⁴ Ω·m, 拉伸模量高达287.19 MPa.     

聚苯胺/聚吡咯-纳米二氧化硅复合薄膜的合成及防腐性能

采用循环伏安法(CV)在316不锈钢(316SS)表面聚合生成聚苯胺/聚吡咯-纳米二氧化硅(PAni/PPySiO_2)共聚复合薄膜.通过电化学工作站、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)等考察了聚苯胺(PAni)、聚苯胺/聚吡咯(PAni/PPy)与PAni/PPy-SiO_2薄膜的电化学聚合过程、分子结构和特征形貌;在3.5%(质量分数)Na Cl水溶液中利用Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)分别考察了PAni,PAni/PPy与PAni/PPy-SiO_2薄膜对不锈钢的防腐性能.结果表明,通过电化学法可以在316不锈钢表面生成PAni/PPy-SiO_2共聚复合薄膜;相对于PAni薄膜与PAni/PPy薄膜,PAni/PPy-SiO_2薄膜有着更密实的表面结构,其对不锈钢的保护能力优于PAni/PPy薄膜和PAni薄膜,纳米SiO_2的掺杂通过加强膜层的机械屏蔽作用并抑制腐蚀反应过程中电荷的传递,提高了薄膜的防腐能力.     

聚溴酚蓝修饰电极对多巴胺的电催化作用及伏安测定

在含溴酚蓝的磷酸缓冲液中,用循环伏安法在玻碳电极上制备聚合物薄膜。采用循环伏安法研究多巴胺在聚溴酚蓝修饰电极上的电化学行为,实验结果表明聚溴酚蓝修饰电极对多巴胺的氧化具有良好的电催化性能。在1．0～10μmol／L范围内,多巴胺浓度与其线性扫描伏安峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0．9999,平均回收率为100．2％。该方法可用于盐酸多巴胺注射液中的多巴胺的测定。     

基于聚多巴胺辅助自组装单分子层技术的PTFE表面修饰及其内皮细胞选择性黏附研究

利用聚多巴胺技术对PTFE进行表面改性,X射线光电子能谱(XPS)、椭偏、接触角以及石英晶体微天平(QCM-D)证实DOPA分子可以在PTFE表面自聚形成反应性的超薄膜功能涂层,并通过聚多巴胺辅助自组装单分子层(SAM)技术构建了活性多肽链段CGREDVDY的界面.细胞黏附实验反映活性链段CGREDVDY的修饰表面具备良好的内皮细胞选择性黏附能力.这种具有内皮细胞选择性黏附能力的界面有望实现材料在复杂生理环境中对内皮细胞的原位诱导,为制备具有血管内皮原位快速愈合功能的新型血液相容性人造血管提供新途径.     

不锈钢基底上TiO2薄膜型光催化剂的制备和化学结构

采用钛酸正丁酯作为前驱体,通过溶胶-凝胶法在不锈钢基片上制备了TiO2纳米薄膜。利用俄歇电子能谱(AES)和紫外反射光谱等研究手段,对TIO2薄膜的化学结构及基底材料界面相互作用进行了系统研究。结果发现,在不锈钢基底上形成的TiO2薄膜与基底材料发生了明显的界面扩散反应。在TiO2薄膜的形成过程中,不锈钢中Fe元素向TiO2薄膜层扩散,并与从大气氛中扩散到界面的氧发生化学反应,形成铁氧化物界面过渡层。界面氧化过程,导致了Fe向样品表面的偏析和扩散。在高温热处理过程中,Fe可以扩散到TiO2薄膜的表面。薄膜催化剂的紫外反射光谱表明,界面扩散反应导致了Fe扩散进入TiO2薄膜的晶格,从而改变了薄膜催化剂的光吸收性能。     

聚多巴胺球支撑银纳米粒子制备无酶过氧化氢生物传感器

近年来,以聚多巴胺球支撑的纳米复合材料越来越受到人们的关注。聚多巴胺球有表面功能化基团如—OH、—NH_2等,决定了聚多巴胺球可以充当多种纳米复合材料的活性载体。利用聚多巴胺良好的还原性制备并负载银纳米粒子于聚多巴胺球表面,制备出的新型复合材料银纳米粒子-聚多巴胺球(以下简写为Ag@pdop)。Au修饰电极和银纳米粒子对过氧化氢的还原反应均具有很好的催化性能,利用两者特点将其复合制备修饰电极实现对H2O2的无酶传感,检测灵敏度达到了14.7μA/(mmol·L-1),检出限可达11.8μmol/L,线性范围0.2~6.0mmol/L,检测结果及抗干扰能力均令人满意。     

聚多巴胺球支撑银纳米粒子制备无酶过氧化氢生物传感器

近年来,以聚多巴胺球支撑的纳米复合材料越来越受到人们的关注。聚多巴胺球有表面功能化基团如—OH、—NH_2等,决定了聚多巴胺球可以充当多种纳米复合材料的活性载体。利用聚多巴胺良好的还原性制备并负载银纳米粒子于聚多巴胺球表面,制备出的新型复合材料银纳米粒子-聚多巴胺球(以下简写为Ag@pdop)。Au修饰电极和银纳米粒子对过氧化氢的还原反应均具有很好的催化性能,利用两者特点将其复合制备修饰电极实现对H2O2的无酶传感,检测灵敏度达到了14.7μA/(mmol·L-1),检出限可达11.8μmol/L,线性范围0.2~6.0mmol/L,检测结果及抗干扰能力均令人满意。     

等离子化学气相沉积硅-硼-氮复合薄膜的组成和结构

利用X射线衍射（XRD）和X光电子能谱（XPS）等技术对射频－直流－等离子化学气相沉积（RF－DC－PVCD）在钢基本上Si-B-N复合薄膜的组成和结构进行分析和研究；结果表明，通过给试样基体加一适当的直流负偏压，得到含有显著六方氮化硼（h-BN)，立方氮化硼（c-BN)结晶相的Si-B-N薄膜。     

多巴胺功能材料在水污染控制中的应用

多巴胺又名4-(2-乙氨基)-苯-1,2-二酚,具有官能团丰富,吸附位点多以及良好的生物相容性等众多优势,近年来,利用多巴胺研制纳米复合功能材料及环境应用是重要研究方向之一。本文从多巴胺结构特性以及自聚组装机理入手,介绍了将聚多巴胺涂布于不同基底材料进行改性,总结性能优异的多巴胺纳米复合材料的制备方法及在污水处理方面的应用进展及应用前景。     

基于多巴胺自聚合与表面接枝PHGH制备抗菌纳滤膜

在水溶液中将聚六亚甲基单胍盐酸盐(PHGH)共价接枝在经多巴胺自聚合改性的聚砜膜表面, 制备具有抗菌性能的纳滤膜. 采用全反射红外光谱(ATR-FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试考察膜表面的结构、 形貌和亲水性变化. 探讨PHGH含量对膜的接枝度及分离性能的影响, 并对膜的抗菌性能进行了评价. 结果表明, 经过多巴胺的自聚合和表面接枝PHGH后, 聚砜膜表面形成了具有纳滤分离性能的活性层, 并且膜表面亲水性得到改善. 随着PHGH含量的增大, 膜的纯水通量降低, 而对无机盐和染料的截留性能提高. 接枝后的复合膜具有较高的抗菌性能, 当PHGH含量为3%(质量分数)时, 抗菌率可达98.5%.     

TiO2-PTPAT纳米核/壳结构复合膜的制备及电致变色性能

通过水热法在氟掺杂氧化锡(FTO)导电玻璃基底上制备了垂直生长的二氧化钛(TiO₂)纳米棒阵列, 以TiO₂纳米棒阵列为模板采用电化学聚合法, 原位制备了TiO₂-聚三[2-(4-噻吩)苯]胺(PTPAT)纳米核/壳结构的复合薄膜, 相比于纯PTPAT薄膜, TiO₂-PTPAT复合薄膜显示出更好的电致变色(EC)性能. PTPAT薄膜在600 nm波长下的对比度为28%, 在1100 nm波长下的对比度为60%, 其褪色时间为3.86 s, 着色时间为5.52 s; TiO₂- PTPAT复合薄膜在600 nm波长下的对比度为43%, 在1100 nm波长下的对比度为79%, 其褪色时间为3.35 s, 着色时间为4.43 s, 表明核/壳复合结构薄膜的光学对比度和响应时间性能更加优异. 将PTPAT薄膜和TiO₂-PTPAT复合薄膜作为电致变色层组装成固态EC器件, 基于复合薄膜的器件具有更好的循环稳定性和更高的耐受电压. 复合薄膜在保持PTPAT薄膜原有的EC性能的基础上, 由于有序生长的纳米阵列结构的引入增加了薄膜的比表面积, 为电致变色过程中离子的掺杂和脱掺杂提供了更多有序通道, 从而加快了离子扩散速度. TiO₂阵列的引入也改善了聚合物薄膜与透明导电电极之间的界面结合情况, 从而提升了器件的稳定性.     

聚多巴胺辅助的液相沉积法制备二氧化钛涂层毛细管柱及其在电色谱中的应用

利用多巴胺的自氧化聚合反应在毛细管内壁引入聚多巴胺涂层,并以聚多巴胺涂层作为连接臂辅助二氧化钛前躯体氟钛酸铵液相沉积制备了二氧化钛涂层毛细管柱。该方法制备过程简单,条件温和,形成的涂层稳固。采用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和测定电渗流变化对涂层性质进行了表征。选择5种阴离子、生物碱作为分离对象,考察了缓冲液组成、浓度和p H值等因素对该涂层柱毛细管电色谱分离性能的影响。结果显示,在优化条件下,5种阴离子及生物碱在该涂层毛细管柱上均能得到较好的分离。     

静电自组装铁电超薄膜及其性能研究

利用静电自组装方法在石英玻璃表面交替沉积聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和聚偏氟乙烯(PVDF)超薄膜,制得PDDA/PVDF铁电复合超薄膜.通过石英晶体微天平实时监测超薄膜的沉积,研究了超薄膜的表面形貌、结构及电性能.结果表明,自组装每层PVDF超薄膜的厚度为7.5 nm;PDDA/PVDF铁电复合超薄膜的表面平整、均匀,其中C1s的光电子能谱与极化处理后充负电荷的PVDF铁电聚合物一致,但F1s由于溶解再组装过程而降低了0.3 eV;静电自组装材料纳米级的薄膜厚度和聚合物的络合作用导致了铁电复合超薄膜的非晶结构和高的表面电阻率.     

基于电聚多巴胺技术一锅法快速构建生物活性界面的研究

通过精确控制电化学参数采用循环伏安法在中性无氧水环境中制备得到膜厚可控的电聚多巴胺膜,并将这种电聚多巴胺技术与生物活性分子的负载相结合,通过一锅法电聚得到含REDV活性短肽的聚多巴胺活性膜,快速便捷地构建了具有促内皮细胞粘附的生物活性界面.椭圆偏振仪、扫描电子显微镜证实了材料界面上形成了均一的聚多巴胺膜;X射线光电子能谱以及荧光分析结果证实了REDV短肽已负载于电聚多巴胺涂层中.内皮细胞体外黏附实验证实REDV短肽保持了良好活性,可有效促进内皮细胞黏附、铺展及粘着斑的形成.这种一锅法快速制备具有生物活性的电聚多巴胺涂层技术有望为复杂的导电生物材料和装置的多功能界面修饰提供新的途径.     

聚乳酸接枝丙烯酰胺制备抗菌材料

采用自由基接枝聚合法,以过氧化苯甲酰为引发剂,制备聚乳酸接枝丙烯酰胺共聚物;对接枝共聚物进行氯化,制备表面含卤胺基团的抗菌聚乳酸高分子材料.考察了丙烯酰胺含量、引发剂浓度、聚合温度、聚合时间等对接枝率的影响.采用核磁共振氢谱、红外光谱等对接枝聚合物的分子结构进行了表征;利用溶液浇铸法,制备抗菌聚乳酸薄膜,并对薄膜的抗菌性能等进行了研究.结果表明:实验获得的卤胺接枝聚乳酸对大肠杆菌抗菌性能明显.     

纳米ZnO/聚醋酸乙烯酯复合薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶和浸渍-提拉而后煅烧的方法得到了在可见光作用下具有光催化性能的纳米ZnO/聚醋酸乙烯酯(PVAc)复合薄膜.通过正交设计实验,研究了PVAc的浓度、煅烧温度、煅烧时间、复合薄膜层数和附加ZnO膜层数等工艺因素对光催化性能的影响,并通过SEM,XRD和FT-IR对其进行了分析与表征.在室内普通照明用白炽灯作用下,以甲基橙溶液为催化对象,PVAc含量10%的、在250℃煅烧30min所得到的纳米ZnO/PVAe复合薄膜的光催化性能的实验结果表明,复合薄膜对甲基橙降解率达60%,而使用250℃煅烧30min所得到的纳米ZnO 4层薄膜或PVAc 4层薄膜催化的甲基橙溶液的浓度变化很小.     

含铈不锈钢的抗菌性能

以00Cr18Ni9不锈钢成分为基础,添加0～5%的稀土元素铈（Ce）.利用电子探针分析了加铈（Ce）不锈钢中Ce的分布;用化学分析法测定了含铈不锈钢中铈（Ce）和碳（C）的含量;用X射线衍射方法测试了含铈（Ce）不锈钢中铈（Ce）的析出相成分;采用贴膜法测试了含Ce不锈钢对大肠杆菌ATCC 8099、金黄色葡萄球菌ATCC 6538的抗菌性能.结果表明： 含Ce不锈钢具有优异的抗菌性能,与含Cu抗菌不锈钢相比,含Ce不锈钢无需时效热处理就具有优异的抗菌性能.并讨论了含Ce不锈钢的抗菌机制.     

纳米Au-TiO2复合薄膜的溶胶-凝胶法制备、表征和性能

用溶胶-凝胶法制备了纳米Au-TiO₂复合薄膜.X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜、紫外-可见光谱及摩擦磨损实验研究表明,复合薄膜均匀致密,Au以纳米晶粒形式均匀、不连续分散镶嵌于TiO₂基体中,纳米Au粒径为14～25nm;复合薄膜在可见光区有较强的吸收,吸收峰位置和强度与烧结温度和金的添加量有关;复合薄膜具有良好的抗磨减摩性能,在1N负荷下,摩尔分数为5%的Au-TiO₂薄膜的摩擦系数仅为0.09～0.10,耐磨寿命多于2000滑动周次.     

富勒醇与阳离子聚电解质复合薄膜的制备与表征

采用静电自组装技术制备了富勒醇与聚对亚苯亚乙烯基 (PPV)的前驱体、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)的复合薄膜 ,利用紫外 可见光吸收光谱 (UV Vis)、原子力显微镜 (AFM )、透射电镜 (TEM)和X射线光电子能谱 (XPS)对薄膜进行了表征 .UV Vis吸收光谱显示 ,在特定波长下自组装薄膜的吸光度与薄膜的双层数成线性关系 ,组装过程具有一致性与重复性 .AFM图象显示富勒醇组装到基片表面后形成直径为几十到10 0多nm的团簇 .富勒醇溶液过滤后组装薄膜 ,薄膜具有较好的均匀性 ;富勒醇溶液不经过滤 ,直接组装薄膜 ,将在薄膜中引入C6 0 晶粒 .XPS分析结果提示C6 0 被羟基修饰并通过静电吸引机制与阳离子聚电解质组装成膜 .富勒醇与PPV的前驱体、PDDA具有很好的自组装性能 ,膜层间的结合力较强 ,所组装的薄膜具有较高的牢固度 .     

振荡法制备的聚多巴胺涂层的抗污染性能研究

抗生物吸附表面具有广泛的应用前景。本文中经振荡法制备的聚多巴胺涂层表现出良好的抗生物吸附性能。研究发现,经振荡法生成的聚多巴胺涂层具有小于15°的接触角,表现出超亲水性。以牛血清蛋白为模型蛋白质和以大肠杆菌与金黄色葡萄球菌为模型细菌,研究发现,该聚多巴胺涂层表现出良好的抗牛血清蛋白吸附和抗大肠杆菌与金黄色葡萄球菌吸附的性能。总体而言,该方法简便易行,所制备的聚多巴胺涂层具有良好的抗生物污染性能。