一种新型聚酰亚胺-氨酯反渗透复合膜材料的合成及表征

采用关键功能单体N,N'-二甲基间苯二胺(DMMPD)和多元酰氯5-氯甲酰氧基-异肽酰氯(CFIC)聚合制备了一种耐氧化的聚酰亚胺-氨酯(DMMPD-CFIC)反渗透复合膜材料. 研究了水相溶剂、 多元胺浓度和组成及两相接触时间等因素对DMMPD聚合成膜的影响. 结果表明, 虽然DMMPD-CFIC膜的脱盐率不够理想, 但将4-甲基间苯二胺(MMPD)与DMMPD以2∶1(质量比)组合后制得的MMPD/DMMPD-CFIC膜的脱盐率得到显著提高, 并且对膜的耐氯性能影响不大. 采用傅里叶衰减全反射红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析了2种膜的活性层的结构, 并利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对膜的表面形态进行了表征.     

大长径比金纳米棒的合成及其单细胞毒性研究

利用三步晶种生长法合成长径比约为14的大长径比金纳米棒(GNR),利用巯基十一酸(MUDA)对金纳米棒表面进行了生物适应性修饰,并在宏观水平上研究了修饰前后的金纳米棒在对细胞活性的影响。利用单细胞方法分别考察了修饰后的纳米金棒对细胞贴壁过程、增殖速率、细胞内ROS以及骨架排布的影响。虽然MTT细胞活性结果显示内吞后的金纳米棒对细胞无毒,但单细胞毒性分析方法发现,不同浓度纳米金棒对早期贴壁过程有较小的影响,且内吞的纳米金棒在一定程度上促进了细胞的增殖,而高浓度下纳米金棒引起了细胞内ROS含量的升高,并破坏了细胞内骨架纤维排布。本研究建立了用单细胞行为分析纳米颗粒对细胞毒性的方法,证明了以往仅仅利用MTT等宏观手段分析纳米材料生物适应性是不足的。纳米材料在生物医学领域的进一步应用还应考虑单细胞及分子水平上的毒性效应。     

壬基酚表面印迹聚合物微球的合成及分子识别特性

采用表面分子印迹技术,在二氧化硅微粒表面通过乙烯基三甲氧基硅烷接枝,以壬基酚(NP)为模板、α-甲基丙烯酸为功能单体制备了壬基酚印迹聚合物。扫描电镜及比表面分析仪测试结果表明制备的印迹聚合物呈均匀分散的微球,具有较大的比表面积。采用红外光谱表征印迹聚合物微球制备过程中的化学结构变化情况,并用平衡吸附法研究了聚合物对NP的结合性能与分子识别特性。研究结果表明,聚合物对壬基酚具有良好的结合亲和性,最大结合量可达184.6 mg/g。印迹聚合物对NP的吸附量高于其结构类似物对特辛基酚和双酚A的吸附量,表现出较高的选择性识别能力。     

基于第一性原理的无铅无机钙钛矿Cs3Bi2X9(X=Cl、Br、I)光电性能表面效应研究

用基于第一性原理的密度泛函理论方法,对Cs₃Bi₂X₉(X=Cl、Br、I)的光电特性进行理论计算,并系统阐述这3种晶体的表面效应对光电性能的影响。结果表明,3种材料的光学特性由铋原子和卤素原子最外层p轨道上的价电子主导。在可见光区中,材料的吸收峰会随卤素原子序数的增加呈现红移,其中一维结构的Cs₃Bi₂Cl₉表面结构在光吸收能力上尤为特别且敏感;二维结构的Cs₃Bi₂Br₉光吸收能力会受厚度影响;零维结构的Cs₃Bi₂I₉非常稳定,且几乎不受表面特性和晶体厚度的影响。     

非离子表面活性剂Brij35胶束体系中α-溴代萘的室温燐光

建立了非离子表面活性剂Ｂｒｉｊ３５胶束介质中α－溴代萘的燐光分析法，并与十二烷基 硫酸钠ＳＬＳ体系作了比较。方法特点如下：α－溴代萘在低浓度的Ｂｒｉｊ３５胶束溶液中即产生 ＲＴＰ发射，具有良好的分析特性。甲醇、乙醇等的加入，体系不会使燐光达到稳定的时间增长，测量操作简便。ＴｌＮＯ３的存在使背景降低，精密度提高。Ｂｒｉｊ３５体系比 ＳＬＳ体系具有较大 的粘度，较小的丙酮猝灭影响。     

种子乳胶粒表面修饰法制备核壳结构PSt/TiO_2复合微球

首先采用无皂乳液聚合法合成了表面带负电荷、粒径为360 nm的单分散聚苯乙烯(PSt)乳液,并利用聚乙烯亚胺(PEI)在25℃下对PSt乳胶粒表面进行修饰,得到了表面带有正电荷的PSt种子乳液;然后以乙醇和水的混合物为反应介质,采用种子乳液加入法,使钛酸正丁酯(TBT)在修饰后的乳胶粒表面进行水解与缩合,制备出了核壳结构PSt/TiO2复合微球,利用电镜对复合微球的结构形态进行了表征.结果表明,PSt乳液改性时体系的zeta电位随着PEI用量的增加而升高,当PEI用量为PSt聚合物重量的15%时,体系的zeta电位从原来的-40.3 mV升高到了38.3 mV,达到对PSt乳胶粒表面改性的最佳值;在制备PSt/TiO2复合微球时,TiO2包覆量随着反应时间的延长而增加,反应7 h时达到90.2%的最大值;随介质中水含量的增加,吸附到复合微球表面上的TiO2纳米颗粒逐渐减少,复合微球表面逐渐变得光滑,当EtOH/H2O质量比为100/6.0时,得到结构均一、壳层厚度为29 nm的核壳结构PSt/TiO2复合微球.     

超支化聚乙烯亚胺接枝二氧化硅的制备及在聚丙烯改性中的应用

首先利用3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(简称GPS)作为偶联剂,对纳米SiO2进行表面改性,获得表面含有环氧基的SiO2纳米粒子(SiO2-GPS).利用这些环氧基与超支化聚乙烯亚胺(HPEI)分子中的氨基进行反应,得到SiO2接枝超支化聚乙烯亚胺的纳米粒子(SiO2-GPS-g-HPEI).然后利用SiO2-GPS-g-HPEI与聚丙烯(PP)和PP接枝的马来酸酐(PP-g-MAH)共混、模压,制备PP/SiO2-GPS-g-HPEI/PP-g-MAH复合材料.红外光谱测试和热失重分析(TGA)测试结果表明,SiO2纳米粒子表面依次接枝了GPS和HPEI;扫描电子显微镜(SEM)的测试结果显示,SiO2-GPS-g-HPEI在聚丙烯基体中分散良好,其材料的冲击断裂为韧性断裂;复合材料共混时,扭矩的增加证明了共混物中分散相(SiO2-GPS-g-HPEI)与基体(PP/PP-g-MAH)界面之间存在一定的相互作用.少量SiO2-GPS-g-HPEI加入PP/PP-g-MAH中,冲击强度可增加96.3%,拉伸强度也有较大的提高.     

金与银电极表面甘氨酸分子吸附作用的SERS光谱研究

本文利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究了甘氨酸在金与银基底表面的吸附作用特征。研究表明甘氨酸分子以COO-的不对称形式吸附于金电极表面,且NH2也是其可能的吸附位点;而在银电极表面,则主要是通过COO-的对称形式而吸附。在此基础上,进一步研究了电极电位与溶液酸碱性对吸附于粗糙化银电极表面甘氨酸分子吸附作用的影响。研究结果表明,甘氨酸分子中去质子化羧基的吸附作用受电位影响较小,而电位对-NH3+吸附作用的影响程度较大。另一方面,溶液pH值对银电极表面的甘氨酸分子吸附行为的影响也较为显著。随着溶液酸性减小羧基倾向于相对于电极表面平行吸附。这是由于随着溶液碱性增大氨基质子化程度的减小,有利于氨基在银电极表面吸附。这将改变分子的吸附构型使其更接近于电极表面。这些变化主要出现在pH值大于10的条件下。     

沉降法制备新型聚氨酯血液相容性材料

采用一种新型聚氨酯纳米微球（PUI-NPs）修饰聚氨酯（PU）薄膜,利用沉降法制备出具有良好血液相容性的聚氨酯/聚氨酯纳米微球（PU/PUI-NPs）。以扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱对PU/PUI-NPs膜表面结构进行表征。以血小板黏附、复钙、溶血和蛋白吸附实验对PU/PUI-NPs膜的血液相容性进行了表征。结果表明：PUI-NPs已被成功引入PU膜表面,PU/PUI-NPs膜的血液相容性比PU有显著的提高,相比于PU,PU/PUI-NPs膜的细胞毒性更低。     

表面蒸气溶胶-凝胶Al2O3薄膜电极上肌红蛋白的直接电化学研究

本文利用表面蒸气溶胶-凝胶沉积与层层组装技术相结合,成功制备了溶胶-凝胶三氧化二铝(SG-Al2O3)/肌红蛋白(Mb)层层组装薄膜修饰电极({SG-Al2O3/Mb}n)。通过实验确定了最优组装方式PG/PD-DA/{SG-Al2O3/Mb(pH 5.0)}n以及在表面蒸气溶胶-凝胶沉积过程中的最佳涂布水量2μL。考察了该薄膜修饰电极的循环伏安性质。实验表明:在pH 7.0缓冲溶液中,薄膜中的Mb在-0.34 V出现了一对可逆性良好的还原氧化峰,这是血红素辅基的电活性中心Fe(III)/Fe(II)氧化还原电对的特征峰,随着缓冲溶液pH值的增长,峰电位发生负移,式量电位E°’与pH值呈直线关系,其斜率为–42.4 mV/pH,随着扫描速度的增大,峰电流增大,且电流与扫描速度的平方根成正比。