PVA/GA/β-CD纳米纤维的制备及染料吸附性能

利用静电纺丝技术,以六氟异丙醇(HFIP)和水为溶剂,制备了环糊精(β-CD)含量为70%(质量分数)的聚乙烯醇(PVA)/β-CD纳米纤维,并经戊二醛(GA)交联处理得到了可用于染料吸附的PVA/GA/β-CD纳米纤维.通过红外光谱和扫描电子显微镜研究了交联反应前后纳米纤维组成和形貌的变化;考察了PVA/GA/β-CD纳米纤维对7种水溶性染料的吸附性能.结果表明,PVA/GA/β-CD纳米纤维对孔雀石绿、甲基紫和刚果红的吸附效果较好,最大吸附量分别为124.71,121.14和127.39 mg/g,4次吸附-解吸附循环后,染料去除率仍保持80%左右,在染料废水处理中具有良好的应用前景.     

Study on the adsorption of heavy metals by a new magnetic hydrogel based on acrylic acid/ acrylamide/ sodium p-styrenesulfonateEI北大核心CSCD

通过水溶液法将Fe₃O₄@SiO₂负载到丙烯酸（AA）-丙烯酰胺（AM）-对苯乙烯磺酸钠（SSS）三元共聚水凝胶上,制备了具有高吸附能力的磁性水凝胶P（AA/AM/SSS）/Fe₃O₄@SiO₂。通过傅里叶变换红外光谱,X射线衍射光谱,拉曼光谱和比表面孔径分析表征了磁性水凝胶的微观结构。该磁性水凝胶平均孔径3.1 nm,属于介孔材料,且具有较好的热稳定性。吸附性能研究发现其对重金属离子Pb²⁺,Cu²⁺,Co²⁺,Cd²⁺和Ni²⁺均显示出较高的去除率,其中对Pb²⁺表现出优异的选择性,最大吸附量为497 mg/g。吸附动力学研究表明,吸附过程遵循拟二级动力学模型。再生实验发现该水凝胶经过7次吸附-解吸循环后,磁性水凝胶饱和吸附容量仍保持在265 mg/g。     

环糊精-壳聚糖/羧甲基纤维素水凝胶的制备及其缓释性能研究

首先通过壳聚糖(CS)、柠檬酸(CA)和环糊精(β-CD)制备了环糊精接枝壳聚糖载体(CS-CA-β-CD);然后将CS-CA-β-CD与羧甲基纤维素(CMC)共混制备了环糊精-壳聚糖/羧甲基纤维素水凝胶(CS-CA-β-CD/CMC),利用红外光谱(FTIR)、Zeta电位和透射电镜(TEM)对其结构进行表征;最后将...     

PVA微晶交联和SA/PAA双网络协效增强增韧SA纤维

为了提高海藻酸钠(SA)纤维的断裂强度和断裂伸长率, 以丙烯酸(AA)为化学交联组分, SA为离子交联组分, 聚乙烯醇(PVA)为微晶交联组分, 采用湿法纺丝和冻融循环方法制备含有PVA微晶交联点和海藻酸钠/聚丙烯酸(SA/PAA)双网络结构的海藻酸钠/聚丙烯酸/聚乙烯醇(SA/PAA/PVA)复合纤维. 通过流变性能、 力学性能、 红外光谱、 X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试研究了交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)含量和PVA微晶交联对SA/PAA/PVA纺丝原液和复合纤维的结构与性能的影响. 结果表明, 当MBA质量分数为0.5%时, 纺丝原液的损耗模量(G″)最小, 可纺性最好, 复合纤维的断裂强度达到2.83 cN/dtex, 断裂伸长率达到9.38%, 比再生SA纤维分别提高了15.98%和38.96%; PVA冷冻之后形成微晶交联点并且PAA和PVA已经复合到体系中; PAA和PVA的加入提高了复合纤维的结晶度; 复合纤维的表面形貌趋于光滑和规整, 纤维断面更加致密.     

联苯甲酰桥联β-环糊精吸附U(VI)的动力学和热力学

β-环糊精与对甲苯磺酰氯在低温碱性溶液中反应合成6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精,并利用红外光谱和核磁共振氢谱对其进行表征;联苯甲酰与6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精以摩尔比为1: 2反应合成一种新型的联苯甲酰桥联β-环糊精(BB β-CD)材料,并采用紫外可见分光光度法对其合成机理以及BB β-CD和联苯甲酰对U(VI)的吸附行为进行研究;同时采用扫描电镜对材料吸附U(VI)前后的外貌形态进行表征。通过间歇吸附法考察pH、反应时间、温度以及干扰离子等因素对吸附过程的影响。结果表明,相比联苯甲酰,BB β-CD能更有效地吸附U(VI),在pH=4.5,反应时间为60 min条件下,最大吸附量为12.16 mg·g^-1,吸附率高达91.2%。动力学和热力学拟合结果表明,吸附过程更符合准二级动力学速率方程,Langmuir等温吸附模型比Freundlich等温吸附模型更适合模拟吸附过程,且吸附是自发吸热的过程。     

聚乙烯醇/酸化碳纳米管高亲水性三维孔电极膜的制备与电化学性能

在酸化碳纳米管的基础上, 采用电泳沉积和冷冻-解冻循环交联工艺制备了高亲水性聚乙烯醇/酸化碳纳米管(PVA/a-MWCNTs)水凝胶电极膜. 该电极膜具有三维连通纳米孔结构, 同时还具有高电活性面积、 低表面电荷传递电阻以及良好的扩散通透性等电化学特性. 该电极膜对多巴胺(DA)有很好的电化学响应特性, 并且对多巴胺的电化学还原电流不受抗坏血酸(AA)干扰, 在过量抗坏血酸存在下, PVA/a-MMWCNTs水凝胶电极膜对多巴胺还原电流的一阶导数与多巴胺的浓度在2×10^-6 ~2×10^-3 mol/L范围内呈线性关系, 检出限达到1×10^-6 mol/L, 灵敏度达到12.3 μA/(mmol·L^-1), 同时还表现出了较好的电极稳定性和重现性.     

油页岩飞灰对重金属离子的吸附动力学及热力学

采用批式振荡吸附法研究了燃油页岩电厂循环流化床锅炉飞灰对重金属离子Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附动力学及吸附热力学特性,并提出了吸附机理。结果表明,油页岩飞灰对Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线。在油页岩飞灰对重金属离子吸附的初始阶段,拉格朗日准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循二级反应动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果。油页岩飞灰对Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附是吸热反应。     

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。     

联苯甲酰桥联β-环糊精吸附U(Ⅵ)的动力学和热力学（英文）

β-环糊精与对甲苯磺酰氯在低温碱性溶液中反应合成6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精,并利用红外光谱和核磁共振氢谱对其进行表征;联苯甲酰与6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精以摩尔比为1:2反应合成一种新型的联苯甲酰桥联β-环糊精(BBβ-CD)材料,并采用紫外可见分光光度法对其合成机理以及BBβ-CD和联苯甲酰对U(Ⅵ)的吸附行为进行研究;同时采用扫描电镜对材料吸附U(Ⅵ)前后的外貌形态进行表征。通过间歇吸附法考察p H、反应时间、温度以及干扰离子等因素对吸附过程的影响。结果表明,相比联苯甲酰,BBβ-CD能更有效地吸附U(Ⅵ),在p H=4.5,反应时间为60 min条件下,最大吸附量为12.16 mg?g~(-1),吸附率高达91.2%。动力学和热力学拟合结果表明,吸附过程更符合准二级动力学速率方程,Langmuir等温吸附模型比Freundlich等温吸附模型更适合模拟吸附过程,且吸附是自发吸热的过程。     

亚铁氰化铜-聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素/石墨烯复合水凝胶的制备及铷吸附性能

铷是一种稀贵的碱金属,具有很高的经济价值和广阔应用前景,从卤水中有效提取铷具有重要意义。通过热引发聚合法合成水凝胶基质（聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素/氧化石墨烯水凝胶,PCG）固定亚铁氰化铜（KCuFC）,制备了一种新型的铷（Rb⁺）吸附剂（KCuFC-PCG）。采用物理化学方法对KCuFC-PCG的结构和性质进行了表征。通过批量吸附实验,研究了pH值、吸附时间、Rb⁺初始质量浓度、温度和竞争离子对吸附的影响。结果表明,KCuFC-PCG吸附剂在pH值（5～9）范围内表现出良好的吸附能力,pH=8时表现最佳;在Rb⁺质量浓度为5 mg/L,pH=8,吸附6 h达到吸附平衡,KCuFC-PCG的对Rb⁺的吸附量为89.12 mg/g;动力学行为可用准二级动力学模型来描述,表明化学吸附为速率控制步骤;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,最大吸附量为258.4 mg/g。以0.2 mol/L NH₄Cl作为解吸剂,解吸3 h,解吸率为77%。     

β-环糊精固载化PGMA微球的制备、表征及其性能研究

将β-环糊精(β-CD)直接固载到具有大量环氧活性功能基的聚甲基丙烯酸环氧丙酯珠体(PGMA微球)上,制备出新型的环糊精聚合物(PGMA-β-CD)。研究了不同催化体系、反应物料比、反应时间、温度等对固载化反应的影响,经优化,β-CD的表观固载量可达35.14μmol/g,明显高于文献报道的硅胶固载β-CD的固载量。用红外光谱和扫描电镜对PGMA-β-CD进行了表征。考察了PGMA-β-CD对苯酚的包络吸附性能,其饱和吸附量为50.93mg/g干球,初步讨论了其包络识别特性。     

β-环糊精交联聚丙烯酸水凝胶的合成及其药物控制释放研究

采用1,3-二环己基碳化二亚胺(DCC)为缩合剂,通过β环糊精与丙烯酸的酯化反应合成了不同取代度的丙烯酸β环糊精酯(βCD6A),以此为单体与丙烯酸通过氧化还原自由基引发聚合,合成出了不同交联密度和不同环糊精含量的新型水凝胶(AAβCD6A).溶胀实验表明,该类水凝胶均具有pH敏感性,溶胀动力学实验进一步对其机理进行了探讨.选择苯丁酸氮芥(CHL)作为模型药物,考察了不同pH下AAβCD6A水凝胶对药物释放行为的影响.结果表明,pH=6.8时药物释放率均大于pH=2.0时药物释放率,环糊精的存在表现出促释作用.     

物理交联聚乙烯醇/羟基末端聚酰胺-胺树型高分子水凝胶的制备与性质研究

聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性的生物相容性好并可降解的合成高分子,PVA通过化学或物理方法交联可以形成水凝胶,PVA与聚丙烯酸(PAA)、聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)及壳聚糖形成互穿网络型水凝胶,改善凝胶的性质,另一方面,树型高分子是一     

环糊精改性羧甲基纤维素水凝胶的制备、表征和封装/释放性能研究

本文通过反相悬浮聚合的方法在碱性条件下制备了多组环糊精(β-CD)改性的羧甲基纤维素(CMC)水凝胶,以香兰素为模型物考察了其吸附和封装性能。结果显示,水凝胶有着优良的吸附与释放性能,在环境p H为11.0时,其最高平衡溶胀率为1765.1%,当β-CD与CMC的原料比增加时,其平衡溶胀率降低。改性水凝胶对香兰素有着出色的封装能力,封装率可达95.8%;吸附平衡后的聚合物水凝胶也有着优良的释放率,在中性条件下最大释放率可达93.9%,表明其有着优良的重复使用性。本文的结果可为香兰素等对光、空气或其他外界因素敏感的物质在工业中的应用提供指导意义。     

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.     

聚丙烯酸盐-丙烯酰胺水凝胶的制备及对重金属离子吸附性能的研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,K2S2O8为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法合成P(AA-AM)水凝胶,通过正交实验优化了P(AA-AM)水凝胶的制备工艺.对制备的P (AA-AM)水凝胶进行了SEM和XPS分析,探讨了P(AA-AM)水凝胶对Cu2+、pb2+、Zn2+和Cd2+的吸附等温线和吸附动力学行为,研究了P(AA-AM)水凝胶的粒径、吸附温度、pH值和重金属离子的初始浓度对P(AA-AM)水凝胶吸附性能的影响.实验结果表明,所制备的P(AA-AM)水凝胶是一种具有三维网络结构的高分子材料,其表面的氨基和羧基残基能够与重金属离子发生螯合反应.减小P(AA-AM)水凝胶粒径、增大溶液pH值、升高吸附环境温度均有利于吸附反应的进行.粒径为0.097 ～0.15 mm的P(AA-AM)水凝胶粉末,在35℃、pH=5的条件下进行吸附等温线实验,得到水凝胶对重金属Cu2+,pb2+,Zn2+和Cd2+的理论最大吸附量分别为186,588,208和403 mg/g.P(AA-AM)水凝胶对重金属离子的吸附符合准二级动力学模型(R2＞0.98),吸附等温线符合Langmuir吸附等温线(R2＞0.95).干扰离子实验和理论模拟均证明P(AA-AM)水凝胶对pb2+具有良好的吸附性.     

半互穿海藻酸钠/聚丙烯酰胺凝胶吸附结晶紫动力学/热力学行为和吸/脱附机理

将含有大量—COO-的聚阴离子海藻酸钠(SA)引入聚丙烯酰胺(PAM)凝胶网络中,采用自由基溶液聚合法制备半互穿网络结构的SA/PAM水凝胶.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了SA/PAM水凝胶吸附结晶紫(CV)前后的孔洞形态和化学组成变化,采用多种模型研究了SA/PAM水凝胶对CV分子的吸附动力学和热力学行为,并探讨了脱附效率,提出了吸脱附机理.研究结果表明,SA的引入降低了孔径尺寸,增加了孔洞数量;SA/PAM-10凝胶对CV分子吸附量最大,达到13.5838 mg/g,符合伪一级吸附动力学模型,吸附速率受膜扩散和粒子内扩散过程共同影响;等温吸附过程符合Temkin和D-R模型,属于微孔多层吸附;热力学分析结果表明,吸附过程由熵驱动引起,非化学诱导因素影响所致;采用HCl进行脱附,最大脱附率高达94.18%,加入Na OH可实现SA/PAM水凝胶的可逆吸附;较高的吸附量主要源于SA分子链上的COO-与CV分子的—C N+—存在的静电作用,低pH值时由于—COO-和—NH2质子化导致与CV分子的静电斥力增大,脱附率随之增加.     

新型DNA电化学传感器的研制及其用于DNA氧化性损伤检测的研究

用溶胶-凝胶法在玻碳电极上制备了纳米多孔羟基磷灰石(HAp)-聚乙烯醇(PVA)涂层膜固定双链DNA,得到了一种新型DNA电化学传感器,检测了由Fenton反应引起的DNA氧化性损伤.结果表明,一定量浓度的抗坏血酸(AA)能加速Fenton反应的进行,使DNA损伤很快达到极限;损伤试剂中Fe²⁺的浓度越大,产生的羟基自由基(OH.)越多,对DNA的损伤就越严重;损伤试剂中EDTA的浓度越小,溶液中游离的Fe²⁺以及与DNA键合的Fe²⁺的浓度则相对越大,对DNA的损伤也就越严重.     

壳聚糖-叶酸复合凝胶的制备及Pb2+吸附性能研究

叶酸(FA)通过离子交联壳聚糖构筑了壳聚糖-叶酸水凝胶(CS-FA-HG),利用红外光谱、紫外-可见光谱、电子扫描显微镜等对其结构进行表征,并考察了CS-FA-HG对Pb²⁺的吸附性能。实验结果表明,FA、壳聚糖醋酸盐(CS-Ac)浓度均为35 mg/mL,Na₂CO₃溶液的质量分数为5.0%时,FA钠盐通过静电作用离子交联CS-Ac,形成CS-FA-HG,微观呈枝状纤维结构;在pH 5.0,吸附温度30℃的条件下,80 mg干CS-FA-HG在50 mL初始浓度15 mg/L的Pb²⁺溶液中,对Pb²⁺的吸附量为8.14 mg/g;吸附符合二级动力学方程和Langmuir吸附等温式。CS-FA-HG制备方法简单,绿色环保,无二次污染,在重金属离子吸附方面有潜在应用。     

溶胶-凝胶法制备四种环糊精衍生物毛细管气相色谱柱

采用溶胶-凝胶法制备了七(2,3,6-三-O-乙基)-β-环糊精(全乙基-β-CD)、七(2,3,6-三-O-丙基)-β-环糊精(全丙基-β-CD)、七(2,3,6-三-O-辛基)-β-环糊精(全辛基-β-CD)和2,6-二-O-苄基-β-CD 4种环糊精衍生物毛细管气相色谱柱。在制备方法上,仿照一般动态法,大大简化了制备过程,缩短了制备时间。所得色谱柱的理论塔板数在3000/m左右,能够很好地分离苯衍生物的位置异构体,尤其对难分离的二甲苯、甲酚等取得了理想效果(α＞1),其中溶胶-凝胶法制备的全烷基(乙基、丙基、辛基)化环糊精衍生物柱的分离能力优于2,6位苄基衍生化的环糊精柱。 同一根柱不同次进样和不同柱之间表现出良好的重复性,保留时间的相对标准偏差小于8.5%;对使用大约40次后的溶胶-凝胶柱重新进行测试,柱效下降不明显,说明该类色谱柱的稳定性良好。