壳聚糖改性及其用于止血海绵的研究进展

壳聚糖具有抗菌、止血、无毒、促凝血、可降解以及良好的生物相容性等特点,现已被广泛应用于止血海绵的制备研究.本文针对单纯壳聚糖力学强度不足的缺点,综述了壳聚糖添加交联剂京尼平、醛类、单宁酸增强力学强度的研究进展;针对单纯壳聚糖不易溶于水的特点,综述了壳聚糖改性为羧甲基壳聚糖,壳聚糖季铵盐和烷基化壳聚糖增加或减少溶解度的研...     

多功能海藻酸钠海绵的制备及抗菌、止血性能分析

为避免不可控出血造成的失血性休克以及细菌滋生造成的伤口感染和菌血症,本研究以海藻酸钠(SA)与负载有环丙沙星(CIP)的埃洛石(HNTs)为原料,通过冷冻干燥制备了具有快速止血、高效抗菌性能的多功能海绵(CIP-HNTs/SAs)。利用红外(FTIR)光谱、扫描电子显微镜(SEM)、密度法和称重法对含有HNTs的SA海绵(HNTs/SAs)成分、多孔结构、孔隙率以及吸水率进行检测。利用凝血时间(BCT)和凝血指数(BCI)对HNTs/SAs止血性能进行检测并筛选出最优HNTs负载比例,同时通过活化部分凝血酶时间(APTT)和凝血酶原时间(PT)深入探究了海绵止血机制。利用能谱仪(EDS)以及FTIR光谱对负载CIP的HNTs(CIP-HNTs)进行成分表征并通过紫外(UV)吸收光谱对CIP-HNTs进行了CIP负载量的定量检测以及缓释性能检测。利用琼脂板计数法以及抑菌圈法对CIP-HNTs/SAs的长效抗菌性能进行检测,并利用细胞增殖检测试剂盒(CCK-8)以及红细胞溶血率对CIP-HNTs/SAs进行生物相容性检测。结果表明,此多功能海绵利用多孔结构、易吸水的特性以及海绵含有的Ca<...     

氧化石墨烯和石墨烯在催化领域中的应用研究进展

石墨烯具有独特的二维平面结构,其导电性能好,比表面积大,耐酸碱,耐高温.基于石墨烯的优异特性,本文作者从材料的合成和结构等方面对石墨烯基催化剂的研制及其催化性能进行了评述.介绍了石墨烯催化体系的类型和机理,对石墨烯催化中存在的问题进行了简单分析,并对石墨烯在催化领域的应用前景进行了展望.     

贻贝启发功能改性的明胶基海绵止血材料的制备与性能

由战争、手术等而造成的大出血通常会导致更大的伤痛或更高的死亡率,因此,非常需要及时有效的止血以减少创伤导致死亡.而目前的止血材料都存在止血速度慢、止血效果差等问题.为提高材料的止血效率,本文受贻贝启发使用多巴胺和赖氨酸接枝改性的明胶(GDL)和氧化葡聚糖(ODE)为原料,通过冷冻干燥法制备多孔海绵状止血材料(GDL/O...     

还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵的制备与吸附性能

以天然石墨为原料,用Hummers法和超声剥离法制备了氧化石墨烯(GO).将氧化石墨烯浸渍,涂覆于三聚氰胺海绵表面,在线还原制得还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵(RGOME).通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪及光学接触角测定仪等分析了RGOME的结构,考察了RGOME对多种油品的吸附性能,并对其油水选择吸附性能和循环使用性能进行了研究.结果表明,RGOME具有疏水超亲油性,对油品的吸附量达到56~127 g/g,可用Bangham方程描述RGOME对甲苯和煤油的吸附动力学过程;在选择吸附过程中,油品浓度急剧降低,吸附量不断升高,分离效率达到74.49%,可较好地实现油水分离;吸附油品的RGOME经脱附可多次循环使用.     

石墨烯基高分子复合材料的研究进展

自2004年石墨烯被发现以来,石墨烯优异的机械、热学、电学及光学性能引起广大学者的浓厚兴趣,许多石墨烯基高分子复合材料被相继合成和表征,研究显示,石墨烯基高分子复合材料有着广泛的应用前景。本文对石墨烯基高分子复合材料的研究进展进行了综述,重点对石墨烯基高分子复合材料的制备方法和性能进行了阐述,并对其在传感器、太阳能电池、超级电容器及其他方面的应用做了相关介绍,并对石墨烯／高分子复合材料的发展前景进行了展望。     

石墨烯基水凝胶的研究进展

石墨烯独特的分子结构使其具有优异的物理化学性质,这引起了国内外学者的研究兴趣。研究者们相继制备出了各种石墨烯基复合材料,其中,石墨烯基水凝胶是一种实用而吸引人的材料,有着广泛的应用前景。本文对石墨烯基水凝胶的研究进展进行了综述,对其在超级电容器、生物医药、水处理等方面的应用做了相关介绍,并对石墨烯基水凝胶的发展前景进行了展望。     

石墨烯基纳米材料在抗菌涂层中的研究进展

抗菌涂料广泛应用于医疗保健、食品保鲜和医院消毒等多个行业领域。石墨烯是目前最受欢迎的纳米材料之一,在抗菌方面细菌表现出低耐药性,同时对哺乳动物细胞有较小的细胞毒性。石墨烯从物理和化学两个层面协同发挥抑菌效果,物理方面其尖锐边缘与细菌细胞膜的直接接触从而对脂质分子进行破坏性提取,而化学方面通过氧化应激所产生的活性氧以及电荷转移破坏细菌细胞膜。此外,石墨烯用于作为分散和稳定各种纳米材料的载体,且得益于材料之间的协同作用,其复合材料具有较高的抗菌效率和良好的生物相容性,目前已在抗菌包装、伤口敷料和器械表面清洁等方面投入使用。本文首先概述了石墨烯的结构、安全性以及抗菌机理,对石墨烯复合涂层所取得的重要成果进行简要总结,最后综述了石墨烯材料在支架表面改性中的研究进展,展望了石墨烯抗菌涂层的未来发展趋势。     

石墨烯及其衍生物在催化领域的应用

石墨烯具有特殊的光、电、热和力学等特性,期待被广泛应用于不同领域中,成为新型基础材料.然而,石墨烯完美的蜂巢结构、单一的元素组成,不利于其在催化领域的应用,通过掺杂改性可以对石墨烯的结构和性质进行调控,使其在燃料电池、光催化、电催化等领域表现出优异的性能.我们综述了氧化石墨烯、还原石墨烯、掺杂石墨烯等改性石墨烯的合成、表征及其在催化领域的研究进展,并结合自己的研究提出展望.     

石墨烯研究进展

石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体,它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp²杂化碳的基本结构单元,具有很多奇异的电子及机械性能。因而吸引了化学、材料等其它他领域科学家的高度关注。本文介绍了近几年石墨烯的研究进展,包括石墨烯的合成、去氧化、化学修饰及应用前景等方面的内容。     

Preparation of Three-dimensional Graphene-based Sponge as Photo-thermal Conversion Material to Desalinate Seawater

Water shortage has become one of the major threats to human society over the past centuries. The new interfacial solar evaporation is undoubtedly an attracting technology to solve this problem. Herein, graphene aerogel(GA) and graphene oxide/melamine sponge composite material(GO-MS) were prepared through a two-step reduction and one-step freezing method as photo-thermal materials to evaporate pure water and seawater. The proper concentrations of the graphene oxide(GO) dispersion for their preparation were investigated, which is 7 mg/mL for GA, and 5 mg/mL for GO-MS. The evaporation rates of GA are 1.40 kg/(m²·h) for pure water and 1.21 kg/(m²·h) for seawater, while for GO-MS it is 1.63 kg/(m²·h) for pure water and 1.45 kg/(m²·h) for seawater, respectively. The composite material not only reduces the usage of GO, but also shows better photo-thermal conversion properties. Furthermore, the heat loss of evaporation system was calculated and the method of further enhancing photo-thermal conversion efficiency was deduced, which will provide a strong basis for guiding the design and development of graphene based three-dimensional materials and further exploration in this field.     

石墨烯分散液及其组装膜的性能

通过对比表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和聚乙烯醇(PVA)对石墨烯的分散能力,发现SDS可有效避免石墨烯片层之间的团聚,使得石墨烯在水溶液中分散得更加均匀.将浓度分别为0.39和0.30 mg/m L的石墨烯(G)和石墨烯片(GF)的SDS分散液旋涂在ITO电极表面制备出G膜和GF膜.透射电子显微镜和原子力显微镜观测结果表明,两类石墨烯膜均呈现出纱状透明的片状结构,同时具有石墨烯特有的褶皱.在石墨烯膜上继续进行钌配合物分子膜的自组装实验,得到G/Ru复合膜和GF/Ru复合膜.采用循环伏安法及紫外-可见吸收光谱法对石墨烯复合膜进行光电化学分析,结果表明石墨烯膜与钌配合物分子膜的复合可有效加强薄膜对太阳光的吸收.     

中国南海海绵化学成分研究进展

综述了近十年来我国南海海绵化学成分的研究进展情况 ,主要包括萜类、含氮化合物、甾醇等 ,以及部分化合物的生理活性。     

仿鲍鱼壳石墨烯多功能纳米复合材料

石墨烯具有力学性能高、电导率优异等特点,然而单层石墨烯纳米片在组装成为宏观纳米复合材料的过程中,往往会出现片层团聚、界面作用弱、无规取向等问题,导致宏观石墨烯纳米复合材料性能远低于单片石墨烯。因此,如何将微观石墨烯纳米片层的高性能在宏观纳米复合材料中体现出来,是目前研究的热点和难点。本专论结合目前石墨烯纳米复合材料的研究现状,简要讨论了受天然鲍鱼壳的“砖-泥”结构的启发,仿生构筑高性能石墨烯纳米复合材料的最新研究进展。并对本课题组在仿鲍鱼壳石墨烯多功能纳米复合材料领域近年来的工作进行介绍,包括石墨烯纤维、薄膜和块材等多种宏观石墨烯纳米复合材料,系统总结构筑仿鲍鱼壳结构和反鲍鱼壳结构两种策略,在一定程度上解决了石墨烯在组装过程中的科学问题。同时,详细阐述了仿鲍鱼壳石墨烯多功能纳米复合材料的增强增韧机制和功能化策略,分析了今后研究工作中可能遇到的问题,并展望了未来的发展趋势。     

石墨烯基吸附剂的设计及其对水中抗生素的去除

抗生素的大量使用,所带来的环境污染问题受到广泛关注。吸附法因去除效率高、普遍适用性强,呈现出广阔的应用前景,开发新型吸附剂是高效能吸附处理的关键。近年来石墨烯优良的物理和化学性质以及吸附性能,使其成为重要的抗生素吸附剂。由于石墨烯自身的局限性以及对石墨烯吸附剂处理效能和稳定性的要求,基于石墨烯设计开发了多种石墨烯基吸附材料。而目前基于水体中抗生素的石墨烯基复合材料的设计、合成及其吸附作用机制缺乏相关的系统性综述。本文综述了目前水体中抗生素的危害,针对石墨烯基复合吸附材料中,广泛关注的磁性石墨烯吸附剂、聚合物/石墨烯吸附剂、三维石墨烯凝胶和石墨烯/生物炭吸附剂的设计和制备方法进行了总结和概述,并阐述了石墨烯基吸附材料对水体中抗生素的主要吸附作用机制。最后,本文对石墨烯基吸附材料去除水体中抗生素未来的发展方向进行了展望。     

基于石墨烯的真菌毒素检测方法研究进展

近年来,二维纳米材料石墨烯成为生物毒素检测领域的研究热点。该文对真菌毒素的检测现状作了简要介绍,对基于该类纳米材料的真菌毒素检测技术研究进行综述,并展望了真菌毒素检测技术发展的新趋势。     

锂硫电池用石墨烯基材料的研究进展

锂硫电池因其理论能量密度高、资源丰富和环境友好等优势,被认为是最有发展前景的下一代电化学储能系统之一。然而,硫的绝缘性、充放电中间产物多硫化物的溶解和扩散、硫的体积膨胀以及锂负极安全性等问题,严重制约着锂硫电池的商业应用。石墨烯因其具有高导电、高柔性等诸多优异特性而被广泛研究,将其用于锂硫电池的正极载体、隔膜涂层和集流体中,以期实现高比能、高稳定性的锂硫电池。本文综述了石墨烯基材料,包括石墨烯、功能化石墨烯、掺杂石墨烯和石墨烯复合物,在锂硫电池中应用的研究进展,并展望了锂硫电池用石墨烯基材料的未来发展方向。     

Graphene-based materials for polymer solar cells

Due to the remarkable electronic, optical, thermal, and mechanical properties, graphene-based materials have shown great potential in a wide range of technique applications. Particularly, the high transparency, conductivity, flexibility, and abundance make graphene materials highly attractive for polymer solar cells (PSCs). Graphene-based materials have been regarded as one promising candidate used in various parts in PSCs not only as electrodes, but also as interfacial layers and active layers with an aim to boost the power conversion efficiency of the devices. In this review, we summarize the recent progress about the design and synthesis of graphene-based materials for efficient PSCs along with the related challenges and future perspectives.     

Polysaccharide Based Hemostatic Strategy for Ultrarapid Hemostasis

Bleeding complications usually cause significant morbidity and mortality in civilian and military populations. In clinical application, hemostatic sponges, gauzes, hydrogel, and bandages are widely used as the traditional effective hemostatic products for hemorrhage. However, the traditional hemostatic devices or agents cannot meet the requirement for treatment of massive bleeding. Therefore, the excellent hemostatic performance of hemostatic products are of great significance for saving lives. Natural polysaccharides, as the main chemical component, have been widely used in the preparation of hemostasis due to their perfect biocompatibility and biodegradability. Polysaccharide based hemostatic products are available in variety of forms, such as, hydrogel, sponges, gauze and microspheres. The purpose of the present review is to report the research progress on polysaccharide hemostatic products and technology.