2013-15 科技要闻

高效淡水收集研究取得新进展香港理工大学忻浩忠等将聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAM)这种高分子负载到棉花纤维上,制备出一种具有很高比表面积的海绵状材料。在较低的温度下(16℃),这种材料具有很高的比表面积,并且呈现出很强的亲水性,周围空气中的水蒸气很容易在上面发生凝结,从而实现高效捕水的过程。随着温度的升高,其结构就会发生变化,逐渐由亲水性变为疏     

氯醋树脂醇解反应的初步研究

以氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为原料,对醇解时间与酯基转化率的关系进行了研究.实验表明在氯醋树脂、甲醇、氢氧化钠的质量比为1:2:0.01比例下,50℃反应4.5 h,可得到转化率为90%的氯醋树脂醇解物.并用红外谱图表征了产物中羟基的存在,用润湿角表征了醇解物亲水性的提高.     

石墨/纳米氧化锆复合颗粒的制备及表征

以ZrOCl2·8H2O为前驱物,采用非均匀成核技术对天然鳞片石墨表面进行改性处理,制备出石墨/纳米氧化锆复合颗粒.考察不同氧化锆加入量对复合颗粒亲水性的影响.结果表明,改性后石墨/纳米氧化锆复合颗粒的亲水性能得到提高.采用Zeta电位测试仪以及TGA-DSC分析仪,分别对改性前后颗粒的表面电位和热失重进行表征.结果表明,复合颗粒的等电点从pH＝2.5位移到pH=5.3.抗氧化性能也得到了一定的提高,氧化失重率从98.9%变为93.1%.SEM及EDS分析结果表明,复合颗粒表面包覆了一层致密的纳米尺度的氧化锆颗粒,其平均粒径为数十纳米.XPS能谱检测进一步表明,复合颗粒表面出现Zr的特征峰,且C1s的电子结合能向高能方向移动了0.4 eV.     

利用低温等离子体处理实现聚酰亚胺纤维表面改性

采用空气辉光低温等离子体技术对聚酰亚胺(PI)纤维进行表面改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等方法探讨了改性前后纤维表面形态结构和组成的变化.实验表明,通过低温等离子体处理后,纤维表面产生了不同程度的溅射刻蚀和化学微刻蚀,纤维表面摩擦系数、亲水性都有了明显提高;X射线光电子能谱分析表明,经等离子体处理后,纤维表面被刻蚀并且增加了极性基团和纤维表面价键峰(O1s/C1s)比例所致.不同处理条件下的聚酰亚胺(PI)纤维的断裂强力和断裂伸长率也做了讨论.     

大气压辉光放电等离子体薄膜表面改性后的退化现象研究(英文)

由于薄膜材料表面的惰性特质影响了其更为广泛的应用,因此,研究如何改变薄膜表面特性而不影响其主体特性就显得尤为必要.文章采用大气压He/N2和He/O2辉光放电等离子体对双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜进行表面改性.BOPP膜表面的亲水性和功能性在等离子体处理后得到了极大改善.重点研究了等离子体处理后的BOPP膜表面随存放时间的退化演变.研究结果表明:等离子体处理后的BOPP膜表面在存放时间内有疏水性恢复发生,然而,该BOPP膜表面的亲水性仍比等离子体未处理过的BOPP膜表面的亲水性要好得多;X射线光电子能谱仪检测到的等离子体处理过的BOPP膜表面的元素成分随存放时间也发生变化,表明薄膜表面的疏水性恢复可能是由于薄膜中的不稳定添加物从薄膜主体向表面扩散而导致的,而且由等离子体引起的薄膜表面的N元素相关功能团可能并不是高交叉链接的.     

聚碳酸亚丙酯可降解复合材料的制备与性能

为提高PPC的性能,通过溶液共混法实现聚碳酸亚丙酯（PPC）与聚乙二醇（PEG）的共混.利用核磁共振（1H-NMR）、傅立叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）、热重分析（TG）研究了共混物复合材料的性能.实验结果表明聚合物之间为简单的物理共混,没有发生化学反应,相容性较好;复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度最高分别达到63℃和254℃,比纯PPC提高了41℃和29℃;复合材料的亲水性随着PEG组分的增加而增大,是PPC的23~29倍;复合材料溶液降解性能最多比PPC提高9倍,复合材料90天生物降解失重率比PPC提高4~6倍.     

中频反应磁控溅射制备具有光致亲水性TiO2薄膜

采用中频反应磁控溅射方法在玻璃表面制备了TiO2薄膜,为使薄膜获得理想的化学配比和较高的沉积速率,使用了等离子体发射光谱监控法(Plasma Emission Monitor,PEM)对溅射过程进行控制。对部分样品进行了退火处理。利用台阶仪测膜厚,X射线衍射(XRD)对薄膜的沉积速率及结构进行测试分析,并对部分沉积态和经过热处理的薄膜样品进行了透光性测试和光照实验。研究了温度,PEM工作点等不同工艺条件对薄膜光致亲水性等性能的影响。部分薄膜经过1h左右的紫外光照射,得到了很好的亲水性效果,其表面的水接触角达到了小于1°的水平。     

纳米TiO2的性能及应用

介绍了纳米TiO2的制备、超亲水性、光催化机理以及光催化活性，同时介绍了纳米TiO2在环境净化方面的应用，并揭示了今后的研究方向。     

丙烯酸接枝改性聚偏氟乙烯及其微孔膜制备的研究

用丙烯酸对聚偏氟乙烯(PVDF)进行接枝改性,采用pH致相转化法制备了改性的聚偏氟乙烯(PVDF-g-AAC)微孔膜;通过ATR-FTIR和XPS分析,表明丙烯酸单体已接枝在PVDF链上;利用SEM和AFM表征了PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的表面及断面的形貌;通过纯水通量、污染通量、静态和动态接触角验证了纯PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的抗污染性能和亲水性。结果表明,丙烯酸的存在使得膜的各项性能都得到显著的提高。具体表现在亲水性提高,水通量上升,抗污染性能提高。并且随着凝胶浴pH的增加,改性的PVDF膜的性能也逐渐得到提高。从对接触角的测量,证明膜的亲水性随着pH的增大而得到了提高。膜的纯水通量从670L/(m~2·h)增加至1 140L/(m~2·h);膜的蛋白吸附量从80.1μg/cm~2下降到46.7μg/cm~2,膜的抗污染性大大提高。     

A Structure-properties Study of MDI-based Hydrophilic Polyether-polyester Polyurethane

A series of segmented polyether-polyester polyurethane with amorphous hydrophilic soft segment domains were prepared from 4,4'- diphenylmethane diisocyanate (MDI), polybutylene adipate (Glycol) 2000 (PBA2000), and polyethylene glycol 1000 (PEG1000), with 1,4-butanediol (BDO) as the chain extender. Furthermore, several representative properties of the polyurethanes, such as moisture permeability, water resistance, hydrophilic property, and phase inversion temperature, were investigated. The studies show that...