高效氯氰菊酯微胶囊的制备、表征及释放性能

以高效氯氰菊酯为芯材, 乙基纤维素为壁材, 采用溶剂蒸发法制备了微胶囊, 并对其理化性能进行表征, 通过单因素实验研究了工艺参数对微胶囊外观形貌、 粒径大小及分布、 包封率、 载药量和缓释性能的影响. 结果表明, 乳化剂种类和剪切时间可以显著影响微胶囊的外观形貌; 随着乳化剂用量增大, 微胶囊粒径减小, 分布变窄, 当Tween-80用量从4%增加至8%时, 微胶囊平均粒径从59.9 μm减少到29.8 μm, 跨距也从1.21减少到0.72. 随着芯壁比(质量比)减小, 微胶囊粒径和包封率均逐渐增大, 载药量逐渐减小, 当芯壁比为1:1.75时, 包封率可以达到70%以上. 微胶囊释放动力学模型符合Ritger-Peppas模型(lgQ=lgk+nlgt); 平均粒径相近而载药量不同时, 初期载药量最小的样品释放速率慢, 累积释放率低; 载药量相近而平均粒径不同时, 粒径大的样品释放速率低, 累积释放率也低.     

以TDI和IPDI为单体合成聚氨酯微胶囊及其摩擦学性能

分别以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单体,通过原位聚合法制备了离子液体@聚脲(PU)微胶囊,并与环氧树脂共混制得环氧树脂复合材料.利用扫描电子显微镜分析了微胶囊及复合材料的表面形貌,通过电子万能试验机和摩擦磨损试验机探究了微胶囊改性复合材料在不同情况下的力学性能和摩擦学性能,用傅里叶变换红外光谱对微胶囊进行表征.分析结果表明,以IPDI为单体合成的微胶囊摩擦学性能更加优异,并且随着微胶囊用量的增加,复合材料的摩擦学性能有明显提高,当微胶囊添加质量分数为20%时,含有微胶囊的复合材料具有较低的滑动摩擦系数并且摩擦面较光滑,这是由于在实验过程中,随着微胶囊壁材的破损,芯材离子液体被释放,形成了一层致密的润滑膜.     

氮、铁共掺杂碳纳米粒子的制备及在过氧化氢和葡萄糖检测中的应用

以L-酒石酸和一水柠檬酸为混合碳源,以乙二胺为氮源和聚合试剂,并添加六水三氯化铁,通过一锅溶剂热法合成了氮、铁共掺杂碳纳米粒子(N/Fe-CNPs),采用制备的N/Fe-CNPs模拟过氧化物酶催化过氧化氢(H₂O₂)氧化3,3',5,5'-四甲基 产生可溶性的蓝色产物,联合葡萄糖氧化酶建立了测定H₂O₂和葡萄糖含量的新方法。 结果显示:H₂O₂及葡萄糖的浓度与反应体系的吸光度呈良好的线性关系,H₂O₂的线性范围为0.2~20 μmol/L,葡萄糖的线性范围为0.1~1.0及1.0~80 μmol/L,最低检出限分别可达42.5和76.1 nmol/L。     

硅烷改性纳米ZrO2对镁锂合金表面环氧树脂涂层耐蚀性能的影响

采用涂覆法在镁锂合金表面制备了含双-[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(KH-69硅烷)改性纳米ZrO₂的环氧树脂涂层. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)等手段表征了该涂层. 考察了KH-69硅烷改性纳米ZrO₂浓度对环氧树脂涂层耐蚀性能的影响. 结果表明, KH-69硅烷改性纳米ZrO₂能显著提高镁锂合金表面环氧树脂涂层的耐腐蚀性能, 其中1.0%(质量分数) KH-69硅烷改性纳米ZrO₂环氧树脂涂层具有较好的耐蚀性能. 在NaCl溶液中浸渍528 h后的低频阻抗值为1.6×10⁹ Ω·cm², 相比在NaCl溶液中浸渍240 h的纯环氧树脂涂层提高约5个数量级.     

层层自组装结合后处理制备耐磨超亲水增透纳米粒子涂层

通过层层自组装方法制备的二氧化硅纳米粒子涂层由于具有增透、超亲水的良好性质, 引起了广泛关注. 然而, 这种涂层的耐磨性往往达不到实际应用的要求. 本工作尝试通过后处理来增强涂层耐磨性. 首先采用自制二氧化硅纳米颗粒, 聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS), 通过层层自组装制备了PDDA/SiO₂纳米粒子涂层, 其中(PDDA/SiO₂)₆涂层透过率最高. 随后将(PDDA/SiO₂)₆涂层依次经过124 ℃水热处理1 h和700 ℃快速淬火200 s处理, 得到同时具有超亲水性和增透性的涂层, 其中(PDDA/SiO₂)₆涂层在可见光范围内最大透过率高达99.0%. 实验表明, 这种后处理也极大地提高了涂层的耐磨性.     

纳米二氧化硅改性石蜡微胶囊相变储能材料的研究

以石蜡为芯材,甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物为壁材,纳米SiO2为改性剂,采用原位聚合法制备了石蜡微胶囊相变储能材料,系统研究了添加纳米SiO2对石蜡微胶囊相变材料性能的影响;采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)等对石蜡微胶囊相变材料的化学结构、表面形貌和热性能进行了表征.研究表明,纳米SiO2能够有效提高微胶囊壁材的热稳定性,当丙烯酸酯壁材中添加3％改性纳米SiO2时,微胶囊呈球形且表面光滑,尺寸250 ～ 300 nm,具有良好的储热能力,相变潜热高达134.79 J/g,分解温度比未添加改性纳米SiO2的石蜡微胶囊提高了40 K,经过1000次热循环测试,石蜡渗漏率仅2.96％.     

以聚脲为囊壁薄荷素油微胶囊的制备及表征

采用界面聚合法,以薄荷素油为芯材,以异佛尔酮二异氰酸酯为壁材单体,在催化剂四甲基乙二胺作用下和水反应形成聚脲外壳,制备出了薄荷素油微胶囊.通过扫描电镜、激光粒度分析仪、傅里叶红外光谱仪及热重分析仪分别对香精微胶囊的表面形貌、粒径分布、单体反应情况和热稳定性进行了分析表征.通过紫外可见分光光度计对香精微胶囊包覆率进行了测定.并分析了均质化速率和微胶囊平均粒径的关系以及不同乳化剂种类和芯壁比条件下微胶囊的形貌特征.结果表明,微胶囊平均粒径随均质化速率的增大而减小,下降到1μm左右时趋于平稳,当乳化剂采用聚乙烯醇且芯壁比为4∶1时,微胶囊形貌最佳,为规整球形.最终测得微胶囊芯材包覆率为84.09 wt%,粉末状微胶囊样品含油率为72.64 wt%,并且微胶囊芯材具有良好的热稳定性.     

潜伏性热释放型微胶囊固化剂2苯基咪唑-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯的结构表征与性能研究

以2-苯基咪唑(2PZ)为芯材,聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)为壁材,采用溶剂挥发技术,成功地制备了一种新型潜伏性热释放型微胶囊固化剂2PZ-PGMA。通过FT-IR、TGA、SEM、粒度分析和DSC对微胶囊固化剂的化学结构、芯材含量、表面形貌、粒径分布及固化性能等进行了表征。所制备的微胶囊固化剂表面光滑,粒径分布较窄,平均粒径为约17.6μm,壁材厚度为约1.1μm,芯材2PZ含量为20.1(wt)%。由微胶囊固化剂与环氧树脂E-51制备的单组分胶粘剂,具有优良的固化特性、潜伏性能和粘接性能,可在100℃下30min内实现固化,室温储存期达33d以上,拉伸剪切强度达15.36MPa。     

大豆分离蛋白-十二烷基硫酸钠微胶囊的制备与表征

以大豆分离蛋白(SPI)和十二烷基硫酸钠(SDS)为壁材, 以十六烷为芯材, 通过复凝聚法制备了微胶囊. 首先确定了SPI和SDS发生复凝聚的适宜pH、SPI/SDS配比、壁材浓度等. 在确定的实验条件下进行复凝聚, 凝聚物产率可达85%. 改变搅拌转速和芯壁比, 考察它们对微胶囊性能的影响. 用光学显微镜观察了微胶囊形貌. 用气相色谱测定了微胶囊的载药量和包覆率. 芯壁比为2、搅拌转速为400 r/min时所制备微胶囊的载药量可达61%. 随着芯壁比的增大, 微胶囊粒径及载药量都逐渐增大.     

Pickering乳液模板法制备有机/无机杂化微胶囊

以亲水性的二氧化硅(SiO2)纳米粒子稳定的水包油Pickering乳液为模板,利用聚氧化丙烯二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物(PPG-TDI)与二乙烯三胺(DETA)在油水界面的聚合反应制备了聚脲(PU)包裹苯乙酸乙酯(EPA)-异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)有机/无机杂化微胶囊.通过控制不同油水比得到不同粒径大小的微胶囊,粒径分布为20~90μm.热重分析表明EPA-IPDI的装载量达到53 wt%.扫描电子显微镜图片可以看出,微胶囊表面光滑,呈规整球形,厚度均一,约2μm.     

SiW11掺杂二氧化硅纳米纤维(SiW11/SiO2)的制备及对拟南芥叶中多胺的萃取分析

采用静电纺丝技术制备了SiW₁₁掺杂的二氧化硅纳米纤维(SiW₁₁/SiO₂)材料, 其中掺杂的SiW₁₁质量占纤维质量的7.83%, 制备的SiW₁₁/SiO₂材料尺寸均一, 在考察的pH范围内带负电, 与未掺杂SiW₁₁的二氧化硅纳米纤维相比, SiW₁₁/SiO₂材料表现出强阳离子交换作用, 能有效萃取尸胺和腐胺. 在最优条件下, 建立了注射器分散固相萃取(In syringe dSPE)-超高效液相色谱-串联质谱联用(UHPLC-MS/MS)检测拟南芥样品中多胺的方法. 结果表明, 尸胺和腐胺分别在10~1000和20~1000 ng/mL浓度范围内具有良好的线性关系(R²≥0.9950), 检出限和定量限分别为0.5~0.9和1.6~3.0 ng/mL. 将该方法应用于拟南芥样品中尸胺和腐胺的检测, 加标回收率在87.5%~111.3%之间, 相对标准偏差RSD<5.0%. 建立的SiW₁₁/SiO₂制备方法解决了多金属氧酸盐(POM)在修饰改性过程中存在的制备繁琐、 固载量少的问题, 拓宽了POM在分离领域中的应用.     

Preparation and Characterization of SiO2-coated 2,4-H exa diyn- 1,6-bis（ ethylurea ） Mic rocapsules

A novel kind of time-temperature indicator, SiO2-coated 2,4-hexadiyn-1,6-bis（ethylurea） microcapsules, has been fabricated by coating SiO2 on 2,4-hexadiyn-1,6-bis（ethylurea）. This kind of microcapsules is a model hydrophilic indicator, its stability is improved. And temperature-induced color change is irreversible even under varying irradiation. The influences of ammonia, tetraethyl orthosilicate（TEOS） and temperature on the product have been investigated. 2,4-Hexadiyn-1,6-bis（ethylurea） and the coated particles have been characterized by means of elemental analysis, mass spectrum, FTIR and Raman spectra and DSC, SEM, TEM and DLS analyses. The results indicate that 2,4-hexadiyn-1,6-bis（ethylurea）/SiO2 ratios, ammonia concentration and temperature could modulate the monodis- persity and size of the microcapsules. The experiments indicate that when the molar ratio of 2,4-hexadiyn- 1,6-bis（ethylurea）/SiO2/ammonia is 1：3：3.5 and temperature is 40℃ , the obtained microcapsules are well coated with the best monodispersity. Such sustained-release and hydrophilic microcapsules have very good prospects as a novel time-temoerature chromatic indicator.     

分子印迹聚合物功能化二氧化硅纳米颗粒的合成及其分离识别马兜铃酸

马兜铃酸是马兜铃科植物中含有硝基菲羧酸基团的一类物质,被广泛应用于各种疾病的治疗,研究表明含有马兜铃酸的植物或植物衍生产品对人体有害,需要监测药物中马兜铃酸的存在。分子印迹聚合物对目标物的高亲和力使其特别适合作为吸附剂从混合物中去除和识别目标物。以SiO₂胶体纳米颗粒为基底,利用表面分子印迹的方法合成了核-壳结构SiO₂表面印迹纳米颗粒(SiO₂@MIP NPs)。采用紫外可见光谱研究了模板分子马兜铃酸Ⅰ和功能单体丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙烯基吡啶、丙烯酰胺及甲基丙烯酰胺的作用,发现2-乙烯基吡啶与马兜铃酸Ⅰ的作用最强,被选为制备印迹聚合物的单体。采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪、氮气吸附比表面分析仪对分子印迹聚合物进行了表征。TEM显示印迹纳米颗粒的粒径在270 nm左右,分子印迹层的厚度为35 nm,有利于模板分子的传输。TEM、FT-IR和热重分析仪的结果均证明实验成功合成了分子印迹聚合物。实验进一步研究了印迹聚合物SiO₂@MIP NPs和非印迹聚合物SiO₂@NIP NPs的吸附性能,并结合SiO₂@MIP NPs和SiO₂@NIP NPs的比表面积和孔径测定数据,发现SiO₂@MIP NPs表面的印迹位点是导致二者吸附差异的主要原因。SiO₂@MIP NPs和SiO₂@NIP NPs的动力学吸附表明SiO₂@MIP NPs具有快的吸附平衡时间(120 s),而且SiO₂@MIP NPs的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附。SiO₂@MIP NPs的选择性通过印迹因子(IF)和选择性系数(SC)来评价。实验结果表明,SiO₂@MIP NPs具有高的印迹因子(4.9),对模板结构类似物有较好的选择性,选择系数为2.3~6.6。最后将制备的SiO₂@MIP NPs作为吸附剂用于加标中药样品川木通的预处理,用HPLC进行分析测定,方法的回收率为73%~83%,实验结果显示SiO₂@MIP NPs可作为高选择性材料用于中药中马兜铃酸的选择性分离分析。     

聚多巴胺涂敷的聚酰胺-胺功能化二氧化硅复合材料用于水样中苯甲酰脲类杀虫剂的分散微固相萃取北大核心CSCD

近年来,由农药残留导致的环境污染问题已引起社会的广泛关注,开发便捷高效的分析方法对农药残留进行检测和监测十分必要。研究设计并成功制备了聚多巴胺涂敷的聚酰胺-胺树状分子功能化的二氧化硅复合材料(SiO-PAMAM-PDA),并采用透射电镜对其进行表征。开发了以此复合材料为吸附剂的分散微固相萃取方法(D-μ-SPE),并结合高效液相色谱对水基质中的4种苯甲酰脲类杀虫剂(BUs)残留进行了富集检测。多巴胺结构中含有丰富的苯环、氨基及羟基,可与目标物形成氢键、π-π相互作用,从而增强了材料对苯甲酰脲的萃取能力。对吸附剂用量、萃取时间等可能影响萃取效率的条件进行了单因素优化。在最优条件下,该方法的线性范围在10~500μg/L之间,根据3倍信噪比(S/N)计算所得的检出限(LOD)为1.1~2.1μg/L,回收率为82.8%~94.1%,相对标准偏差(RSD)为2.1%~8.0%。将建立的方法与已报道的以苯甲酰脲作为目标物的方法进行了对比,发现方法样品用量及萃取剂用量均较少,且所需前处理时间较短,有机溶剂消耗也较少,为苯甲酰脲类农药的检测提供了更快速、绿色的选择。为评估所开发方法的实际样品适用性,将其应用于3种河水样品中4种苯甲酰脲类杀虫剂的分析检测,所得回收率及RSD分别为69.5%~99.4%和0.2%~9.5%,表明此方法在实际样品中同样具有较高的准确性和精密度。     

改性316L不锈钢表面聚苯胺的制备及电化学性能

采用原位氧化技术调整316L不锈钢(SS316L)基体元素Cr和Ni在界面的浓度和分布, 形成了Ni和Cr富集改性界面. 应用计时电位技术, 通过Cr和Ni改性层催化草酸溶液中的苯胺单体在其表面吸附并聚合, 在SS316L表面沉积了附着力良好的聚苯胺(PANI)膜. 与SS316L相比, 表面富Ni-Cr的SS316L在涂覆PANI膜后, 在80 ℃ 0.5 mol/L H₂SO₄+5 mg/L F^-溶液中阳极和阴极的腐蚀电位分别提高470和500 mV, 维钝电流均下降2~3个数量级; 在模拟质子交换膜燃料电池运行环境中, 经36000 s恒电位极化, 其阳极和阴极的腐蚀电流分别下降约1和2个数量级, 腐蚀速度分别约为6~9 和< 5 μA/cm²; 在1.4 MPa压力下, 聚苯胺膜层与Toray 060碳纸间接触电阻下降约250 mΩ·cm². SS316L表面形成富Ni-Cr改性层并涂覆聚苯胺膜后, 其耐蚀性和导电性均明显优于原始SS316L, 这主要取决于富Ni-Cr改性层的结构、 组成和聚苯胺膜的厚度.     

Smart Coating Based on Urea-Formaldehyde Microcapsules Loaded with Benzotriazole for Corrosion Protection of Mild Steel in 3.5 % NaCl

Urea-formaldehyde (UF) microcapsules loaded with linseed oil (LO) and benzotriazole (BTA) as core materials have been synthesized by in situ emulsion polymerization. The capsules were characterized by FTIR spectroscopy and particle size analysis. Surface morphology of the microcapsules was analyzed using scanning electron microscopy (SEM). The microcapsules were incorporated into epoxy resin and coated on a mild steel substrate to form a corrosion resistant organic coating. The self-healing property of coatings loaded with different weight % of microcapsules containing LO + BTA was tested by immersion of the UF coated mild steel specimens in 3.5 wt % NaCl solution. It was analyzed through visual inspection, weight loss measurements, and SEM of the scribed region of coating. It was observed that the addition of microcapsules enhances the corrosion resistance of the scratched samples.

     

Release properties on gelatin-gum arabic microcapsules containing camphor oil with added polystyrene

In this study, gelatin blended with arabic gum microcapsules containing camphor oil with added polystyrene were fabricated by a compound coacervation method. The parameters of oil/wall volume ratio, emulsification stirring speed, concentration of cross-linking agent, treated time and oil release properties were investigated. In order to improve the constant release effect of camphor oil, oil-soluble polystyrene (PS) was used as a sustained release agent. The camphor oil release curves were expressed by the exponential equation: ψ(t) = C_eq(1–e^−t/τ), where ψ(t) represent the variant of camphor oil concentration in the operation environment, C_eq as the equilibrium state, t as the release time and τ as time constant. C_eq and τ are significant factors pertaining to the camphor oil release properties. The results indicated that, for the microcapsules, the optimal oil/wall volume ratio was 0.75 to achieve the encapsulation efficiency of 99.6 wt.%. The average particle size were 294.7 ± 14.2 μm, 167.2 ± 11.2 μm, 85.7 ± 8.7 μm at the homogenization stirring speed of 500, 1000, and 2000 rpm, respectively. The effect of sustained oil release will increase whereas the stirring speed decreases and the concentration of glutaraldehyde (GA) and treated time increases. Along with the increasing of quantity of polystyrene added, C_eq decreased and τ increased, indicating that the sustained oil release amount and the release rate depend on the quantity of PS considerably.     

白杨素甘氨酸类化合物的合成及抗癌活性

以白杨素为起始原料, 通过卤代和水解反应制得中间产物7-O-羧烷基化的白杨素衍生物(6~9); 然后以1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺(EDCI)、 1-羟基苯并三氮唑(HOBt)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化体系, 4个中间产物分别与甘氨酸甲酯盐酸盐进行酰胺缩合反应, 制得白杨素甘氨酸甲酯类化合物12~15; 化合物12~15在pH=10~11和室温下水解得到相应的白杨素甘氨酸类化合物(16~19). 所有目标化合物的结构均经 ¹H NMR, ¹³C NMR, IR以及MS确认. 以顺铂为阳性对照药物, 采用噻唑蓝比色(MTT)法检测了目标化合物对人肝癌细胞HepG2和人胃癌细胞MGC-803的体外增殖抑制作用. 结果表明, 目标化合物14~16, 18和19的体外抗肿瘤活性明显强于白杨素, 且化合物18(IC₅₀=4.36 μmol/L)对MGC-803细胞的增殖抑制作用强于阳性药物顺铂(IC₅₀=4.40 μmol/L).     

柔性主链的支化结构对冲击硬化材料性能的影响

以羟基封端的二甲基甲基乙烯基(硅氧烷与聚硅氧烷)(C=C—PDMS—OH)为接枝主链 ,将单氢化端基二甲基硅氧烷(H-PDMS)作为接枝支链,通过卡斯特催化剂催化二者间的硅氢化反应形成具有瓶刷结构的柔性主链(Brush PDMS-OH)。 再通过三甲氧基硼氧六环(TMOB)的动态交联和异佛尔酮二异氰酸酯扩链剂(IPDI)的稳态化学交联,制备主链带有支化链的冲击硬化材料(Brush Impact Hardening Polymer,B-IHP)。 通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和流变仪等测试手段对材料结构和性能进行表征。 结果表明,B-IHP具有良好的机械性能和冲击硬化性能,拉伸强度达到9.8 MPa,冲击硬化值达到3500以上。 B-IHP具有良好的自愈合性能,愈合效率可达95%以上,愈合时间仅为6 h。 该柔性主链的支化结构可以明显降低主链发生链缠结的相对分子质量阈值,提升材料的冲击硬化性能和自愈合能力。