pH响应性纤维素基气凝胶的制备及吸附再生性能

近几年生物质材料的应用越来越广泛,而纤维素基复合材料的研究也已成为研究者们热门研究的课题。本研究通过将纤维素(CE)与海藻酸钠(SA)复合,以环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,成功制备具有pH响应性的CE/SA复合气凝胶;扫描电镜(SEM)观察显示该复合气凝胶具有很好的多孔结构,红外光谱(FT-IR)表征表明纤维素和海藻酸钠交联成功;该复合气凝胶对亚甲基蓝(MB)的吸附具有很好的pH响应性;当pH值从3.0增加到9.0时,其对MB的去除率从46.04%增加到98.57%;该复合气凝胶具有很好的吸附再生性能,循环吸附10次,对MB的去除率仍保持在95%以上。综上所述,CE/SA复合气凝胶对水中MB的吸附效果显著,能够应用于水中染料污染物废水处理。     

溶胶-凝胶环糊精衍生物CEC开管柱分离TATB炸药副产品

采用溶胶-凝胶法制备的2,6-二丁基-β-环糊精(DB-β-CD)开管毛细管电色谱柱,分离火炸药生产过程中的副产品甲苯富集物和丙酮富集物.通过考察缓冲液的pH值、物质的量浓度、有机添加剂的体积分数比等因素优化分离条件,实验获得了高达几百万塔板数/m的柱效和较高的分离度.通过与C18填充柱毛细管电色谱以及高效液相色谱分离同种样品的结果比较,从侧面论证了采用溶胶-凝胶法制备的2,6-二丁基-β-环糊精(DB-β-CD)开管毛细管电色谱柱分离火炸药生产过程中的副产品是行之有效的方法.     

纤维素/壳聚糖复合气凝胶的制备及其对Cu(Ⅱ)吸附的研究

本文以Na OH/Urea/H2O为溶剂,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥制备纤维素/壳聚糖复合气凝胶,并研究其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究复合气凝胶的形貌和结构,结果表明:纤维素和壳聚糖具有较好的相容性,复合气凝胶内部存在大量多孔片层结构。通过吸附动力学和吸附热力学研究,结果表明:复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附动力学符合拟二级动力学模型,属于化学吸附;吸附等温线符合Langmuir方程,为单分子层吸附,由Langmuir模型拟合复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附的饱和吸附容量可达到172.12 mg/g。     

β-环糊精/碳微球复合材料的制备和表征

以可溶性淀粉为原料,经水热处理、产物的高温碳化制备碳微球;并以β-环糊精和碳微球为原料经反相乳液法制备β-环糊精/碳微球复合材料;利用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、X射线衍射等手段对产物的结构和性质进行了表征。结果表明:以可溶性淀粉为原料制得了粒径约5μm的单分散碳微球;同时也成功地制备了表面光滑、粒径约15μm的β-环糊精/碳微球复合材料。     

复合二氧化硅气凝胶的制备及去除石油烃效果

采用常温常压溶胶 凝胶法掺杂纤维制备气凝胶, 以水体中总石油烃（TPH）为目标污染物, [JP2]确定天然硅酸盐材料复合二氧化硅气凝胶的最佳制备条件. 实验结果表明： 以TPH为目标污染物, 凹凸棒石纤维复合气凝胶制备工艺最佳原料配比为V(正硅酸乙酯)∶V(无水乙醇)∶m(凹凸棒石)∶V(H₂O)∶V(HF)=5∶15∶0.3∶2.5∶0.3, 制备环境温度为室温, 不调节反应体系pH值; 该条件下制备的复合气凝胶对水体中TPH的去除率为88.57%.     

几丁质纳米纤维/壳聚糖复合气凝胶微球的制备与表征

利用壳聚糖高分子溶液与部分脱乙酰几丁质纳米纤维分散液复合制备水凝胶及气凝胶微球,考察几丁质纳米纤维对复合气凝胶的影响。结果表明:所制备的几丁质纳米纤维/壳聚糖复合水凝胶微球的力学性能较单一壳聚糖水凝胶有所提高,并且复合气凝胶微球的孔隙性能相对于单一壳聚糖气凝胶得到显著改善。当复合凝胶微球中几丁质纳米纤维与壳聚糖的质量比为1∶5时,几丁质纳米纤维/壳聚糖复合气凝胶的比表面积从单一壳聚糖凝胶微球的46 m~2/g提高至230 m~2/g,孔径主要分布在20~60 nm,添加了几丁质纳米纤维的复合气凝胶微球的表面及内部的网状结构更为丰富。     

油水乳化液在复合疏水网膜上破乳与分离实验研究

油水分离对于采油、炼油,以及含油废水的处理有着重要的意义.以不锈钢丝网为基底,采用喷涂-高温塑化的方法复合聚苯硫醚-聚四氟乙烯(PPS-PTFE)涂层,得到了表面形态不同的复合网膜.采用扫描电镜、接触角测量仪等设备对其表面形态与疏水性进行了表征.具有立体纤维网状结构的破乳网膜对乳化液具有良好的破乳效果,从而使乳化油转化为分散油和浮油,然后由超疏水油水分离网膜对油水混合物进行多级分离,达到油水分离的目的.实验过程对不同操作条件下的油水分离效果进行了研究,在优化的操作条件下,经五级分离,出口水中油含量可降至25mg/L,良好的分离效果为超疏水油水分离网膜今后的应用奠定了基础.对破乳分离机理进行了简要分析.     

PLGA基载药复合微球的制备及其释放性能

以聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)为载体材料,牛血清蛋白(BSA)为蛋白模型药物,采用复相乳化溶剂法制备PLGA载药微球,探索载药微球制备过程中囊芯比、初乳水油比、分散剂浓度、超声乳化时间对微球粒径大小、载药率、包封率的影响。结果表明,最优载药微球的制备条件为:囊芯比1:1,初乳水油比3:5,分散剂质量分数0.5%,超声乳化时间2 min。在此条件下,所得PLGA微球的粒径为268.7 nm,载药率30.88%,包封率46.95%; 电镜照片表明微球表面连续光滑,粒径分布较均匀。采用静电吸附法用阳离子聚电解质壳聚糖对最佳条件下的PLGA载药微球进行表面修饰,扫描电镜表明复合后微球粒径变大,能谱分析表明复合后微球中有N元素存在,即复合微球中存在壳聚糖,电荷测试表明微球表面带正电; 体外释放实验表明PLGA-CS复合载药微球的缓释时间延长,释药初期的突释性明显改善。     

木质纤维素气凝胶在离子液体中的制备及表征

为制备一种新型的木质基新材料,采用离子液体将木粉溶解,经循环冻融工艺处理结合临界点干燥即得木质纤维素气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的木质纤维素气凝胶的微观形貌和结晶特性进行分析表征。结果表明,制备出的木质纤维素气凝胶具有的三维纤丝网状结构,通过冻融循环可以逐渐增强为片状结构,纳米纤丝的网络支架影响了气凝胶的多层级微米-纳米形貌;木质纤维素气凝胶的结晶度随冻融次数的增加呈先增加后减小的变化趋势;并阐释分析了木质纤维素气凝胶的形成机理。     

反相微乳液聚合制备聚丙烯酰胺水凝胶微球研究

以油酸/Span20/OP10为复合乳化剂,柴油为连续相,采用反相微乳液聚合制备了聚丙烯酰胺水凝胶微球.通过微乳面积等值图、拟三元图确定出体系中乳化剂最佳比例为w(油酸)∶w(Span)∶w(OP10)=41∶31∶28;在最佳聚合点处,油相、乳化剂相、水相分别占体系质量的34.62%,15.38%,50.00%.应用冷冻蚀刻透射电子显微镜、扫描电子显微镜及动态光散射分别对聚合前后的微乳液体系进行表征,可以看出聚合前微乳液中存在大量反胶束(团)(10nm以下)及溶胀胶团(约50nm)结构,聚合后得纳米级水凝胶微球,前后尺寸相差不大.同时测定油酸/Span20/OP10复合乳化剂水溶液与桩西原油之间的界面张力并与反相微乳聚合常规乳化剂的结果进行对比,发现前者界面张力较低,能够起到驱油用表面活性剂的作用.     

单体配比对β-环糊精介导下的苯丙乳液性能影响

采用β-环糊精(β-CD)部分取代乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS),制备综合性能优良的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚乳液(苯丙乳液),探讨单体配比(St/BA)对苯丙乳液及其乳胶膜性能的影响.结果表明:随着单体配比(St/BA)增加,粘度逐渐降低;乳胶粒子的粒径逐渐减小,乳胶粒表面变得光滑、规则;乳胶膜热稳定性和拉伸强度得到了提高.     

石蜡/β-环糊精自组装及在大粒径烷基硅油乳液中的应用

以石蜡和β-环糊精为原料,通过分子自组装合成一种新型固体颗粒乳化剂,采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和热分析仪(TGA)对产物进行分析表征,并将制备的颗粒乳化剂用于乳化长链烷基硅油制备大粒径乳液。通过光学显微镜(OM)和粒度分析仪分析乳液滴的形貌和大小,并对乳液的耐温性、耐酸碱性和耐电解质性进行测试。结果表明:石蜡与β-环糊精质量比为1∶8,自组装颗粒的用量为长链烷基硅油质量的50%时,乳液体系分散均匀,乳液滴为规整的球形,乳液层的平均粒径为43.5μm。颗粒物中石蜡组分的熔点越高,乳液的耐温性越好;乳液在酸性条件下的稳定性好于碱性条件下的稳定性;在低浓度电解质溶液中,乳液的稳定性良好,但高浓度电解质溶液会使乳液的稳定性受到不同程度的破坏。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜(SEM)、BET比表面积分析、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA),对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m2/g,总孔容为0.45 cm3/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I型转变为纤维素II型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷(TMCS)进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

多孔性再生纤维素磁性微球的制备及性质

利用绿色环保的碱-尿素-水溶剂体系制备纤维素溶液,采用反相悬浮法制备纤维素微球,并通过原位复合法工艺对纤维素微球进行纳米磁性功能化负载。结果表明,随着油水比不断增大,微球粒径逐渐减小,制备的再生纤维素微球比表面积超过30 m2/g,孔度超过90%,吸水性强,含水率超过85%。通过FTIR、XRD和SEM研究发现原位复合法可成功地生成Fe3O4纳米粒子,并在纤维素微球中形成有效负载,且制备的纤维复合微球保留了良好的球形结构和多孔性,并具有超顺磁性。     

纳米球形聚电解质刷固定化酶合成及性质表征研究

为研究用光乳液聚合法合成以聚苯乙烯为核、接枝丙烯酸为单体的纳米球形聚电解质刷,采用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱及激光粒度仪对微球结构进行表征,并以球刷为载体,对碱性蛋白酶进行固定化研究。结果表明:制备的纳米球形聚电解质刷载体平均粒径为80nm左右,尺寸均一,分散性良好。碱性蛋白酶优化固定化条件为缓冲液pH值9.0、固定化时间6h、酶液添加量1.2mg/mL。固定化酶与游离酶比较,最适pH值由游离酶的11.0变化为9.0,最适反应温度由游离酶的45℃提高到60℃,且热稳定性、酸碱稳定性均较游离酶有所提高。经纳米球形电解质刷固定化的碱性蛋白酶,酶的应用范围扩大,更有利于工业化生产。     

海藻酸钠/壳聚糖缓释微球的制备及性能

利用海藻酸钠(SA)聚阴离子及壳聚糖(CS)聚阳离子电解质的性质,以顺铂(DDP)为模型药,采用乳化交联法制备海藻酸钠-DDP缓释微球,根据静电吸附原理合成SA/DDP/CS复合载药微球.研究微球对药物分子的包载能力及释药特性.结果显示,制备的微球圆整,载药微球表面致密且分散性好,微球粒径在11.0～58.8μm之间,采用原子吸收分光光度计对载药微球的载药率、药物包封率和药物体外释放性质进行了测试和分析,结果表明载药微球缓释效果明显,减少了药物的投放量和投放次数,降低了毒副作用.     

采用S/W/O/W法制备BSA-PLG微球

以生物可降解材料PLG607为载体, 采用S/W/O/W溶剂挥发法制备牛血清白蛋白(BSA)微球, 对其性质进行表征, 并考察了处方中不同添加剂对BSA-PLG微球粒径、 包封率和体外释放的影响. 结果表明, 采用S/W/O/W法所得微球粒径为40～70 μm, 表面光滑圆整. 加入添加剂（m(羟丙基 β 环糊精) ∶m(牛血清白蛋白)=1 ∶1）后包封率可以从27.9%提高到46.3%, 加入添加剂羟丙基-β-环糊精和羟基磷灰石制备蛋白微球, 能减小突释, 提高蛋白的包封率, 改善体外释放行为, 达到均匀释放.     

二甲基硅油/硅溶胶共前驱体法制备二氧化硅气凝胶微球

由于二氧化硅气凝胶具有低密度、高孔隙率、高比表面积、低导热系数等特点,引起了人们的广泛关注。但是,其较差的机械性能和较高的制备成本一直限制二氧化硅气凝胶的应用和推广。采用带有活性端基的二甲基硅油和硅溶胶制备共前驱体溶液,以微乳液法和滴定法分别制备了不同尺寸的二氧化硅气凝胶微球,并探究了甲基含量对其性能的影响。实验结果表明,相对于滴定法,微乳液法制备的气凝胶粒径分布范围较宽,在硅溶胶与硅油体积比相同时,两种方法所制备的气凝胶微球具有相近的比表面积、堆积密度及导热系数;滴定法制备的气凝胶随着甲基含量减少,气凝胶微球的比表面积减小,堆积密度增大,接触角减小,导热系数增大,机械强度增大。     

电解质破乳特性研究

乳浊液 (通常称之为乳化液 )中含有大量的油类和表面活性剂 ,并以微细的颗粒液珠高度分散在水中 ,具有相当的稳定性 因此 ,破乳是处理乳化液废水的关键之所在 本文以阴离子表面活性剂作乳化剂的O/W型乳化液为研究对象 ,采用电解质破乳法 ,通过试验 ,分析以盐类电解质作破乳剂 ,其离子价数、正离子半径大小等因素对破乳的影响 从而探索电解质破乳的机理与规律 ,以利于更经济有效地治理乳化液废水 ,减少乳化液废水对水体的污染     

量子点功能化二氧化硅纳米微球的制备及其对蛋白质的亲和分离

采用液相沉淀法合成ZnS量子点,将多孔纳米二氧化硅(SiO_2)微球与ZnS量子点复合形成ZnS/SiO_2复合微球,随后在该微球表面修饰谷胱甘肽基团(-GSH基团),形成生物功能化的ZnS/SiO_2-GSH复合微球,该微球平均粒径100nm,粒径均一,分散性好,从透射电镜图可以看出,微球表面负载了一层ZnS,厚度约2nm.制备的ZnS/SiO_2-GSH微球可以从混合蛋白中直接分离纯化谷胱甘肽S-转移酶为标签的(GST-tagged)融合蛋白,电泳结果显示,该复合微球能够特异性地分离目标蛋白,分离效果良好,并具有良好的重复利用性,具有潜在的市场应用价值.