晶体材料研究——从体块晶体到微纳米晶体

本文首先简要介绍了晶体的重要性和过去几十年来中国晶体材料研究取得的代表性成果.正文主要以我们课题组开展的工作为例,介绍了激光晶体、非线性光学晶体、磁光晶体、声光晶体、半导体晶体、有机晶体、有机-无机复合晶体、二维晶体、单晶光纤、药物结晶、微纳米晶体等方面的研究进展.这些研究实例的维度已覆盖体块-二维-一维-零维,晶体材料已在国防、经济建设、人类健康和科学技术发展的许多领域,发挥了重要作用并仍将是关键材料.     

电流体动力喷射3D打印工艺参数对泰勒锥和打印图形的影响和规律

电流体动力喷射3D打印是一种新型微纳增材制造技术,它具有成本低、结构简单、精度高、打印材料广泛等突出特点和优势.但是,由于电流体动力喷射3D打印的打印速度快、喷嘴和基底打印距离小,特别是对于微尺度特征图形的打印,其实际图形及打印质量难以直接观测,而且影响打印图形精度和质量的工艺参数较多,各个工艺参数相互耦合和相应作用.因而直接有效的控制打印图形的精度(线宽)和质量(线边缘粗糙度)是其面临的一个挑战性难题.本文提出一种通过调整打印工艺参数间接控制泰勒锥形状和尺寸,进而实现对于打印图形精度和质量有效控制的新方法.建立了线宽与工艺参数、材料性能和基底关系的理论模型;通过实验,系统研究并揭示了电流体动力喷射3D打印工艺参数对泰勒锥和打印图形的影响及其规律;优化出针对同一喷嘴较为理想的喷印工艺窗口;并通过典型实验工程案例研究,采用内径60μm喷嘴实现了最小线宽3μm打印,验证了实验研究结果的正确性和有效性.本文提出的方法和实验研究结果为电流体动力喷射3D打印的打印精度、图形质量和打印稳定性改进及提高奠定了基础,并为简化和易于操作提供了一种切实可行的方法.     

纳柱阵列通道中生物分子等效淌度的宏观输运理论分析

各向异性生物分子或带电布朗粒子在周期性孔隙结构运动的分析在生物医学、水处理、环境工程等无数领域具有非常重要的意义. 本文基于宏观输运理论计算粒子在周期性微纳阵列结构中等效输运 参数, 预测分离结果. 首先通过引入构型熵及有效电荷等参数, 建立各向异性生物分子在纳米级受限环境下的等效布朗粒子模型, 然后应用宏观输运理论和数值方法计算分子的等效淌度. 以小分子DNA 片段在周期性纳柱阵列通道中电泳迁移为例, 证明当通道空隙接近或小于分子尺寸时, 熵受限对分子的等效迁移速度有重要的影响, 是实现生物分子分离的主要机理. 因为熵受限的作用随着外电场的增强而减低,所以在较低电场强度条件下, 分子淌度差别较大, 对应分离效果较佳. 关键词： 生物分子分离 构型熵 微纳阵列 宏观输运理论     

丹酚酸B-聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒的制备及其体外评价

用乳化聚合法制备丹酚酸B-聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒(Sal B-PBCA NP),以吐温80和PEG 20000制备了Sal B-PBCA NP的两种包衣产物T1P0、T1P1,并考察其体外释药特性。结果表明:Sal B-PBCA NP纳米粒平均粒径99.2 nm,包封率为46.55%,载药量0.792%;Sal B-PBCA NP、T1P0、T1P1在48 h后分别累积释放(76.15±0.69)%、(63.72±1.80)%、(47.09±5.72)%;体外释药结果均符合Weibull方程。与未包衣的Sal B-PBCA NP相比,以吐温80和PEG 20000包衣的T1P1具有明显的缓释作用。     

纳微米聚合物颗粒分散体系微孔滤膜流动特征

为了评价纳微米聚合物颗粒分散体系在低渗透油藏中的流动特征,利用微孔滤膜模拟低渗透油藏的喉道,采 用激光粒度仪和微孔滤膜过滤装置,对其流动特征及其影响因素进行了研究。结果表明：水化时间小于120 h 时,聚 合物颗粒的封堵作用较强;水化时间大于120 h 后,聚合物颗粒逐级调驱能力增强;随着压力差增大,聚合物颗粒储层 深处逐级调驱的效果增强,压力差大于0.15 MPa 后,逐级调驱效果增加的速度明显加快;随着滤膜孔径减小,聚合物 颗粒过滤速度急剧降低,在0.45,0.80µm 微孔滤膜上粒径为1.68µm 聚合物颗粒具有很强的封堵能力,而在3.0 µm 微 孔滤膜上具有较强的储层深部逐级调驱效果;随着聚合物颗粒浓度增加,储层深部逐级调驱效果变弱,颗粒浓度增至 2.0 g/L 后,聚合物颗粒已经没有深部逐级调驱的效果。     

低聚壳聚糖制备液纳滤纯化的可行性研究

通过对筛选的3种纳滤膜结构及对低聚壳聚糖、氨基葡萄糖和NaAc溶液的截留性能和纯化过程研究发现,3种纳滤膜的膜面粗糙度大小依次为:DL>DK>NTR-7450,均能对低聚壳聚糖100%截留,但只能部分截留氨基葡萄糖和NaAc,其截留率大小为:DK>DL>NTR-7450。从低聚壳聚糖的纯化工艺要求和抗污染能力方面考虑,NTR-7450纳滤膜更具有工业应用价值。此外,纳滤膜对溶质的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定,综合作用结果导致了低聚壳聚糖体系中的各种主要阳离子在纳滤过程中存在竞争透过,截留次序依次为:高分子低聚壳聚糖>氨基葡萄糖>Na+>H+。在Donnan效应和电离平衡的影响下,体系中Ac-在纳滤过程中也被脱出。纳滤纯化低聚壳聚糖制备液在技术上可行。     

国内婆婆纳属药用植物研究进展

综述我国婆婆纳属植物民间药用情况以及国内对该属植物的化学成分研究和药理研究进展。我国婆婆纳属民间药用植物主要有17种,广布全国各地,目前从该属植物中分离得到了二萜类成分,异阿魏酸,单萜环烯醚苷,苯甲酸衍生物等化学成分;其中二菇类化合物对不同种肿瘤细胞具有细胞毒选择性,有一定的抗癌活性。我国婆婆纳属植物资源丰富,药用种类多,具有一定的药理活性,有进一步研究的价值。     

pDNA-巯基壳聚糖纳米粒的制备及Box-Behnken效应面法工艺优化

以巯基壳聚糖(TCS)为基因载体,采用离子交联法制备能用于基因口服研究的质粒DNA-巯基壳聚糖纳米粒(pDNA-TCS-NPs).分别以TCS质量浓度、三聚磷酸钠(TPP)质量浓度、pH值和转速为考察对象,以pDNA-TCS-NPs粒径和Zeta电位为评价指标,采用4因素3水平Box-Behnken 效应面法筛选最佳制备工艺,并对其外观形态,包封率等体外性质进行考察.结果表明:TCS质量浓度为0.80 mg·mL^-1,TPP质量浓度为0.65 mg·mL^-1,pH=5.3,转速为2 000 r·min^-1是最优制备工艺,可制得粒径为(134.21±1.34)nm,Zeta电位为(24.36±0.29)mV,包封率在(80.26±0.56)%,形状规则且分散良好的pDNA-巯基壳聚糖纳米粒;Box-Behnken 实验设计可用于预测和优化pDNA-TCS-NP制备工艺优化筛选.     

纳滤膜对废水中不同铬离子分离特性的研究

采用纳滤膜在室温条件下对含铬废水进行处理.探讨了铬的不同形态、进料溶液中铬离子浓度、膜两侧压力对除铬效果的影响.结果表明:在实验条件下纳滤膜对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除率都很高,均大于90%,且Cr(Ⅵ)去除率稍微大于Cr(Ⅲ)的去除率.随着进料废水中铬离子浓度升高或膜两侧压力的增加,纳滤膜对其去除率均有一定程度的下降.     

周期逆洗型精密膜过滤的研究

本研究了对污水处理厂二次处理水采用定速、定压操作进行了周期逆洗型精密过滤，通过不同的逆洗启动压力，过滤周期，各种不同的过滤条件，对影响过滤的诸因素进行了有益的探讨。对过滤全过程中所消耗的能量进行了解折。在高速、稳定的过滤方面提出了实践性的方案。