仿丝素纤维的研究进展

简要回顾了外观和形态仿蚕丝发展技术,重点分析了结构仿蚕丝丝素的国内外研究现状,探讨了结构与功能仿丝素纤维的途径、方法和存在的困难,包括丝素再生、聚氨基酸合成、聚氨基酸与非肽片段共聚物合成、基因工程法仿丝素蛋白质的合成及其纤维化等.基于天然大分子蚕丝丝素与合成高聚物聚氨酯同时具有类似的酰胺链结构和微相分离的聚集态结构,提出了以含有丝素特征寡肽片段的特殊聚氨酯仿丝素纤维的可行性构想,以期有助于蚕丝合纤化.     

Switchable terahertz polarization converter based on VO2 metamaterial

A switchable terahertz (THz) polarization converter based on vanadium dioxide (VO₂) metamaterial is proposed. It is a 5-layer structure which containing metal split-ring-resonator (SRR), the first polyimide (PI) spacer, VO₂ film, the second PI spacer, and metal grating. It is an array structure and the period in x and y directions is 100 μm. The performance is simulated by using finite integration technology. The simulation results show that, when the VO₂ is in insulating state, the device is a transmission polarization converter. The cross-linear polarization conversion can be realized in a broadband of 0.70 THz, and the polarization conversion rate (PCR) is higher than 99%. Under thermal stimulus, the VO₂ changes from insulating state to metallic state, and the device is a reflective polarization converter. The linear-to-circular polarization conversion can be successfully realized in a broadband of 0.50 THz, and the PCR is higher than 88%.     

异核多金属N-杂环卡宾化合物的合成及应用

以N-杂环卡宾为配体的异核多金属化合物的合成、物理化学性质以及应用取得了很大的发展,尤其在多步串联催化反应方面显示出了优越的催化活性。本文根据构建异核多金属的配体种类,对异核多金属N-杂环卡宾化合物的合成及其应用进行了分类总结,并对异核多金属N-杂环卡宾化合物未来的研究前景进行了展望。     

BPU/PLLA/DO体系的热力学性质对成膜过程及共混膜结构的影响

利用浸沉凝胶相转化法制备医用聚氨酯(BPU)/聚乳酸(PLLA)微孔膜,讨论了BPU/PLLA不同配比时聚合物/1,4-二氧六环/水三元体系的凝胶特性及其对共混膜结构和性能的影响,并初步探讨成膜机理.研究结果表明,随着BPU/PLLA质量比例由90/10变为75/25、50/50、25/75、10/90,聚合物/溶剂/非溶剂三元体系的热力学稳定性增强,凝胶值增大,但是共混溶液的黏度增大;并且,共混膜的孔隙率、膜厚、平均孔径、水蒸汽透过速率及吸水率先增加后降低.这主要是由于随着BPU/PLLA质量比例的变化,动力学扩散过程控制成膜速度转变为成膜体系热力学性质控制成膜速度;成膜过程由延时分相转变为瞬时分相,后又转变为延时分相.     

原位交联杂化型聚合物电解质膜的形成机理、结构模型及其电化学性能

合成含有Ti(Ⅵ)杂化中心的交联(柠檬酸钛络合体-聚乙二醇)聚酯网络作为基体,水解生成的Nano-TiO₂粒子为填料,LiI/I₂为导电离子,通过原位聚合复合法制备了Nano-TiO₂/(柠檬酸钛络合体-聚乙二醇)/LiI/I₂交联杂化型聚合物电解质膜。采用局域密度近似(LDA)法、Raman光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)和能量散射X射线分析(EDXA)探讨了交联杂化聚合物基体的形成机理,并建立了其相应的结构模型。在此基础之上,研究了四异丙氧基钛(Ti(iOPr)₄)的含量对Nano-TiO₂/(柠檬酸钛络合体-聚乙二醇)/LiI/I₂电解质膜的结构及电化学性能的影响。研究表明:当Ti(iOPr)₄含量高于12 % (w)时,Nano-TiO₂粒子和Ti(Ⅵ)杂化中心的共同作用不仅有效提高了电解质膜的离子电导率(σ),而且显著改善了电解质膜与电极间的界面稳定性;Ti(iOPr)₄含量为48 % (w)时,电解质膜的室温离子电导率达到最大值9.72×10^-5 S·cm^-1,电解质膜的界面电阻于6d后趋于稳定。     

丝素蛋白与聚氨酯共混膜的制备及结构和性能

采用溶液共混法制备了一系列不同组成的聚氨酯/丝素共混膜.利用红外光谱和广角X-射线衍射表征聚氨酯/丝素共混膜的结构;扫描电镜观察共混膜的断面;紫外-可见光谱测定共混膜的透光性;运用拉伸实验研究不同配比聚氨酯/丝素共混膜的力学性能.结果表明聚氨酯和丝素蛋白分子间存在较强的氢键相互作用.当丝素含量低于3 wt%时,试膜的断面较光滑,丝素蛋白分子进入聚氨酯网状结构中,破坏了聚氨酯分子内硬段和软段间的氢键作用.随着丝素含量进一步增大,丝素小颗粒均匀分散在聚氨酯基体中,二者之间具有较好的相容性.本实验所采用的制膜条件有利于促进丝素蛋白大分子的结晶.丝素蛋白对聚氨酯具有良好的增强效果,当丝素含量从0到5.6 wt%变化时,共混试片的断裂强度由0.56 MPa增大到4.60 MPa,杨氏模量由0.14 MPa增大到1.71 MPa,断裂伸长率从1065%下降到988%.丝素蛋白增强聚氨酯共混膜的强度显著增加,但弹性基本保持不变.     

海藻酸盐/壳聚糖衍生物复合抗菌纤维

通过溶液纺丝法制备海藻酸盐/羧甲基壳聚糖（CMC）共混纤维,并用红外光谱,X射线衍射和扫描电镜对共混纤维进行了表征.结果表明：共混体系中的两种组分之间存在着较强的相互作用,有良好的相容性.当ωCMC=0.30时,共混纤维的干态抗张强度达到最大值,13.8cN/tex.当ωCMC=0.10时,纤维的干态断裂伸长率可达23.1%.纤维的湿态抗张强度和断裂伸长率随着CMC含量的增加而降低.CMC的引入,可显著提高纤维的吸水率.用壳聚糖季铵盐对纤维进行处理,可赋予纤维抗菌性.     

微波热冲快速制备二维多孔La0.2Sr0.8CoO3钙钛矿用于高效电催化析氧反应

析氧反应(OER)被认为是电解水的关键限制步骤,已被广泛作为清洁能源方式用于解决能源和环境问题。钙钛矿氧化物(ABO₃)具有可调的电子结构、高灵活性的元素组成,能在OER中表现出良好的催化活性。然而,钙钛矿氧化物的合成通常需要经历长时间的高温,极易导致金属的聚集和影响材料的本征活性。气相微波技术可以显著缩短热处理时间,从而减少相关的碳排放。这项技术不仅解决了对碳中性过程日益增长的需求,而且还增加了对合成的控制,以避免产品的不良团聚。本文采用微波热冲法快速制备了二维(2D)多孔La_0.2Sr_0.8CoO₃钙钛矿。伴随微波过程的快速熵增可以有效地暴露La_0.2Sr_0.8CoO₃结构中丰富的活性位点。此外,高能微波冲击过程可以精准地将Sr²⁺引入到LaCoO₃的晶格中,通过增加Co的氧化态来增加氧空位量。这种锶元素取代镧引入的氧空位能极大提高催化剂的本征催化活性。对于碱性电解液中的OER应用,制备的La_0.2Sr_0.8CoO₃在10 mA∙cm⁻²下展现出了360 mV的过电位,Tafel斜率为76.6 mV∙dec⁻¹。且在经历30000秒的长时间循环测试后仍能维持初始电流密度的97%。这项研究为高活性二维钙钛矿的合成提供了一种简便、快速的策略。     

蚕丝蒸汽闪爆改性后的形态结构研究

采用蒸汽闪爆技术对蚕丝进行物理改性 ,利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热分析等现代分析方法对处理前后的蚕丝进行形态结构表征 ,结果表明经蒸汽闪爆处理后 ,蚕丝表面形态 ,结晶结构 ,溶解性能有较大的改变 ,蚕丝的化学反应性能有了一定的改善 .     

金纳米粒子杂化超分子水凝胶的制备与性能

在制备水溶性硫辛酸酯封端的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物(MPEG-PCL-ALA)单层包覆金纳米粒子的基础上, 在水溶液中, 利用α-环糊精(α-CD)与单层包覆金纳米粒子的包合作用构建杂化超分子水凝胶. 透射电子显微(TEM)照片显示, 金纳米粒子的尺寸为6～8 nm. X射线衍射测试表明, 所制备的水凝胶中含有α-环糊精与MPEG-PCL嵌段共聚物包合形成的多聚准轮烷的特征衍射峰(2θ＝19.7°). 紫外-可见吸收光谱显示, 单层包覆金纳米粒子的水溶液及其与α-CD包合形成的水凝胶在525 nm处均出现表面等离子共振吸收峰, 单层包覆金纳米粒子溶液存放3个月后, 其表面等离子共振吸收峰未发生明显红移, 表明单层包覆金纳米粒子的水溶液具有较好的稳定性.