功能化中空SiO_2的制备及其生物相容性

通过后修饰法制备出功能化的球状介孔中空二氧化硅材料(SMHSi-FITC),并研究了SMHSi-FITC对A549细胞的生物相容性。采用X-射线粉末衍射、透射扫描电镜、荧光光谱对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明:样品SMHSi-FITC具有高度有序的介观结构,单分散性较好,粒径约为140nm,有100nm左右的中空结构。SMHSi-FITC对A549细胞的生物活性较好,在SMHSi-FITC/细胞培养液浓度为60μg/mL时,A549细胞存活率达到100%,吸收SMHSiFITC的A549细胞占细胞总数的93.6%,具有较高的细胞内吞能力,在医学诊疗方面具有潜在的应用价值。     

氨基化的介孔二氧化硅纳米材料与pDNA作用

采用共沉淀法合成高度有序、分散性良好的氨基化介孔二氧化硅纳米材料(Am-MSNs),并研究其吸附和保护质粒DNA(pDNA,PEGFP-N3)的性质,测定样品材料对A549和HeLa细胞的生物相容性.实验结果表明:Am-MSNs能有效吸附PEGFP-N3,并保护PEGFP-N3免受限制性内切酶的消化;Am-MSNs对A549和HeLa细胞表现出较高的生物相容性,当材料的质量浓度为125μg/mL时,两种细胞的存活率均约为100%.     

不同粒径高度有序的介孔二氧化硅纳米材料（MSNs）的制备与表征

通过调解正硅酸乙酯(TEOS)和NH₃·H₂O的加入量,  采用共沉淀法可控地制备了一系列不同粒径（80~320 nm）, 且具有规则孔道结构的介孔二氧化硅纳米材料（MSNs）, 并利用小角X射线衍射（SAXRD）、 透射电镜（TEM）、 扫描电镜(SEM)及N2[KG-*3]吸附 脱附等方法对产物进行表征. 实验结果表明: 合成的样品均具有高度有序的孔道结构, 为典型的MCM 41介孔二氧化硅纳米材料; 采用合成后水热处理方法可提高材料的有序性和稳定性.     

宽光谱响应的介孔rGO/TiO2空心块体制备及光催化性能

以钛酸四丁酯(TBT)、氧化石墨烯(GO)为原料,酵母菌为空腔模板剂,柠檬酸为水解抑制剂和介孔模板剂,采用溶胶-凝胶法原位合成介孔GO/TiO₂空心块体材料(GO/TiO₂),通过紫外灯辐照还原得到rGO/TiO₂.利用XRD、SEM、BET、PL表征手段对样品进行分析,研究酵母菌的引入对rGO/TiO₂降解盐酸四环素性能的影响.结果表明:样品为介孔空心块体结构,其比表面积为50.66 m²/g,以4.3 nm的介孔为主;酵母菌的加入可抑制催化剂光生电子-空穴对的复合,并拓宽其光谱响应范围,提高光催化性能;当酵母菌质量分数为5%时,rGO/TiO₂的催化性能达到最佳水平,在可见光及紫外光条件下,盐酸四环素的降解率分别达到84.97%、96.96%.     

新型介孔材料的热及水热稳定性

以柠檬酸为成孔剂, 正硅酸乙酯为硅源, 硫酸铝为铝源, 在水热条件下合成一种新型介孔硅铝材料, 并采用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对样品进行表征. N₂吸附 脱附结果表明, 新型介孔材料在1 173 K的高温条件下焙烧5 h以及在沸水中分别处理48,96,192,288 h后, 样品依然保持较好的介孔结构, 表明样品具有较好的热及水热稳定性.     

In2O3纳米线阵列的合成及表征

采用SBA-15硬模板复制技术合成纳米In₂O₃样品, 并用X射线衍射（XRD）、 扫描电子显微镜（SEM）、 紫外可见光谱对样品的晶体结构、 晶粒尺寸、 形貌及带隙宽度进行测试, 分析样品的纳米结构对气敏性能的影响机制. 结果表明: 样品为纳米线阵列结构, 三维In₂O₃纳米线阵列结构由粒径约为15 nm的单晶近球形In₂O₃颗粒规则有序排列组成, 间距约为1 nm, 带隙宽度为3.63 eV; 当温度为320 ℃, 乙醇气体在空气中的体积比为10^-4时, 其灵敏度达42.3. 该纳米结构样品明显优于相同级别纳米颗粒和纳米介孔材料的气敏性能.      

纺锤状磁性碳酸钙复合材料的制备及其表征

为了探索制备磁性碳酸钙复合材料的新途径,以Ca(OH)₂和CO₂为原料,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为晶型控制剂,通过在高压反应釜中添加Fe₃O₄纳米粒子,碳化制备了分散均匀、形貌为中空纺锤状的磁性碳酸钙复合材料CaCO₃-Fe₃O₄,采用SEM、XRD、VSM、XPS、TEM等表征方法探究了反应温度、EDTA-2Na添加量等对CaCO₃-Fe₃O₄形貌和性能的影响。结果表明：纺锤状磁性CaCO₃-Fe₃O₄的最佳制备条件为反应温度为120℃、Ca(OH)₂的质量分数为2%、EDTA-2Na用量为Ca(OH)₂质量的8%、反应时间为2 h、Fe₃O₄与CaCO₃的物质的量比为1∶10,所制...     

以聚乙二醇为软模板制备微孔-介孔硅铝分子筛及其催化性能

以硅铝溶胶前驱体， 与聚乙二醇软模板剂混合， 水热处理后制备微孔-介孔硅铝分子筛. 采用X射线衍射（XRD）、 Fourier变换红外光谱（FT-IR）、 N₂吸附-脱附、 透射电镜（TEM）和氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）表征微孔\|介孔硅铝分子筛的理化性质. 将所得微孔-介孔硅铝分子筛作为苯酚叔丁醇烷基化反应的催化剂， 利用苯酚的转化率测试材料的催化性能. 结果表明: 聚乙二醇作为软模板产生介孔结构， 且聚乙二醇加入量可影响硅铝分子筛的结晶度;   当聚乙二醇的加入量不同时， 苯酚的转化率受影响； 当聚乙二醇用量为8 g时， 苯酚转化率最高， 可达95.5%.      

原位生长法制备HKUST-1陶瓷纳滤膜及其染料截留性能

采用原位生长法在商品化陶瓷微孔膜基底依次涂覆γ-Al₂O₃和介孔二氧化硅层，通过使HKUST-1在介孔硅表面可控结晶，制备了一种HKUST-1复合陶瓷纳滤膜，并对其形貌和结构进行了表征.通过对反应温度、前驱体溶液物质配比、反应时间、前驱体溶液浓度进行优化，研究了复合陶瓷纳滤膜对小分子有机染料去除性能的影响.以牛血清蛋白(BSA)为模型污染物，对复合陶瓷纳滤膜的抗污染性能进行了评价.结果表明，0.34 mol·L^-1Cu(NO₃)₂与0.14 mol·L^-1 H₃BTC在100℃下反应12 h,制备的复合陶瓷纳滤膜对亚甲基蓝、甲基橙、铬黑T、罗丹明B、酸性品红、刚果红的去除率为20%～99%,通量为17.2～39.8 L·m^-2·h^-1.复合陶瓷纳滤膜的通量恢复率为61.8%,通量下降率为60%,表现出较好的抗污染性能.     

中空介孔二氧化硅在生物医学领域中的应用研究进展

中空介孔二氧化硅具有中空腔结构、低密度、大比表面积、良好的生物相容性和稳定性以及表面易修饰等理化特性,在生物医学领域中受到广泛关注.该文主要概括了近年来功能化中空介孔二氧化硅在药物控释、靶向和生物成像中的应用研究进展,同时对目前中空介孔二氧化硅在临床应用中面临的问题进行了分析.     

4种含RGD的短肽对细胞粘附作用的影响

从两方面对比研究了4种含Arg-Gly-Asp(RGD)的细胞粘附肽RGD,RGDS,RGD-(NH₂)₂即RGE-NH_{2和RGDS-NH2对细胞粘附的影响. 一方面研究了固定在聚乙交酯丙交酯共聚物（PLGA）膜上的4种细胞粘附肽通过其细胞定向作用对大肠癌细胞（HCT-8）和人成骨肉瘤细胞（OS732）细胞粘附性 的促进作用; 另一方面研究了外源性细胞粘附肽对HCT-8和OS732在纤维连接蛋白（FN）上粘附的竞争性抑制作用. 结果发现,除了RGD-(NH2)2,其他3种肽都具有明显抑制细胞粘附的作用且具有一定的浓度依赖关系,其中以RGDS和RGDS-NH2的能力最强,RGD稍弱. 对于HCT-8细胞,3种肽的最大抑制率分别为53.3%, 56.3%,37.5%;而对OS732细胞,3种肽的最大抑制率分别为50.9%,49.8%,34%.}     

CaCO<Subscript>3</Subscript> film synthesis from ladle furnace slag: morphological change,new material properties,and Ca extraction efficiency

A rapidly air-cooled ladle furnace slag (RA-LFS), which is a type of steelmaking slag discharged from a steel mill, was used to synthesize CaCO₃ film. The CaCO₃ film with 35 cm2 of surface area was synthesized under atmospheric conditions, and the surface morphology of the CaCO₃ films was changed by using additives (CaCl₂ and ethylene glycol). Especially, the addition of CaCl₂ changed the surface morphology of CaCO₃ film with pore and induced new material properties, such as water adsorption. The (012) face of CaCO₃ film (calcite) was rapidly decreased by the addition of CaCl₂. The major components of RA-LFS were calcium (type of CaO, 53.9wt%) and aluminum (type of Al₂O₃, 37.9wt%), and the major crystal phases of RA-LFS were C₃S, C₁₂A₇, and C₃A. The calcium extraction efficiency of RA-LFS was significantly increased after the CaCO₃ film synthesis. The material properties (hardness and elastic modulus) and the thermal characteristics of the CaCO₃ films were analyzed by nano-indentation and thermogravimetry-differential thermal analysis. The synthesized CaCO₃ films from RA-LFS and Ca(OH)₂ (reagent) showed similarities in terms of their material properties and the decomposition temperature.     

无机填料对聚氨酯仿瓷砖性能的影响

以聚氨酯为胶料、粉煤灰和CaCO₃为填料制备了仿瓷砖，进行力学性能测试和SEM扫描分析。结果表明，填料的添加量为72~78%、压制强度为21~109 MPa时，添加粉煤灰和CaCO₃的仿瓷砖的最大破坏强度为3 300 N和2 300 N，最大断裂指数为50 MPa和35 MPa，最小耐磨损体积分别为289 mm³和445 mm³，最小吸水率为0.95%和0.85%。粉煤灰的综合增强作用好于CaCO₃。     

高温水热法合成系列介孔氧化铝负载铂催化

采用高温水热法制备稳定、 高度晶化的介孔氧化铝材料(M-Al₂O₃-n), 通过异丙醇铝前驱体与聚四乙烯基吡啶(P4VP)模板间的酸碱自组装实现材料介孔结构的构筑, 再经高温水热处理（180 ℃）实现孔壁的晶化, 并通过担载少量的铂活性组分研究其在催化完全燃烧苯中的性能. 结果表明: M-Al₂O₃-n具有高度晶化的孔壁结构和典型的γ-Al₂O₃晶型; M-Al₂O₃-n具有较大的比表面积（335 m²/g）、 孔容(1.36 cm³/g)和均一的孔径分布（16.1 nm）; M-Al₂O₃-n具有粗糙的表面结构及丰富的纳米多孔结构; 该材料负载少量的铂（质量分数为03%）活性组分得到的新型催化材料在较温和的条件下即可将苯类VOCs完全催化燃烧.     

锦州市道路扬尘碳组分特征及来源分析

为研究道路扬尘PM_2.5碳组分的污染特征及其来源，于2018年4月采集锦州市道路扬尘样品，通过再悬浮采样器得到PM_2.5滤膜样品，再利用热光碳分析仪测定PM_2.5样品中OC（有机碳）和EC（元素碳），并分析其特征及来源.结果表明，PM_2.5中ω（TC）为10.52%（支路）-19.05%（主干道），ω（OC）为8.89%（支路）-15.99%（主干道），ω（EC）为1.63%（支路）-4.63%（次干道），ω（OC）明显高于ω（EC）;OC/EC比值均大于2，说明锦州市道路扬尘PM_2.5可能存在二次污染.Spearman相关分析结果表明，锦州市道路扬尘PM_2.5中OC、EC来源相近或相同；聚类分析结果表明，锦州市道路扬尘PM_2.5中碳组分主要来源于柴油车与汽油车尾气的排放，以及生物质燃烧与煤炭燃烧的排放.     

锆掺杂TiO2负载锰铈氧化物低温催化还原NOx

采用溶胶-凝胶法制备TiO₂、ZrO₂和不同比例TiO₂-ZrO₂等载体,超声波浸渍负载一定量的Ce-Mn活性组分.通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和比表面积（BET）法对催化剂进行表征,并考察催化剂的氨气低温催化还原NO_x的活性.结果表明,TiO₂-ZrO₂（3:1,摩尔比）载体为介孔材料,颗粒粒径较小且高度分散,比表面积高达151 m²·g^-1由于Zr⁴⁺取代Ti⁴⁺掺杂进入TiO₂晶格内,导致其晶格畸变,抑制TiO₂晶型转变,获得了良好的热稳定性,加之活性组分以无定形态存在,催化剂表面存在Ce³⁺/Ce⁴⁺氧化还原电对,从而提高催化剂的低温催化还原活性.在550℃下焙烧的催化剂10%Ce（0.4）-Mn/TiO₂-ZrO₂（3:1）的活性最高,其在140℃、体积空速67000 h^-1的条件下,NO_x的转化率达到99.28%.140℃时单独通入体积分数为10%的H₂O以及同时通入体积分数为10%H₂O和2×10^-4SO₂,催化剂显示出较强的抗H₂O和SO₂中毒能力.     

含介孔结构ZSM-5沸石分子筛的制备及其催化应用

先以硅烷偶联剂3 氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为软模板剂, 用软模板法制备含介孔结构的ZSM-5沸石分子筛; 然后用Fourier变换红外光谱(FT-IR)、 X射线衍射(XRD)、 N₂吸附脱附及透射电镜(TEM)等方法对制备的样品进行表征, 考察APTES添加量对合成样品孔结构的影响; 最后用模型反应苯酚分析其酸催化性能.     

纳米SiO2和CaCO3对超高性能混凝土性能的影响

制备超高性能混凝土(简称UHPC)时掺入纳米材料能够明显提高其强度,通过试验对比分析了标准养护和热水养护条件下纳米SiO₂和纳米CaCO₃对UHPC性能的影响,结果表明：同种养护方式,不同掺量下,两种纳米材料均会不同程度上降低UHPC的流动度,但纳米CaCO₃对UHPC流动度的降低程度较小。相同掺量下,热水养护的效果优于标准养护。热水养护时,纳米SiO₂在掺量为2%时,对UHPC的抗压强度和抗折强度提升效果最好,抗压强度最高可达143.8 MPa,提升了13%;纳米CaCO₃在掺量为3%时,对UHPC的抗压强度和抗折强度提升效果最优,抗压强度最高可达到138.3 MPa,提高了9%。     

添加CaCO3后碳热还原钒钛磁铁矿精矿过程中钛酸钙的形成

The formation of calcium titanate in the carbothermic reduction of vanadium titanomagnetite concentrate (VTC) by adding CaCO₃ was investigated. Thermodynamic analysis was employed to show the feasibility of calcium titanate formation by the reaction of ilmenite and CaCO₃ in a reductive atmosphere, where ilmenite is more easily reduced by CO or carbon in the presence of CaCO₃. The effects of CaCO₃ dosage and reduction temperature on the phase transformation and metallization degree were also investigated in an actual roasting test. Appropriate increase of CaCO₃ dosages and reduction temperatures were found to be conducive to the formation of calcium titanate, and the optimum conditions were a CaCO₃ dosage of 18wt% and a reduction temperature of 1400°C. Additionally, scanning electron microscopy–energy dispersive spectrometry (SEM–EDS) analysis shows that calcium titanate produced via the carbothermic reduction of VTC by CaCO₃ addition was of higher purity with particle size approximately 50 μm. Hence, the separation of calcium titanate and metallic iron will be the focus in the future study.     

基于多巴胺的杂化膜界面优化及其气体分离性能强化

采用仿生黏合剂多巴胺改性二氧化硅纳米颗粒（PDA@SiO₂）并与聚乙烯醇（PVA）高分子基质共混，再将获得的PVA-PDA@SiO₂杂化材料涂覆到聚砜（PSf）中空纤维支撑层表面制备中空纤维复合膜用于丙烯气体除湿，研究了杂化膜的微观形貌、晶态结构、高分子链运动性、自由体积特性等物理化学性质。实验结果表明，当填充剂PDA@SiO₂含量（质量分数，下同）为1%时，在298 K、原料气水含量为0.5%的条件下，PVA-PDA@SiO₂/PSf膜分离因子为24 837，是PVA/PSf膜的12.7倍，渗透系数为904 GPU[1 GPU=7.501×10^-10 cm³/（cm²·s·Pa）]，是PVA/PSf膜的3.6倍。仿生黏合剂多巴胺的多重相互作用可改善PVA与填充剂SiO₂的界面相容性，进而提升杂化膜的分离性能。