纳米银/聚多巴胺/纤维素纤维抗菌纸的两锅法原位制备的两锅法原位制备、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(nano Ag/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。     

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%。     

静电纺丝制备复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银及其性能

采用静电纺丝技术, 以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 聚丙烯腈为载体, 制备复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银, 并用Fourier变换红外光谱（FT-IR）、 透射电子显微镜（TEM）、 扫描电子显微镜（SEM）、 差热 热重分析（TG-DTG）和X射线衍射（XRD）等方法对复合纳米纤维的化学结构、 形貌、 热稳定性和晶体结构进行表征. 结果表明： 聚丙烯腈、 纳米纤维素晶体和银纳米粒子有机结合形成复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银; 复合纳米纤维的尺寸均匀, 平均直径为（214±12）nm, Ag纳米粒子在复合纳米纤维体系中均匀分布, 粒径为5~25 nm; 该复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能优异.     

水性丙烯酸树脂/银导电油墨的制备及表征

采用液相化学还原法,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、硝酸银（AgNO₃）及水合肼（N₂H₄·H₂O）制备银纳米粒子;以丙烯酸树脂/丙烯酸乳液为粘接料,将纳米银粉加入并辅以其他填料,制备水性导电油墨;最后将导电油墨涂覆在聚对苯二甲酸类（PET）薄膜表面成型。对银纳米粒子和油墨进行了X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及扫描电子显微镜（SEM等表征,研究了纳米银粉的添加量和热处理温度等对油墨导电性能和界面结合力的影响,结果表明：当纳米银粉质量分数为64.0%,热处理温度为150℃时,薄膜表面电阻达到0.9Ω/□,导电油墨与聚对苯二甲酸类（PET）基体的附着力达到美国材料与试验协会（ASTM）5B级,并具有良好的耐湿和耐温性。     

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...     

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%。     

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)。     

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.     

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.     

Comparative Study of Antibacterial Activity of Bacterial Cellulose/AgNPs Composites Prepared by Different Methods

Bacterial cellulose(BC) is a type of nanoscale cellulose produced by microorganisms.In this work,BC films were utilized as a template to in situ synthesize silver nanoparticles(AgNPs) by a variety of simple chemical strategies,including chemical reduction with NaBH4 or vitamin C,hydrothermal treatment and UV radiation.A comparative study of the formation of AgNPs such as the silver particle size and silver content,as well as the antibacterial activity of the BC-AgNPs nanocomposites by different preparation methods and reaction conditions was investigated.A beneficial support was provided for future applications of AgNPs contained BC composites with antibacterial properties.     

二氧化硅／银复合材料研究

载银复合颗粒作为一种重要的功能材料具有广泛的应用前景。本文以二氧化硅颗粒为载体,利用超声波化学镀银方法,制备出银／二氧化硅复合颗粒,并对产品进行了银含量分析和XRD、SEM表征,重点研究了复合颗粒的抗菌性能。通过实验知道载银二氧化硅复合材料对大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为0.2g／L－0.3g／L,从实验数据看出,银含量低的对抗菌性能有更好的效果。     

Bacterial Cellulose-Silver Antibacterial Composites:Effects of Drying Processes of Bacterial Cellulose

A type of antibacterial bacterial cellulose(BC) film was prepared for potential uses as wound dressing.In order to obtain a high antibacterial effect,some forms of BC films,including the wet and dried ones were utilized as the template to in situ synthesize silver nanoparticles(AgNPs).The effects of drying methods including freeze-drying,heat drying and air drying,on the microstructures and physical properties of BC,as well as the silver contents and the antibacterial performances of the BC/AgNPs composites were investigated.It was found that the AgNPs impregnated on the dried BC films were inclined to achieve a faster silver releasing rate than the wet one,which was suitable for acute traumas treatment.     

棉纤维/季铵盐接枝共聚物的合成及抗菌性能研究

采用硝酸铈铵为引发剂,在棉纤维表面引发甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)接枝聚合,并使接枝的DMAEMA季铵化,以赋予棉纤维良好的抗菌性能。实验对影响DMAEMA接枝率的关键因素进行了细致研究,发现,当φ(DMAEMA)为10%,引发剂浓度为20 mmol/L,pH为1～1.5时,在45℃反应5 h后,得到较好的接枝效果。同时发现,溶剂类型对棉纤维/DMAEMA接枝共聚物的季铵化反应影响很大,丙酮对季铵化最为有利。接枝率的提高可加强棉纤维/季铵盐接枝共聚物的抗菌性能;与单独采用溴代正丁烷为季铵化试剂相比,先后采用溴代正丁烷和溴代十二烷作为季铵化试剂,所得材料的抗菌性能更为优良,说明长链季铵盐聚合物与短链季铵盐聚合物间存在协同抗菌作用。     

表面接枝不同分子量聚乙二醇的聚氨酯材料的抗粘附性能研究

通过利用聚多巴胺与氨基基团的共价反应,将不同分子量的氨基聚乙二醇单甲醚(mPEG-NH_2)固定于聚氨酯(PU)材料表面,并系统地研究了不同分子量聚乙二醇修饰的聚氨酯材料表面的抗粘附性能.实验中采用了三种不同分子量的氨基聚乙二醇单甲醚,分别是分子量1 000、2 000和5 000.对修饰后的材料表面进行的X射线光电子能谱测试及静态接触角测试证实了不同分子量的聚乙二醇成功地接枝于聚氨酯材料表面.通过对材料表面在不同时间段抗金黄色葡萄球菌粘附效果的分析,以及抗血小板粘附测试,系统地探讨了聚乙二醇分子量的不同对所修饰材料表面抗粘附效果的影响.并针对由分子量2 000与5 000的聚乙二醇修饰的材料表面进行了抗细菌生物膜测试.     

球形与立方体纳米银对斜生栅藻毒性差异研究

不同形貌的纳米银(Silver Nano Particles, AgNPs)对初级生产者斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的毒性是否具有差异,目前还不清楚。为揭示斜生栅藻暴露于不同形貌的纳米银条件下的毒性效应,本研究分别在0、5、10、15、20 mg/L条件下将球形纳米银(Silver Nano Spheres, AgNSs)和立方体纳米银(Silver Nano Cubes, AgNCs)暴露于斜生栅藻,并观测受试生物的生理生化响应。结果表明AgNSs暴露和AgNCs暴露对斜生栅藻均有明显毒性效应,表现为光合系统损伤和酶应激反应：(1)暴露12～48 h条件下,各处理组的叶绿素a的质量浓度均显著降低,但存在较大差异;当AgNSs的质量浓度达到10 mg/L时,才能对叶绿素a产生明显抑制作用,且当AgNSs的质量浓度大于10 mg/L后,抑制作用保持稳定;而AgNCs的质量浓度仅为5 mg/L时就能显著抑制叶绿素a,当质量浓度为20 mg/L时抑制效应有所缓解。(2)AgNSs、AgNCs暴露下的典型酶应激反应存在差异：AgNSs的活性氧(ROS)含量显著低于AgN...     

Mechanical properties of carbonfi ber/cellulose composite papers modified by hot-melting fibers

Carbon fiber(CF)/cellulose(CLS) composite papers were prepared by papermaking techniques and hot-melting fibers were used for modification. The mechanical properties of the obtained composite papers with different CF,CLS and hot-melting fiber ratios were studied and further discussed. It is observed that,for both CF/CLS composite papers and those modified by hot-melting fibers,the normal stress firstly increases and then declines with the addition of carbon fibers. The results also show that with the addition of hot-melting fibers,the modified papers exhibit enhanced mechanical performance compared to CF/CLS composite papers. Through SEM characterization,it is confirmed that the improvement of mechanical properties attributes to the reinforcement of adhesive binding at the fiber overlap nodes. Also,through four-probe method,the resistivity and the electrical performance of the modified and unmodified papers were characterized and the result shows that the hot-melting fiber modification brings no harm to the electrical properties.