低黏附耐酸碱水相超疏油铜表面的制备

制备了一种新型的耐酸碱性的水相超疏油铜表面. 在水相中,油滴在其表面上的接触角高达162°,同时极易滚动,表明所得到的表面不但具有水相超疏油特性,同时还表现出较低的黏附性及较强的耐酸碱能力. 在不同pH值（2~12）的水溶液中,这种低黏附超疏油特性依然存在. 研究表明,该表面的水下超疏油及低黏附特性主要源于表面亲水性的化学组成及独特的微纳米等级结构之间的协同作用. 而较强的耐酸碱性则得益于铜材料自身较好的化学稳定性.     

仿生微纳米纤维黏附材料

自然界中功能与结构相统一的生物材料是人类社会创新的灵感源泉。在众多具有优异性能的生物材料中,具有特殊黏附性能的生物微纳米纤维一直是仿生研究领域的热点之一。生物微纳米纤维黏附现象是自然界中存在的一类奇特的现象,众多具有特殊黏附性质和功能的生物微纳米纤维材料在生物运动、防御和猎物捕获等方面都具有重要的作用。生物微纳米纤维黏附主要包括纤维尖端的黏附和表面的黏附,如壁虎脚刚毛尖端的黏附和蜘蛛丝表面的黏附。研究表明生物微纳米纤维黏附作用主要来源于其特殊的微纳米结构和表面性质。受自然界中具有特殊黏附性能的生物微纳米纤维启发,人们设计和开发了众多性能优异的仿生微纳米纤维黏附材料。微纳米纤维黏附材料在干态粘胶、高效集水和空气过滤等领域都具有重要的应用价值。本文综述了壁虎脚刚毛、蜘蛛丝等生物微纳米纤维的黏附机理及其相应仿生材料的研究进展,并对该领域未来的发展方向作了展望。     

仿生干湿摩擦黏附器件的研究进展

生物在自然界的演化过程中进化出了许多独特的干湿摩擦、黏附器官来适应其生存环境.研究人员通过对自然界中典型摩擦与黏附现象的研究、认识和总结,提出了相应的仿生界面摩擦、黏附理论与模型,用于指导人工合成型智能摩擦黏附材料与器件.目前,仿生摩擦、黏附材料体系与器件的设计策略主要以表面微结构、界面物理化学相互作用以及机械形变为基...     

基于聚琥珀酰亚胺衍生物仿生超亲水表面的制备及性能

利用对聚琥珀酰亚胺(PSI)的亲核加成反应,仿生设计合成侧基带有多巴胺和磺酸甜菜碱两性离子基团的新型聚琥珀酰亚胺衍生物(PSI-DA-ZW);通过聚琥珀酰亚胺衍生物中多巴邻苯二酚基团的氧化自聚和沉积,制备了仿生超亲水功能涂层表面(PSI-DA-ZW/glass).利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM...     

两性离子自组装仿生表面的制备、 表征及抗黏附性能

设计与合成了磺酸甜菜碱型的两性离子化合物: N,N-二甲基氨甲酸乙酯基丙基三乙氧基硅烷磺酸内盐(SiNNS), 利用红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(¹H NMR)对其分子组成与结构进行了表征. 通过自组装技术将SiNNS分子构筑在玻璃基材表面, 形成了模拟细胞外层膜的仿生表面. 利用原子力显微镜(AFM)、 X光电子能谱(XPS)和接触角测量仪对表面的形貌特征、 化学组成和润湿性进行了表征. 以空白玻璃为对照样品, 研究了这一表面的防雾性能和抗细菌黏附性能. 结果表明, 所制备的两性离子自组装仿生表面具有超亲水性和水下超疏油特性, 其水滴接触角为9.2°, 水下油滴接触角接近180°; 与对照样品相比, 两性离子自组装表面具有优异的防雾性与抗细菌黏附性.     

利用气体微量转移技术制备低含量R12气体标准物质

介绍利用气体微量转移技术快速制备低含量气体标准物质的方法原理、关键技术及过程,总结了该技术的优点.利用该方法将纯气两次稀释,得到4瓶浓度为0.1 μmol/mol的R12混合气,浓度的相对标准不确定度为0.14％.用带有电子捕获检测器的气相色谱仪对4瓶混合气量值进行一致性核验,偏差均符合要求,制备的4瓶混合气的量值具有较好的一致性.新方法通过减少制备步骤,缩短了制备时间,节约了制备成本.     

氨气腐蚀法制备黏附性能可控的超疏水铜表面

采用简单便捷的方法制备出了具有不同黏附性能的超疏水表面. 通过控制氨气对金属铜表面的腐蚀时间, 分别制备了具有微米球及微米棒状结构的表面. 利用低表面能氟硅烷(FAS)修饰后, 2种表面均表现出超疏水特性(接触角均大于150°), 然而其黏附性能却截然相反. 具有微球结构的表面呈现出高黏附特性, 而具有微米棒状结构的表面则显示出低黏附特性. 研究发现, 表面不同的微观结构导致了液滴在其表面上分别处于Cassie-impregnating wetting态及Cassie态, 从而呈现出了不同的黏附性能.     

材料表面性质调控细胞黏附

生物医用材料旨在通过调控材料和细胞之间的相互作用来实现组织的再生和修复。黏附过程直接决定了细胞是否能够充分发挥生物学性能,因此通过对材料表面的物理和化学改性来调控细胞黏附,对于生物材料具有至关重要的意义,也是非常活跃的研究热点。材料表面物理改性通常通过对包括表面粗糙度、形貌、模量和多孔结构等物理性质的调控,为细胞构建适合黏附的材料表面。而化学改性则借助于表面电荷及亲疏水性调控、促黏分子修饰等化学手段来提高材料表面与细胞间的相互作用力,进而促进细胞黏附。近年来,材料表面调控细胞黏附的研究取得了许多新的突破性进展。例如在传统的促黏分子表面修饰之外,人们逐步发现对促黏分子序构的精准调控也可以有效地提高材料表面的促黏性能。而刺激响应性表面则可以根据外界信号的刺激,使得材料表面在促黏和抗黏之间实现智能的转换。本文从物理改性、化学修饰、刺激响应性表面构建等角度出发,全面总结和讨论了材料表面性质对细胞黏附的调控作用,梳理了材料表面的设计思路,多种材料表面的修饰改性方法等最新进展,并展望了未来材料表面对细胞黏附的调控思路。     

基于贻贝仿生化学的分离功能材料

贻贝仿生的表面化学是近年来材料学、化学、生物医学等领域的交叉研究热点。多巴胺可以作为贻贝足丝蛋白(Mfp)超强黏附特性的模型分子,通过复杂的氧化-自聚和组装,形成多种功能的聚多巴胺(PDA)纳米涂层和纳米粒子,在分离膜、吸附材料、生物医用材料、生物黏结剂等领域有着广阔的应用前景。本研究小组近年来持续开展了基于贻贝仿生化学的分离功能材料制备与结构调控的研究工作,率先将多巴胺表面沉积方法应用于多孔分离膜表面的构建与功能化,提出了多巴胺的自聚-沉积过程模型,进而验证了PDA沉积层的纳滤分离特性,建立了一条简单方便的膜表面功能化与纳滤膜制备新途径。本文主要对基于贻贝仿生化学的分离功能材料,特别是分离膜的研究进展进行综述,并对将来的发展趋势进行展望。     

液态低沸点气体的表面张力

利用双毛细管法测定了液氮沸点温度下液氮的表面张力。用非线性方程γ=γ0(1-T/TC)n描述了液态N2、O2、Ar、Xe、H2、Ne、He、F2和Kr的表面张力与温度的关系,并采用一元线性回归的方法拟合了上述各流体的参数γ0和n,准确度高于文献值,说明方程能正确表达表面张力与温度的关系。这些数据有利于对上述低沸点气体进行准确的热力学计算。     

Highly Transparent and Colorless Polyimide Film with Low Dielectric Constant by Introducing Meta-substituted Structure and Trifluoromethyl Groups

An effective design strategy for preparing highly transparent polyimide film with low dielectric constant is presented. The key to the strategy is to simultaneously introduce meta-substituted structure and trifluoromethyl in polymer chains. By using this design strategy, a highly transparent polyimide film with low-k was synthesized from 3,5-diaminobenzotrifluoride(m-TFPDA) and 4,4′-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride(6 FDA) through a two-step method. The obtained m-TFPDA/6 FDA(CPI) film(～30 μm) possesses high optical transparency(λ_(cutoff)=334 nm, T_(450nm)=85.26%, Haze=0.31) and is close to colorless(L*=96.03, a*=-0.34, b*=2.12, yellow index=3.96). The intrinsic k and dielectric loss value of the film are 2.27 and 0.0013 at 10 kHz, respectively. More importantly, such low dielectric performance could remain stable up to280 °C, and the film shows a low moisture rate(～0.51%), which helps to maintain the low-k property stability in different humid environments.Meanwhile, the film also shows good thermal stability and mechanical properties, with a glass transition temperature(T_g) of 296 °C and the 5 wt%decomposition temperature(T_(d,5%)) of 522 °C under N_2. The tensile strength and tensile modulus of the film are 85.1 MPa and 1.96 GPa,respectively. In addition, the film is soluble in common solvents, which allows simple solution processing and low-cost, continuous roll-to-roll processes. This design strategy is beneficial to improving the transparency, lightening yellow color, lowering the dielectric constant and meanwhile maintaining the comprehensive properties of polyimide films, which is mainly due to the introduced meta-substituted and trifluoromethyl structures effectively inhibiting the transfer of charge transfer complex(CTC) effects and increasing the free volume of film. This design strategy could also be extended to other high-performance polymer systems.     

低温等离子体在锂离子电池材料中的应用

综合评述了低温等离子体技术的基本原理、 常用方法及其在锂离子电池材料领域中的研究进展, 重点评述了等离子体技术在锂离子电池正极、 负极、 隔膜及固态电解质等重要组分中的材料制备与表面改性方面的主要研究结果和应用优势, 并对其所面临的挑战和未来的应用方向进行了展望.     

超疏水低粘着铜表面制备及其防覆冰性能

用喷砂处理在铜片表面形成微米级丘陵状凹坑,再用表面氧化处理在铜片表面制备菊花花瓣状CuO纳米片.通过喷砂-表面氧化处理在铜片表面成功构建了微米-纳米复合结构,这种表面氟化后与水滴的接触角高达161°,滚动角低至1°,显示出优异的超疏水性和很低的粘着性.低温下,这种表面与水滴间的热量交换较小,水滴不易凝结,有效地提高了抗结霜性.抗结霜性良好的超疏水铜有望在热交换器或低温运行设备等领域获得应用,这种简便的超疏水铜表面的制备方法也给其它工程材料超疏水表面的工业化制备提供了一个思路.     

SUPPRESSION OF CELL ADHESION ON POLYACRYLONITRILE-BASED MEMBRANES BY THE ANCHORING OF PHOSPHOLIPID MOIETIES

In this work, the membrane surface of poly（acrylonitrile-co-2-hydroxyethyl methacrylate） （PANCHEMA） was chemically modified by anchoring of phospholipid moieties. The process involved the reaction of hydroxyl groups on the membrane surface with 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane （COP） followed by the ring-opening reaction of COP with trimethylamine. Chemical differences between the original and the modified membranes were characterized by FT-IR and XPS, It was found that the amount of macrophage adhered on the modified membrane surface is substantially lower than that on polyacrylonitrile （PAN） and PANCHEMA membranes under the same condition, The morphological change of the adherent cell is also suppressed by the generation ofphospholipid moieties on the membrane surface.     

聚苯乙烯共价键合磷铵两性离子的结构修饰及血液相容性

利用形成碳-氧键将磷铵两性离子(1)共价键合到聚苯乙烯(PS)材料表面, 改善其抗凝血性能. 首先对PS进行氯甲基化反应, 生成苄氯结构, 然后通过自合成化合物1中的-OH与氯甲基化聚苯乙烯的-CH₂Cl反应形成醚键, 将两性离子接枝在PS上. 表征了产物结构, 并通过水接触角和血小板黏附实验对结构修饰前后材料的亲水性和抗凝血性能进行了比较. 结果表明, 磷铵两性离子结构修饰的聚苯乙烯材料可以有效地提高其血液相容性.     

A Novel Approach for the Surface Modification of Polymeric Membrane with Phospholipid Polymer

A new economic and convenient method to modify the surface of microporous polypropylene (PP) membranes with phospholipid polymer was given. The process included the photo-irradiated graft polymerization of N,N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and the ring-opening reaction of the grafted polyDMAEMA with 2-alkyloxy-2-oxide-1,3,2-dioxo-phospholanes (AOP). Four AOPs, whose alkyloxy groups consisted of dodecyl, tetradecyl,hexadecyl and octadecyl moieties, were used to convert the grafted polyDMAEMA to phospholipidpolymers. FT-IR spectra confirmed the chemical change of membrane surface. Platelets adhesion experiment indicated that PP membrane with excellent blood compatible surface could be fabricated by this method.     

低温等离子体对超高分子聚乙烯纤维表面改性研究

介绍了低温等离子放电技术的概念、原理、实施方法及其在超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维表面改性方面的应用。综述了国内外低温等离子体对UHMWPE纤维表面改性的最新研究成果,阐述了气体等离子体种类、处理功率和处理时间等因素对UHMWPE纤维表面改性效果的影响机理,以及低温等离子设备对UHMWPE纤维表面改性连续化的初步...     

新型含酯基结构的具有低线膨胀系数和吸水性的聚酰亚胺的合成

将2种主链中含有酯基结构的二胺单体:二(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯(BPTP)和4-氨基苯基-4-氨基对苯甲酸酯(APAB),与几种常见的酸酐聚合,合成了一系列主链中含有酯基结构的新型聚酰亚胺膜材料.结果表明,所制备的聚酰亚胺薄膜表现出优良的热稳定性、机械性能和低吸水性,其中聚合物的表观玻璃化转变温度高达526℃,在空气和N2气气氛下5%的热失重温度分别在498和507℃以上,表明薄膜具有非常优异的热性能.由于聚合物主链中引入酯基结构而表现出低的线膨胀系数和吸水率.