聚丙烯酰胺/玄武岩纤维复合水凝胶的制备及性能

近年来,玄武岩纤维因其高强度、耐高温、优良的耐候性以及良好配伍性等优势,近年来被尝试用于改性PAM水凝胶体系以提升其力学性能。然而,现有改性方法易于受到外界长时间作用力的破坏,从而严重影响水凝胶功能的发挥。为解决这一问题,通过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(TMSPMA)与玄武岩纤维(BF)反应,制备含双键修饰的BF(BF-TMSPMA)。将丙烯酰胺(AM)与BF-TMSPMA混合后进行反应,制备BF改性的聚丙烯酰胺复合水凝胶(PAM/BF-TMSPMA)。BF-TMSPMA改性后,复合水凝胶的力学性能得到明显提高。当BF-TMSPMA浓度为1mg·mL^-1时,复合水凝胶拉伸强度为40.1±5.4 kPa,为PAM水凝胶的12.8倍;复合水凝胶断裂伸长率为2700.2%±25.8%,为PAM水凝胶的5.4倍;复合水凝胶杨氏模量为45.8±3.4 kPa,为PAM水凝胶的12.7倍;复合水凝胶韧性为450.4±14.8 kJ·m^-3,为PAM水凝胶的30.6倍。复合水凝胶也具有良好的自修复性能,切断的水凝胶自修复后断裂伸长率达2217.2%...     

基于壳聚糖/聚丙烯酸/纳米银的高强抗菌水凝胶

首先以丙烯酸(AA)和壳聚糖(CS)为单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过光聚合法制备了CS/PAA双网络水凝胶,然后将Ag~+以硝酸银的形式分散在水凝胶中并通过紫外光辐照获得CS/PAA/纳米银复合水凝胶,并对复合水凝胶的抗菌性能进行研究。采用红外光谱对其结构进行表征,研究单体含量对水凝胶力学性能以及溶胀行为的影响。结果表明,当丙烯酸质量分数为20%,壳聚糖质量分数为5%的情况下,水凝胶的拉伸性能最优。此外,纳米银的引入有效提高了水凝胶的抗菌性能。     

PAM/CS/GO水凝胶的制备及其吸湿行为

以丙烯酰胺(AM)为单体,壳聚糖(CS)与氧化石墨烯(GO)为功能组分,N,?N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过自由基聚合法制备PAM/CS/GO水凝胶.采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)和万能试验机对水凝胶的结构与性能进行测试与表征.利用石英晶体微天平(QCM...     

细菌纤维素/聚丙烯酰胺水凝胶的制备及性能表征

通过自由基聚合在细菌纤维素(BC)网络中引入聚丙烯酰胺(PAM),制备了细菌纤维素/聚丙烯酰胺(BC/PAM)复合水凝胶,并采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、热失重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)和力学测试等手段对复合凝胶的结构和性能进行了研究.研究结果显示在复合水凝胶中,虽然PAM自身没有交联,但由...     

聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶的物理化学性质

测定了聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)复合水凝胶的平衡含水量、熔融焓、等温溶胀动力学和非等温失水动力学等性质,讨论了水凝胶的组成和制备参数对这些性质的影响.结果显示:PVA/CS复合水凝胶具有适宜于软骨修复替代材料的网络结构和平衡含水量.CS与PVA复合减弱了凝胶的结晶度,但却增强了水与凝胶支架的相互作用.尽管水凝胶力学拉伸强度有所降低,但却优化了凝胶的生物相容性和降解能力.PVA/CS复合水凝胶是一种潜在的软骨修复材料,作为一种理论研究的模型体系,它将促进热力学在复杂医用材料方面的应用.     

温度和pH敏感P(NIPA-co-AA)/粘土复合水凝胶的辐射制备与表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)作为温敏性聚合单体,丙烯酸(AA)为pH敏感性单体,有机粘土为改性剂,采用~(60)Co-γ射线为辐射源,辐射合成了P(NIPA-co-AA),粘土复合水凝胶,研究了粘土的加入对水凝胶溶胀率、温度及pH敏感性和压缩性能的影响.结果表明,P(NIPA-co-AA)/粘土复合水凝胶的溶胀性能优于P(NIPA-co-AA)水凝胶,平衡溶胀率(SR)明显提高;且复合水凝胶仍表现出明显的温度和pH敏感性;粘土的加入提高了水凝胶的压缩强度、最大压缩力和压缩屈服力等力学性能,当粘土含量为15%时,P(NIPA-co-AA)/粘土复合水凝胶的压缩强度为P(NIPA-co-AA)共聚水凝胶的2.4倍,最大压缩力为P(NIPA-co-AA)的2.1倍.     

基于层状二硫化钼纳米片比色检测亚锡离子

在醋酸/醋酸钠缓冲溶液(pH=4.5)中, 亚锡离子对层状二硫化钼(MoS₂)纳米片催化过氧化氢(H₂O₂)氧化邻苯二胺(OPD)的显色反应有很强的抑制作用, 据此构建了一种检测亚锡离子的比色传感器. 实验结果表明, 与不加MoS₂纳米片的OPD/H₂O₂比色传感体系相比, MoS₂/OPD/H₂O₂体系检测亚锡离子的灵敏度显著提高, 线性范围变宽. 在优化的条件下, MoS₂/OPD/H₂O₂传感体系检测亚锡离子的线性范围为0.02~3.0 μmol/L, 检出限为8 nmol/L (S/N=3). 该传感体系对检测亚锡离子具有高的选择性, 可用于湖水中亚锡离子的检测.     

微波原位合成Ag NPs/MoS2复合材料及其电化学性能

二硫化钼纳米片(MoS₂)受到带电杂质、结构缺陷和易聚集等因素的影响,导致其电子转移性能下降,使其应用受限。将银纳米颗粒(Ag NPs)与少层MoS₂纳米片复合,可提升MoS₂纳米片的电化学性能。本研究创新性地采用微波还原法,使Ag NPs原位沉积于MoS₂,得到Ag NPs/MoS₂复合材料。结果表明,将Ag NPs/MoS₂复合材料修饰于丝网印刷电极(screen printed electrodes,SPE)后,测得的循环伏安(cyclic voltammetry,CV)曲线峰电流值为同浓度单一MoS₂修饰电极的1.8倍,方波伏安(square wave voltammetry,SWV)曲线峰电流值为单一MoS₂修饰电极的3.4倍,电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)的电子转移阻抗值(Ret)仅为167Ω,相比MoS₂/S...     

聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/糊化淀粉复合水凝胶的制备和应用研究

水凝胶是一种由亲水聚合物三维网络结构和大量水组成的新型软物质材料，其优异的生物相容性、性能可调节性和环境适应性，使其在仿生智能材料、生物医学、柔性传感和能源管理等领域有着巨大的应用潜力。然而水凝胶内部存在大量水，具有较低的力学性能，强度差、模量低，且表面湿滑，难以与基体形成有效粘附，这些都限制了水凝胶在软物质材料中的应用。在此，以糊化淀粉与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水凝胶复合，制备了一种强韧导电水凝胶。当淀粉的添加量为4%时，所得复合水凝胶的拉伸强度从0.11 MPa提高到0.27 MPa,模量从15 kPa提升到35 kPa,断裂韧性从51 kJ·m^-2提升到210 kJ·m^-2,粘附性能提升幅度接近100%,且具有良好的导电传感能力(3.6 mS·cm^-1),在柔性传感领域具有较好的应用前景，这为用于柔性传感的软物质材料设计提供了思路。     

C/g-C3N4/MoS2复合材料的制备及光催化性能

首先以尿素和葡萄糖为前驱体,通过热缩合方法制备了C/g-C₃N₄,然后利用溶剂热法合成C/g-C₃N₄/MoS₂三元复合材料。通过不同的手段对其进行了表征,结果表明,与C/g-C₃N₄相比,该三元复合材料不仅具有更强的光吸收性能和更大的表面积,而且更有利于电子的转移。同时对其可见光催化降解甲基橙性能进行研究,结果发现,C/g-C₃N₄/MoS₂-2.0%复合材料(含有质量分数为2.0%的MoS₂)表现出最高的反应速率常数(0.0086 min^-1),分别为g-C₃N₄/MoS₂-2.0%(0.0015 min^-1)和C/g-C₃N₄(0.0036min^-1)的5.7倍和2.3倍。     

纳米尺寸二硫化钼的制备与应用研究进展

二硫化钼(MoS₂)作为一种与石墨烯具有类似结构的材料, 近些年来受到了科学家们的越来越多的关注. 它凭借自身的层状结构, 独特的电子学、电化学性质, 大的比表面积以及表面改性的潜能, 在许多领域都有着广泛的应用. 本文简单论述了目前纳米尺寸MoS₂的制备方法, 包括微机械剥离、液相剥离、嵌锂法、水热反应、气相沉积以及热分解法等, 并对这些方法在制备纳米MoS₂中具备的优点和存在的不足作了简单点评. 另外, 介绍了纳米MoS₂在光电子器件、催化、传感、能量存储与转化等领域的应用研究进展, 并着重介绍了其在电化学和生物传感分析方面的应用研究现状, 并对未来纳米MoS₂的重点研究方向作出了展望. 从目前的研究来看, 纳米MoS₂在器件、能量存储和传感分析等应用方面存在着巨大的潜质, 有望成为一种继石墨烯之后性能十分优良的多功能材料.     

壳聚糖/聚乙二醇/聚丙烯酸复合水凝胶的制备及药物控制释放行为研究

本文以壳聚糖(CS)、聚乙二醇(PEG)和丙烯酸(AA)为原料,制备了复合水凝胶CS/PEG/PAA。研究了负载四种具有不同结构和性质的药物(烟酸、烟酰胺、异烟肼和5-氟尿嘧啶)的复合水凝胶CS/PEG/PAA的药物控制释放行为。结果表明,烟酰胺和异烟肼在pH=1.80的缓冲溶液中的药物累积释放率(R)大于其在pH=6.86的缓冲溶液中的释放率;烟酸却在pH=6.86的缓冲溶液中的药物累积释放率(R)大于其在pH=1.80的缓冲溶液中的释放率。而5-氟尿嘧啶在两种缓冲溶液中的药物累积释放量相当。因此,复合水凝胶CS/PEG/PAA也许可以作为一种新型释放药物的载体。     

化学-物理法制备聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶及其性能

采用化学-物理交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石(PVA/CS/n-HA)复合水凝胶材料。通过对比其含水率、拉伸强度、红外光谱和TG谱图,探讨了PVA含量及戊二醛加入量对材料性能的影响。结果表明,m(PVA)∶m(CS+n-HA)=5∶1,戊二醛质量分数为2%时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能:含水率为82.0%、拉伸强度为2.14 MPa、断裂伸长率为343.26%;同步热分析表明,25~140℃,仅存在水分的蒸发,直至360℃材料才发生分解,说明材料的热稳定性良好;红外分析表明,CS与戊二醛发生了交联反应。     

一种新型海洋胶原蛋白复合水凝胶的制备及评价

海星具有很强的再生能力，体壁中含有丰富的胶原蛋白(SSC)。以甲基丙烯酸化透明质酸(HAMA)和甲基丙烯酸化胶原蛋白(SSCMA)为原料，复合海洋源小球藻生长因子(CGF),采用紫外光交联法制备复合水凝胶，并对复合水凝胶的力学性能、溶胀性、降解性能、微观结构进行分析，同时验证了复合水凝胶对细胞的毒性及增殖作用。通过扫描电镜观察到SSCMA/HAMA/CGF复合水凝胶具有明显的孔状结构，随着HAMA比例的增加，水凝胶的力学性能也得到了提高。当HAMA的添加量为60%时，复合水凝胶在24 h内的溶胀率最大，可达到其自身重量的5倍左右。经过30天，SSCMA/HAMA/CGF-75发生最大量的降解。SSCMA/HAMA/CGF复合水凝胶对小鼠表皮成纤维细胞(L929)无毒副作用，表现出良好的细胞相容性，且对小鼠胚胎成纤维细胞(NIH-3T3)具有明显的增殖作用，其中SSCMA/HAMA/CGF-60对细胞的增殖率最大，可达129.70%。     

碳掺杂六方氮化硼/二硫化钼吸附还原六价铬和助催化降解有机污染物

针对二硫化钼(MoS₂)因易团聚导致去除六价铬[Cr(Ⅵ)]容量低的问题, 利用六方氮化硼(BN)良好的吸附性和化学稳定性, 以多巴胺作为BN改性剂, 通过煅烧法和水热法制得碳掺杂六方氮化硼(c-BN)负载MoS₂纳米复合材料(c-BN@MoS₂). 研究了室温条件下c-BN@MoS₂对Cr(Ⅵ)的吸附还原和助催化降解有机污染物的性能. 实验结果表明, c-BN@MoS₂在40 min内对50 mg/L的Cr(Ⅵ)吸附还原去除率高达95%以上, 且以将 Cr(Ⅵ)还原至Cr(Ⅲ)为主, 在pH值为2、 温度为25 ℃条件下去除Cr(Ⅵ)最大容量可达401 mg/g, 显著高于 MoS₂(98 mg/g). 分析显示, c-BN不仅提高了MoS₂的平均孔径, 还可促进MoS₂生成金属特性的1T相, 有利于吸附Cr(Ⅵ)和加快氧化还原过程中的电子转移. 在Fe²⁺/PMS(过一硫酸氢盐)催化体系加入c-BN@MoS₂, 该体系对磺胺甲恶唑的降解性能明显增强, 其反应速率常数提高3倍, 这主要归因于c-BN@MoS₂明显加快了Fe³⁺到Fe²⁺的转变, 导致更多?OH产生, 达到增强降解污染物的目标.     

TiO2(B)多孔微球高湿光热催化降解NOx性能(英文)

近年来,半导体氧化物光催化技术由于反应条件温和,在消除环境空气中氮氧化物NO_x(NO+NO₂)方面得到了广泛的关注.然而,随着反应过程中湿度的逐渐增加,催化剂表面水的覆盖率也逐渐增加,从而导致许多光催化材料高湿失活.因此研发高湿条件下仍具有高活性的催化剂成为高效脱除大气环境中NO_x的关键.本文制备了粒径为1-2μm,结晶度较高的单斜相TiO₂(B)微球催化剂.BET和孔结构分析发现, TiO₂(B)微球具有高比表面积的多孔结构.催化性能测试发现, TiO₂(B)多孔微球在相对湿度为20%时,光热催化下的非NO₂选择性高达99%;当相对湿度增至80%时仍保持在96.18%.相比之下,当反应气相对湿度从20%增加到80%时,标准商用二氧化钛P25的非NO₂选择性却由95.02%降至58.33%,可见, TiO₂(B)多孔微球在光热催化反应中具有较强的耐湿性.进一步研究发现,光热反应中,水在催化剂...     

FeS2/MoS2纳米花异质结室温电催化固氮

氨及其产物在储氢、农业和工业上都不可或缺,与此同时环境问题日益受到关注,二氧化碳零排放、低电能消耗的电催化固氮已经成为世界各国能源发展的重要战略目标．本工作中,从生物固氮酶中的Fe-Mo-S辅助因子获得灵感,一锅法合成了FeS₂/MoS₂双金属硫化物催化剂,用于电化学氮还原(NRR).FeS₂/MoS₂催化剂由纳米片构筑形成的纳米花形貌,增大了催化剂的活性表面积．并且FeS₂/MoS₂双金属硫化物之间的协同作用和异质界面有助于界面间电子转移,提高催化剂的活性．对FeS₂/MoS₂催化剂在0.1mol·L^-1 HCl电解质中进行电化学氮还原测试,-0.2V (νs.RHE)下氨产率最高可达(11.3±0.18)μg·h^-1·mg^-1,法拉第效率为(5.29±0.12)%．在酸性介质中既表现出良好的NRR活性也展示出极好的稳定性．这为进一步探索具有异质...     

化学-物理法制备聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶及其性能

采用化学 物理交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石（PVA/CS/n-HA）复合水凝胶材料。 通过对比其含水率、拉伸强度、红外光谱和TG谱图,探讨了PVA含量及戊二醛加入量对材料性能的影响。 结果表明,m(PVA)∶m（CS+n-HA）=5∶1,戊二醛质量分数为2%时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能：含水率为82.0%、拉伸强度为2.14 MPa、断裂伸长率为343.26%;同步热分析表明,25~140 ℃,仅存在水分的蒸发,直至360 ℃材料才发生分解,说明材料的热稳定性良好;红外分析表明,CS与戊二醛发生了交联反应。     

1T相MoS2的制备及在电催化分解水析氢反应中的应用

二硫化钼(MoS₂)已成为电化学析氢反应(HER)中铂催化剂的廉价替代品。1T-MoS₂是MoS₂的金属相，由于其具有优异的导电性和更多的电化学活性位点，因此成为了比2H-MoS₂更具前景的理想催化剂材料。本文综述了1T相MoS₂的制备及在HER中的应用。首先，比较了1T-MoS₂和2H-MoS₂几何结构及电子结构的差异，从“自上而下”及“自下而上”的角度概述了1T-MoS₂常用制备方法，总结1T-MoS₂及1T-MoS₂基材料在HER领域的应用；最后指出现阶段关于1T-MoS₂的研究中仍存在的一些关键问题。     

Ni2P和MoS2催化剂在二苯并噻吩加氢脱硫反应中的氢溢流效应

对分层装填的Ni₂P//MoS₂催化剂上的二苯并噻吩加氢脱硫反应进行了研究。结果表明,分层装填的Ni₂P/Al₂O₃和MoS₂/Al₂O₃催化剂在二苯并噻吩加氢脱硫反应中存在氢溢流效应,氢溢流有助于提高MoS₂催化剂的活性位密度和加氢脱硫反应速率。由于Ni₂P比NiS_x具有更强的氢分子解离能力,Ni₂P//MoS₂催化体系的氢溢流因子略高于NiS_x//MoS₂;相对于NiS_x,Ni₂P对MoS₂催化剂是更好的助剂。