生物法PTT纤维及原料研究进展

生物质材料在许多领域显现出广阔的应用前景。PTT纤维作为生物质纤维新品种,以其优良的性能、环保和可持续发展成为业内研究的新热点。系统介绍了国内外生物法1,3-丙二醇研究进展及生产概况,指出微生物法的能耗优势和技术瓶颈;详细综述了生物法PTT纤维制备、结构及性能等方面的研究进展,阐明了发展生物法纤维及其制品的有利形势。随着生物法1,3-丙二醇制备技术的日臻完善,长期制约PTT纤维发展的原料成本进一步降低,生物法PTT纤维的高速发展值得期待。     

聚氰基丙烯酸乙酯空心纳米纤维的制备

通过溶液聚合法制备了具有空心结构的聚氰基丙烯酸乙酯纳米纤维,纤维直径为50~100 nm.研究了3种溶液体系对形成聚氰基丙烯酸乙酯纳米纤维形貌与直径的影响,并探讨了其形成机理.通过调控溶液体系内外环境可得到不同形貌的聚合物纤维,且纤维表面表现出疏水性质.该方法适用于平整且具有粗糙结构的表面.所形成的聚氰基丙烯酸乙酯纳米纤维涂层可用于基底的疏水改性.     

改性海藻酸钠聚集行为对电纺纳米纤维形貌的影响

以过硫酸钾(KPS)为引发剂, 采用双丙酮丙烯酰胺(DAA)对海藻酸钠(SA)进行改性, 制备了海藻酸钠-聚双丙酮丙烯酰胺两亲性共聚物(SA-PDAA). 将SA-PDAA与聚乙烯醇(PVA)复配, 并进行静电纺丝, 制得SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维. 通过红外光谱、 差示扫描量热和荧光光谱表征了SA-PDAA的结构和性能, 通过黏度仪、 表面张力仪和电导率仪测试了SA-PDAA纺丝液的物理性能, 用扫描电子显微镜表征了SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的形貌, 考察了SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的释药性能. 结果表明, DAA接枝到SA分子链上, SA-PDAA的临界聚集浓度为0.072 g/L, SA-PDAA具有良好的两亲性, SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维具有均一的形貌. 改性后的SA可以有效地减缓药物释放速度, 提高SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的缓释性能.     

静电纺丝法制备硫酸化的二氧化锆/二氧化硅复合纤维

将电纺丝技术与溶胶-凝胶技术相结合, 制备了SZ粒子分布于SiO2纤维外壁的硫酸化的二氧化锆/二氧化硅复合纤维. 与常见的SZ复合催化剂相比, 采用SiO2纤维负载SZ不仅可以解决粉体材料带来的难以与反应体系分离等弊病, 同时功能粒子SZ分布与纤维外壁的结构也提高了功能粒子的利用率.     

冷冻干燥法制备天然高分子复合聚电解质纳米纤维

将壳聚糖(CS)溶液和透明质酸钠(SH)溶液共混,制备成CS-SH复合聚电解质溶液,并对溶液中所形成的胶粒进行了粒径分布和ZETA电位表征。用冷冻干燥法除去溶剂,制备了CS-SH复合聚电解质纳米纤维膜。用FT-IR对其结构进行分析,并用SEM对其形貌进行了表征。并将复合聚电解质纳米纤维膜作为疏水性药物紫杉醇(PTX)的载药体系,研究了其药物释放行为。结果表明,PTX在该载体中的释放较为平缓,这可以延长药物的有效时间,降低给药次数,增强治疗效果,降低药物的毒副作用。     

碳纤维表面原位SiC纳米纤维的合成与生长

基于化学气相反应法,以高纯Si和SiO₂为反应源材料,在碳纤维表面原位生长β-SiC纳米纤维。采用XRD、SEM和TEM 等分析测试手段对SiC纳米纤维进行了表征分析,研究了不同反应温度和时间对生成β-SiC纳米纤维微观形貌和结构的影响,并探讨了β-SiC纳米纤维的生长机制。研究结果表明：采取化学气相反应法能够制备高质量、高纯度的β-SiC纳米纤维,纳米纤维的直径约为100~300 nm。随着反应温度的提高和时间的延长,纳米纤维的产额增加,且微观组织形貌发生了变化。结合制备过程和纳米纤维微观结构的观察分析,表明气-固(VS)机制是SiC纳米纤维生长的主要机理。     

碳纳米纤维负载Co3S4复合材料的合成及其在染料敏化太阳电池对电极的应用

采用水热法合成四硫化三钴（Co₃S₄）催化材料,并利用球磨和喷涂技术将其制备成对电极,结合新型无碘电解液Co²⁺/Co³⁺用于染料敏化太阳电池（dye-sensitized solar cells,简称DSCs）来研究其光电性能。测试结果显示,基于Co₃S₄对电极,DSCs的能量转化效率（power conversion efficiency,简称PCE）只有6.06%,远远低于Pt对电极（8.05%）。为了提高Co₃S₄的催化能力,采用静电纺丝技术制备碳纳米纤维（electrospun carbon nanofibers,简称ECs）,结合水热法制备出不同负载量的碳纳米纤维负载四硫化三钴（Co₃S₄/ECs）复合催化材料用于对电极,结果表明,Co₃S₄/ECs的PCE最高可达（8.22±0.08）%,优于Pt对电极。     

丝素纤维/硫酸钙抗感染骨材料的制备及性能

通过控制丝素蛋白自组装过程制备了溶液状态下的丝素纳米纤维（silk fibroin nanofibers,SFFs）,与硫酸钙、万古霉素（vancomycin,VCM）复合,制备了VCM/CS/SFFs抗菌骨材料。通过SEM、XRD、紫外分光光度计、万能力学试验机、抑菌圈、MTT等手段分别研究了复合材料的微观形貌与结构、药物释放、力学、抑菌及细胞相容性等性能。结果显示,与水作为固化液相比,随着SFFs溶液（0.017 5~2.1 mg·mL^-1）的加入,复合材料凝固时间可控,降解率逐渐降低,抗水性增强,韧性提高;同时随丝素纳米纤维含量的增加骨材料抗压强度表现为先增加后减小的趋势,一周内药物释放速率降低;材料同时具有抑菌作用;MTT实验结果显示,加入丝素纳米纤维后与纯的硫酸钙相比MC3T3细胞增殖明显。     

基于角度度量法的混纺纤维定量检测

采用“基于角度度量的多变量回归方法”对维纶和腈纶混纺纤维各组分含量进行检测,并与直接用偏最小二乘法（PLS）对混和纤维的预测结果作对比。实验结果显示,PLS法对维纶和腈纶预测值与实际值的线性相关系数r均为0．9457,标准偏差为6．0906,均方根误差为6．9948。角度度量法对维纶预测值与实际值的线性相关系数r为0．9990,标准偏差为0．8929,均方根误差为2．1896;对腈纶预测值与实际值的线性相关系数r为0．9928,标准偏差为2．1896,均方根误差为3．9493。实验证明,角度度量法比PLS法更能准确表达定量关系,角度度量法可以显著降低分析操作对环境的要求,满足了近红外光谱在混纺纤维定量分析上的要求。     

支载液膜双有机相萃取分离氧氟沙星外消旋体

基于化学热力学原理, 采用逆流分级萃取和中空纤维支载液膜技术研究了氧氟沙星外消旋体在手性环境中的萃取分离. 膜内外两相辛醇溶液中分别含有L-二苯甲酰酒石酸和D-二苯甲酰酒石酸手性选择体, 其中膜内相辛醇溶液中含有氧氟沙星外消旋体. 中空纤维膜用含有溴化十六烷基三甲胺的磷酸氢二钠/磷酸缓冲液(pH = 6.86)浸泡48 h. 改性的液膜允许氧氟沙星对映体穿过, 而手性选择体和有机溶剂不能穿过. 对中空纤维膜分级手性萃取理论, 传质性能及立体选择性进行了研究; 并建立了氧氟沙星外消旋体在中空纤维支载液膜手性分离的数学模型R/S=0.976 e^0.03NTU. 使用11个22 cm长膜器串联(传质单元数为78)逆流分级萃取, 产品光学纯度达90%以上.