MXenes在水系锌离子电池中的应用研究进展

水系锌离子电池(AZIBs)作为一种低成本、高安全的新兴且前景广阔的储能技术近年来备受关注。新型MXenes材料由于其独特的结构特征和物理化学性质,如易调节的二维结构、优异的导电性、化学组成多样和可控的表面化学特性,在AZIBs中表现出独特的应用优势。本文全面综述近年来MXenes在AZIBs中应用的研究进展,探讨MXenes应用于AZIBs正负极的结构设计及性能优化策略：在正极方面,MXenes可直接作为活性物质或活性物质前驱体、基体材料,以获得高活性、优异的循环寿命和倍率性能;在负极方面,MXenes可作为锌沉积的二维/三维载体、亲锌基体及锌金属界面保护层,以减缓电化学反应过程中锌金属的腐蚀和枝晶生长。此外,本文也对MXenes基材料在AZIBs中应用的发展方向进行展望。     

手性药物的对映体选择性释放

手性和手性物质的重要性已不言而喻,手性药物的开发也已成为主要发展趋势,但目前仍有部分手性药物以消旋体的形式出售和使用。如何合理、有效地使用这些消旋体药物,一直是值得深入研究的课题。对映体选择性释放将手性拆分和控释两个概念结合于一体,有望为消旋体药物的使用提供新的途径。基于本课题组的研究,本文综述了近年来对映体选择性释放研究领域所取得的主要进展。为便于讨论,本文根据构成药物控释载体的手性分子或结构(手性因素),将手性药物释放体系分为有机材料(水凝胶和粒子等)、无机材料和分子印迹材料等控释体系。关于对映体选择性释放以及释放过程中的对映选择性作用的研究,可进一步提升我们对于手性、手性物质和手性作用的认识。     

功能性纳米纤维的静电纺丝制备及其生物医学应用研究

从结构的角度来说,天然的细胞外基质是由各种纳米尺度的蛋白纤维原和纤维交织而成的网状结构,静电纺丝制备纤维的直径在数十纳米到微米间可调,由它们松散堆积得到的多孔结构,不仅具有高孔隙率、高表面积、易于组合成不同形状的三维结构,还可以从尺度和形态上仿生模拟天然细胞外基质的胶原纤维(50～500nm)网络结构,这使静电纺丝纳米纤维支架成为组织工程支架的理想选择之一。本文结合所在课题组近年来在功能性纳米纤维的研究,详细介绍多种功能性纳米纤维的制备、生物医学应用等方面在国内外的研究进展,并探讨了基于功能性纳米纤维发展新型口腔/硬组织修复材料及产品的潜在应用研究。     

聚己二酸丁二酯纳米纤维构建的微球的制备

建立了采用异相成核和可控水解相结合的方法制备由纳米纤维构建的聚合物微球的新方法.根据多取代卞叉山梨醇(TM6)对聚己二酸丁二酯(PBA)的异相成核作用以及结晶形态的影响,采用两种乳液溶剂挥发法、并在聚合物溶液中加入成核剂TM6制备了PBA微球,研究了成核剂含量对PBA微球在酶促降解之后形态变化的影响.研究结果表明,二次乳液溶剂挥发法可以制备具有多孔结构的PBA微球,这种多孔结构有利于酶溶液进入到微球内部,促进PBA微球的均匀水解,最终获得由PBA纳米纤维构建的微球.当TM6的含量为3 wt%时,采用二次乳液溶剂挥发法制备的PBA微球,经过5 h酶促降解处理,可以得到表面和内部由PBA纳米纤维均匀组成的微球.进一步的细胞实验表明,微球的纳米纤维结构,有利于MG-63细胞在聚合物微球上的黏附、铺展和向内生长.     

近红外漫反射光谱法测定天然纤维素浆粕聚合度

提出一种采用近红外光谱测定天然纤维素(棉、木)浆粕聚合度的方法。实验收集了195个天然纤维素浆粕样品,采用GB/T 9107-1999方法测定了其聚合度,对样品进行粉碎预处理后,放入旋转杯中采集相应的近红外漫反射光谱。通过化学计量学偏最小二乘方法(PLS)将聚合度数据与近红外光谱关联,分别建立了棉木浆粕混合样品、棉浆粕样品和木浆粕样品的聚合度定量模型。最优模型相关系数分别为0.980,0.993,和0.886,预测均方根误差(RMSEP)分别为147,143和53。研究了近红外方法精密度和准确性。结果表明棉浆粕和木浆粕分类模型预测准确性优于混合模型,且其预测精密度符合国标(GB)方法要求。另外,采用主成分分析方法建立了棉浆粕和木浆粕的识别模型,结果表明该模型可以有效识别棉浆粕和木浆粕。该方法操作简单、分析速度快,能够满足天然纤维素浆粕聚合度在线检测要求,为实现清洁制浆新工艺聚合度在线监控目标提供了理论和技术依据。     

简易、可控制备硫化铅纳米带

以硝酸铅和硫代乙酰胺为前体,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）扮演了前体和表面活性剂的双重角色,制备出硫化铅纳米带。 采用透射电子显微镜、X射线衍射和光致发光对所制备的纳米带进行了表征。 结果表明,中间产物PbSO4在水热条件下对PbS纳米带的进一步形成主要起到模板作用。 进一步考察了纳米带形成机理,结果表明,中间产物PbSO4对表面活性剂是有制约性的,而当改变中间产物保持条件不变的情况下,模板效应失控,只能得到不规则的微晶体。 实验结果表明,制备硫化铅纳米带反应速度较为缓慢,易于控制,为制备不同形貌纳米带提供了一种有效方法。     

不同氢化度氢化丁腈橡胶的结构表征与分子模拟

通过核磁共振波谱(¹H NMR)、 红外光谱(IR)及热分析等方法研究了不同氢化度氢化丁腈橡胶(HNBR)分子结构之间的差异, 结果表明, 在丁腈橡胶(NBR)加氢过程中, 聚丁二烯上的乙烯基加氢速率最快, 其次是反式1,4结构, 顺式1,4结构的加氢速率最慢, 而腈基基本不发生氢化反应. 采用核磁共振谱法对不同氢化度HNBR中不同链段的含量进行定量分析, 依据此结果建模并进行分子模拟计算, 得到不同氢化丁腈橡胶的密度、 内聚能密度(CED)和玻璃化转变温度(T_g)等参数, 模拟值与实验结果吻合. 实验结果表明, 随着氢化度的增加, HNBR的热氧化稳定性逐渐增加, 这主要是由于氢化度增加后分子链中双键含量逐渐减少而CED增加的缘故. 分子模拟可以有效地计算出多种结构参数, 为共聚橡胶材料的制备与加工提供基础数据及理论指导.     

近红外漫反射光谱法快速测定天然纤维素清洁浆料α-纤维素含量

针对天然纤维素清洁制浆新型连续生产工艺,提出了采用近红外漫反射光谱测定天然纤维素(棉、木浆粕)清洁浆料中α-纤维素含量。收集了142个天然纤维素清洁浆料样品,采用GB/T 9107—1999方法(化学分析方法)测定其α-纤维素含量。通过粉碎预处理提高样品的均匀性,继而压入旋转杯采集光谱。采用簇类独立软模式(SIMCA)方法建立了有效的棉浆粕和木浆粕的分类模型,模型识别率达到100%。基于偏最小二乘(PLS)法分别建立的全部样品以及分类棉、木浆粕的α-纤维素含量定量校正模型相关系数分别为0.954,0.911和0.839,SEP分别为2.4%,1.2%和1.6%,模型预测精密度与GB方法的允差接近,表明该方法是可行的,且操作简单,分析速度快,对提高天然纤维素清洁浆料α-纤维素含量分析效率和指导其连续生产具有积极意义。     

乙烯醋酸乙烯酯共聚物断裂伸长率的近红外光谱分析方法

提出采用近红外光谱测定乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)断裂伸长率的定量分析方法。实验从EVA生产线收集60个样本,并采用GB/T 1040-2006方法测定其断裂伸长率。采用傅里叶近红外光谱仪与漫反射积分球附件测量样本的近红外光谱。样本光谱经过Savitzky-Golay求导、均值中心化与净分析信号预处理后,通过偏最小二乘方法将预处理后光谱与断裂伸长率进行关联,建立EVA断裂伸长率的定量分析模型。模型的校正相关系数R_c、验证相关系数R_p,校正标准偏差SEC与验证标准偏差SEP分别为0.98,21,0.97及27。结果表明,采用近红外光谱方法分析EVA的断裂伸长率,具有操作简便、快速无损的特点,精密度可以满足标准方法的要求。