纳米银/聚多巴胺/纤维素纤维抗菌纸的两锅法原位制备、表征及性能

 通过两锅法成功制得纳米银/聚多巴胺/纤维素纤维（nanoAg/PDA/CF）抗菌纸,此过程无需外加还原剂。扫描电镜（SEM）观察及能谱（EDX）分析表明,抗菌纸表面载有尺寸为70~150 nm球形或立方形纳米银粒子。X射线衍射（XRD）和热重（TGA）分析证明,纳米银粒子原位生成并沉积在聚多巴胺功能化的纤维素纤维表面。所制得的nanoAg/PDA/CF新型抗菌纸对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）均表现出显著的抗菌活性。nanoAg/PDA/CF复合纤维的最佳制备条件为：pH值8.5,多巴胺质量浓度125 mg/L,硝酸银质量浓度375 mg/L,多巴胺自聚合时间2 h,室温。     

聚多巴胺涂覆改性聚丙烯腈纳米纤维膜及其油水分离性能

以聚多巴胺(PDA)为涂层剂,静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜为基体,制备了PDA/PAN纳米纤维复合材料,测试多巴胺涂层处理对复合材料的表面形貌、力学性能、孔径分布、纯水通量与乳化油截留率等相关性能的影响。研究结果表明:涂层后的静电纺纳米纤维断裂强度明显增加;膜纯水通量明显增大,在涂层液质量浓度为1 mg/mL时静电纺纳米纤维膜纯水通量最高达到14 656L/(m~2·h),较未改性纳米纤维膜增加63%;在涂层液质量浓度为1.5mg/mL时纤维膜获得了最小孔径,其乳化油截留率也达到最佳值(96.1%),同时可以保证高水通量和高乳化油截留率。     

纯镁表面聚多巴胺膜的制备及表征

为降低纯镁的腐蚀速率和赋予镁材料较好的细胞亲和力,通过溶液浸泡法在纯镁表面成功制备了单一聚多巴胺(PDA)膜和Mg(OH)2-PDA复合膜,通过单因素实验确定两种膜层制备的最佳工艺,利用场发射扫描电镜和动电位极化法分析了DA质量浓度与成膜时间对膜层形貌和耐蚀性的影响,利用傅立叶反射红外分析研究了两种膜层的化学结构.结果表明:制备PDA膜的最佳工艺条件为DA质量浓度1. 0 g/L、成膜时间12 h,制备Mg(OH)2-PDA复合膜的最佳工艺条件为DA质量浓度1. 5 g/L、成膜时间20 h;最佳工艺参数下基体的耐蚀性能得到显著提高,Mg(OH)2-PDA复合膜的耐蚀性最好;在纯镁上获得的PDA薄膜有明显裂纹缺陷;水热处理得到的Mg(OH)2膜层的微观结构为与聚多巴胺结合提供了更好位点,得到了更均匀的聚多巴胺膜.     

静电纺载纳米银粒子纳米复合纤维的制备及其结构与性能

利用静电电纺丝法制备了Ag/PAN复合的纳米纤维,通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EXD)分别分析载纳米银粒子的形貌和成分,研究了载纳米银粒子纳米纤维的银粒子释放率及抗菌性能.结果表明,利用静电电纺丝法制备的载纳米银粒子的纳米纤维具有较好的形貌,呈现出缓慢持久的纳米银粒子释放率,具有良好的生物抗菌性能.     

载银介孔纳米二氧化硅复合抗菌材料的制备及其性能研究

旨在研究不同形态、粒径的二氧化硅纳米粒作为载银抗菌剂载体,对载银量及抗菌性能的影响.制备3组不同形态的介孔二氧化硅(mesoporous silica nanoparticles,MSN),氨基化修饰后载银,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及耐甲氧西林金葡菌(MRSA)为模型,测定载银二氧化硅抗菌剂的抗菌活性.结果表明,随着十六烷基三甲氧基溴化铵(CTAB)浓度的升高,介孔二氧化硅的形貌从球形粒子过渡到了棒状,且粒径逐渐增大.CTAB浓度为10.6 mmol/L,硅酸四乙酯(TEOS)浓度为74 mmol/L的条件下制得椭球形二氧化硅载体,比表面积956.53 m2/g.氨基改性后二氧化硅孔道内负载得到的纳米银颗粒形貌规整、分布均匀,载银量达到7.27%.特定形态的氨基改性二氧化硅载银纳米粒有较强的抑菌效果,对MRSA的最小抑菌浓度(MIC)为10 mg/L,并且在24h内持久发挥抗菌活性.     

静电纺丝法制备ZnO纳米纤维及其光催化性能的研究

以聚乙烯醇作为络合剂与醋酸锌反应制得纺丝液,采用静电纺丝法制得聚乙烯醇/醋酸锌复合纤维,经煅烧后得到直径为100 nm的纯ZnO无机纳米纤维.对所制得的纳米纤维的结晶度、纯度和表面形貌,分别采用X射线粉末衍射、差热-热重分析(TG-DTA)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段进行表征.光降解亚甲基蓝水溶液的实验结果表明,700℃下煅烧得到的ZnO纳米纤维,紫外光照60 min使质量浓度为20 mg/L亚甲基蓝溶液的脱色率达99%,ZnO纳米颗粒对亚甲基蓝脱色率为84%,这充分说明ZnO纳米纤维具有良好的光催化性能.     

一步法合成Fe_3O_4/PDA-PtNPs-Hb复合磁性纳米粒子及其对H_2O_2电催化性能的研究

以氯铂酸为氧化剂、Fe_3O_4纳米粒子为载体、血红蛋白(Hb)为模型蛋白,利用多巴胺(DA)氧化聚合生成聚多巴胺(PDA),同时氯铂酸还原为铂纳米粒子(Pt NPs)的性质,一步法合成了Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb复合磁性纳米粒子。将Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb固定于磁性玻碳基底表面制得Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb/MGC电极。对固定在Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb复合磁性纳米粒子中的Hb在电极上的直接电化学行为进行了研究,结果表明Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb复合磁性纳米粒子不仅能简便地固定在电极表面,而且能有效地促进Hb与电极表面的直接电子转移。此外,Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb/MGC电极对H_2O_2有很好的电催化活性,在6.6~72.6μM范围内具有良好的线性响应,检测限达3.92μM(S/N=3)。     

基于高压静电技术的戊唑醇/乙酸纤维素缓释剂的制备与性能研究

以戊唑醇(TBA)为模型药物,可生物降解的乙酸纤维素(CA)为载体材料,利用高压静电技术,制备了载药微球和载药纳米纤维缓释剂,并对载药微球和载药纳米纤维的释放过程进行了研究,同时采用扫描电子显微镜、红外光谱仪对载药微球和载药纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,在缓释剂制备过程中,CA溶液浓度对载药缓释剂的形貌有较大的影响,CA溶液质量分数为4%时,制得的缓释剂为球形结构; CA溶液质量分数为15%时,制得的缓释剂为纳米纤维结构。载药微球和载药纳米纤维均具有一定的缓释性能,对白色念珠菌具有明显的抗菌效果。     

基于聚多巴胺/纳米银修饰的多壁碳纳米管电化学传感器用于检测对苯二酚

本工作成功开发了一种基于多壁碳纳米管/聚多巴胺/银纳米粒子复合材料(MWCNTs/PDA/AgNPs)和壳聚糖(CS)的新型电化学传感器,并用于对苯二酚的检测.在最佳实验条件下,对苯二酚的峰电流与其浓度在0.20～2.72μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为11.6 nmol/L.结果表明该传感器对对苯二酚有良好的电催化性能,且该传感器具有较好的稳定性、重现性和准确性,具有潜在的应用价值.     

液相化学还原法制备纳米银和纳米铜粒子

以十六烷基三甲基溴化铵为保护剂,葡萄糖为还原剂,利用液相化学还原法成功的制备了纳米银和纳米铜粒子.利用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD)对样品的形貌和结构进行了分析结果表明,所制得的纳米银和纳米铜为纯银和纯铜.且硝酸银的浓度、反应时间对纳米银形貌及粒径有着很大的影响.当选择合适的硝酸银浓度及反应时间,能够制备平均粒径为10 nm、粒径均匀、单分散的纳米银粒子.另外,UV光谱也证实,所制的溶胶为粒径均匀的纳米银和纳米铜溶胶.     

纳米银的制备与表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,采用硼氢化钠还原硝酸银的方法制备纳米银.通过比较不同制备条件下得到的纳米银的紫外-可见吸收特性探究了硝酸银浓度、硼氢化钠浓度及PVP浓度对纳米银粒径的影响.采用电子透射电镜表征了纳米银的形貌.结果表明:AgNO_3浓度为0.02 mol/L、NaBH_4含量为0.03%及PVP含量为2%的实验条件下可制得分散均匀,平均粒径在10～15 nm之间的球形纳米银颗粒.     

取心工具用大尺寸疏水吸油海绵的制备与吸油性能研究

海绵取心工具（取心衬筒）中一种关键材料是高吸油海绵，为了满足钻井取心的使用需求，需要制备大尺寸、超疏水的吸油海绵。利用多巴胺（DA）氧化自聚（以NaIO₄为氧化剂）以及聚多巴胺（PDA）与疏水剂（十八胺，ODA）的反应，采用一步和两步浸涂法对小尺寸（30 mm×30 mm×10 mm）和大尺寸（910 mm×400 mm×10 mm）商用三聚氰胺海绵进行疏水改性；利用扫描电子显微镜（SEM）观察改性海绵的表面形貌，并测定其水接触角和吸油性能。结果表明：改性海绵表面形成了PDA粒子，两步法所得改性海绵的表面粒子细密、均匀；增大DA的质量浓度和提高氧化剂含量，海绵表面PDA粒子增多。确定了海绵改性的最优条件：DA质量浓度为4~6 mg/mL，DA与NaIO₄的质量比为1：1，海绵在ODA溶液中的浸泡时间为2~4 h。在小尺寸样品研究结果的基础上，将大尺寸海绵在DA溶液中浸泡1 min，在空气中放置2 h，然后与ODA溶液反应4 h进行改性，所得大尺寸改性海绵的表面水接触角为152.6°，10 s时吸油量达90 g/g，并且多次吸油、析油后仍保持较高的吸油量和解析率，可以满足取心衬筒的使用要求。     

载银壳聚糖接枝香草醛胶乳的制备及抗菌性

为了增强壳聚糖的抗菌活性和拓展其应用领域,在其基体中引入了纳米银粒子,并对其进行了接枝改性。采用微波辐射法将香草醛与壳聚糖接枝,然后用香草醛还原硝酸银,得到均匀分散于壳聚糖香草醛接枝物(CS-g-VA)胶乳中的纳米银粒子,即Ag/CS-g-VA复合胶乳。探讨了制备Ag/CS-g-VA复合胶乳的影响因素,并采用SEM,TEM,FTIR,XRD,UV-vis和TG-DSC等对其进行了结构和热性能表征。结果表明合成Ag/CS-g-VA的较理想条件:香草醛的质量分数为6.0%,CS-g-VA的质量分数为4.0%,硝酸银的浓度为0.20 mol/L。通过抗菌测试研究了Ag/CS-g-VA对大肠杆菌和枯草杆菌的抑制作用,结果显示Ag/CS-g-VA复合胶乳具有比单一壳聚糖抗菌剂更高效的抗菌性能。     

液相化学还原法制备纳米银和纳米铜粒子

以十六烷基三甲基溴化铵为保护剂,葡萄糖为还原剂,利用液相化学还原法成功的制备了纳米银和纳米铜粒子.利用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD)对样品的形貌和结构进行了分析结果表明,所制得的纳米银和纳米铜为纯银和纯铜.且硝酸银的浓度、反应时间对纳米银形貌及粒径有着很大的影响.当选择合适的硝酸银浓度及反应时间,能够制备平均粒径为10 nm、粒径均匀、单分散的纳米银粒子.另外,UV光谱也证实,所制的溶胶为粒径均匀的纳米银和纳米铜溶胶.     

聚多巴胺辅助磁微球固定β-葡萄糖苷酶的制备与应用

通过溶剂热法和改进的St?ber水解法制备了Fe_3O_4@SiO_2磁性纳米粒子,并用透射电镜对纳米粒子进行了表征.采用聚多巴胺辅助法将β-葡萄糖苷酶固定在磁性纳米粒子上.具体考察了加酶量、多巴胺质量浓度和固定化时间等因素对酶活和酶固定率的影响规律,获得了β-葡萄糖苷酶固定化的最适条件.结果表明,当加酶量为50,U/g、多巴胺质量浓度为1.6,mg/m L、固定化为24,h时,所制备的固定化β-葡萄糖苷酶活力为25.01,U/g,明显优于传统戊二醛交联固定的β-葡萄糖苷酶活力.     

静电纺再生纤维素复合纳米纤维的制备及其性能研究

利用静电纺丝制备聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAN/CA)复合纳米纤维膜,并依次用0.05mol/L、0.1mol/L NaOH溶液对其进行水解处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜.研究表明:纺丝液流量为0.5mL/h,所施加的电压为17kV,接收距离为18cm时,制得的PAN/CA复合纳米纤维直径更均匀,成丝形态更稳定.对PAN/CA复合纳米纤维膜及PAN/RC复合纳米纤维膜分别进行电镜扫描、红外光谱分析及静态接触角测定.结果表明:水解后的复合纳米纤维形态保持稳定,PAN/CA复合纳米纤维中的醋酸纤维素的酯基在碱处理后得到有效水解,复合纳米纤维膜的静态接触角由水解前的124.7°降低为10.1°,亲水性能得到大幅提升.     

反相微乳液法制备纳米金属银粉

研究在环己烷 异戊醇 SDS(十二烷基硫酸钠) 水所组成的反相微乳液体系里制备纳米金属银粉的方法.选择合适的微乳液配比,以水合肼为还原剂,常温下还原银铵盐制得了纳米银粒子.讨论了微乳液体系的组成,水和表面活性剂SDS的摩尔比对纳米银粒子粒径的影响.经X射线衍射仪和透射电镜测试分析,产品系晶粒为20-30nm纳米银粉.     

单分散银纳米粒子的制备与表征

以聚乙烯吡咯烷酮为保护剂、水合肼为还原剂、硝酸银溶液为银源,采用化学还原法合成了粒径分布均匀的单分散的纳米银粒子.利用透射电子显微镜(TEM)、紫外分光光度计(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、马尔文粒径分析仪等测试设备对样品进行了深入的研究与分析.结果表明:所得到的纳米银粒径较小,分布较为均匀;硝酸银浓度、PVP用量、水合肼用量等对纳米银的粒径与形貌影响较大.当硝酸银浓度为150 mg/L,PVP用量为0.2g,水合肼用量为0.1g时,所得到纳米银的粒径最小.     

电泳沉积海藻酸钠/碳纳米管修饰高模碳纤维表面

采用纳米材料增加碳纤维（CF）的表面粗糙度及活性官能团,不仅可以改善CF增强复合材料的界面结合状态,而且不会对CF本体造成损伤,是一种极具发展潜力的新型CF表面改性手段。使用电泳沉积技术（EPD）将碳纳米管（CNTs）沉积在高模CF表面,然后与环氧树脂（EP）复合,制备了单向纤维增强层压板（CF/EP复合材料）。使用万能拉力机测试CF/EP复合材料的层间剪切强度（ILSS）,结果表明,在电压为6 V时制备的CF/EP复合材料的ILSS为58.9 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料（ILSS=52.2 MPa）相比提高了12.8%。同时,通过EPD制备了海藻酸钠与CNTs共沉积修饰的高模CF,海藻酸钠的加入增加了CNTs与CF表面的黏附性及氧含量,提高了纤维表面对树脂基体的浸润性。当CNTs的质量浓度为0.3 mg/mL、海藻酸钠的质量浓度为1 mg/mL、EPD电压为8 V时,所制备的CF/EP复合材料的ILSS可达68.3 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料相比提高了30.8%。     

电泳沉积海藻酸钠/碳纳米管修饰高模碳纤维表面

采用纳米材料增加碳纤维（CF）的表面粗糙度及活性官能团,不仅可以改善CF增强复合材料的界面结合状态,而且不会对CF本体造成损伤,是一种极具发展潜力的新型CF表面改性手段。使用电泳沉积技术（EPD）将碳纳米管（CNTs）沉积在高模CF表面,然后与环氧树脂（EP）复合,制备了单向纤维增强层压板（CF/EP复合材料）。使用万能拉力机测试CF/EP复合材料的层间剪切强度（ILSS）,结果表明,在电压为6 V时制备的CF/EP复合材料的ILSS为58.9 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料（ILSS=52.2 MPa）相比提高了12.8%。同时,通过EPD制备了海藻酸钠与CNTs共沉积修饰的高模CF,海藻酸钠的加入增加了CNTs与CF表面的黏附性及氧含量,提高了纤维表面对树脂基体的浸润性。当CNTs的质量浓度为0.3 mg/mL、海藻酸钠的质量浓度为1 mg/mL、EPD电压为8 V时,所制备的CF/EP复合材料的ILSS可达68.3 MPa,与未经EPD处理的CF/EP复合材料相比提高了30.8%。