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Radiation synthesis of polymer/clay nanocomposite hydrogels with high mechanical strength

Nuclear Science and Techniques 2014年第6期25卷 40-47页

作者：马荣芳袁劼李灿灿彭静董珍许零李久强翟茂林 Beijing National Laboratory for Molecular Sciences Radiochemistry and Radiation Chemistry Key Laboratory of Fundamental Sciencethe Key Laboratory of Polymer Chemistry and Physics of the Ministry of EducationCollege of Chemistry and Molecular Engineering Peking University School of Materials and Engineering University of Science and Technology Beijing Department of Energy and Resources Engineering College of Engineering Peking University

Poor mechanical properties of PNIPAAm hydrogels have limited their applications. Nanocomposite hydrogels(NC gels) which incorporate inorganic clay possess high mechanical strength and other desirable *** this paper, we report a facile approach to synthesize NC gels using radiation technique. With exfoliated clay sheets acting as crosslinkers, N-isopropylacrylamide monomers are polymerized and crosslinked to form NC gels under γ-irradiation at room temperature. Apart from regular swelling behavior and interesting performance in thermo sensitivity, the radiation synthesized NC gel(RNC gel) has good optical transparency, high strength and flexibility. Through Micro-FTIR, XPS and TG analyses, a particular chemically crosslinked organic/inorganic network was identified in the RNC gel.

关键词：聚合物/粘土纳米复合材料复合水凝胶辐射合成机械强度 PNIPAAm 有机/无机机械性能光学透明性

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全钒液流电池离子交换膜的辐射接枝制备及表征

全钒液流电池离子交换膜的辐射接枝制备及表征

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“创新——核科学技术发展的不竭源泉”——中国核学会2009年学术年会

作者：邱景义王玉翟茂林彭静李久强北京分子科学国家实验室北京大学化学与分子工程学院

采用辐射接枝的方法,在含氟高分子膜上接枝不同类型的功能性单体,分别合成了阳离子交换膜、阴离子交换膜和两性离子交换膜。采用聚四氟乙烯(PTFE)膜为基材,共辐射接枝苯乙烯(St)和马来酸酐(MAn)制备了阳离子交换膜。合成的二元阳离子交... 详细信息

采用辐射接枝的方法,在含氟高分子膜上接枝不同类型的功能性单体,分别合成了阳离子交换膜、阴离子交换膜和两性离子交换膜。采用聚四氟乙烯(PTFE)膜为基材,共辐射接枝苯乙烯(St)和马来酸酐(MAn)制备了阳离子交换膜。合成的二元阳离子交换膜具有较高的离子交换容量和电导率。以乙烯与四氟乙烯共聚膜(ETFE)为基材,共辐射接枝甲基丙烯酸二甲胺乙基酯(DMAEMA),合成了阴离子交换膜。由于Donnan排斥效应,阴离子交换膜有效地抑制了电池的自放电。为了综合上述两种离子交换膜的性能,进一步将St和DMAEMA接枝到ETFE膜上合成了两性离子交换膜。所合成的两性膜具有较高的电导率和极低的钒离子渗透系数,装配这种两性膜的液流电池可以保持开路电压1.3 V以上300 h,充放电40个循环后,仍未见明显的效率衰减。

关键词：全钒液流电池离子交换膜辐射接枝

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氧化石墨烯辐射接枝甲基丙烯酸二甲氨乙酯及其分散性能

氧化石墨烯辐射接枝甲基丙烯酸二甲氨乙酯及其分散性能

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中国化学会第30届学术年会

作者：蔡晓生崔雨李久强彭静翟茂林北京大学化学与分子工程学院放射化学与辐射化学重点学科实验室北京分子科学国家实验室

氧化石墨烯表面富含有利于化学修饰的含氧官能团,因此可对其进行功能化修饰,改善氧化石墨烯的结构及性能。通过电离辐射技术对氧化石墨烯进行功能化改性可望赋予它们新的功能,进一步拓展它们的应用领域。我们以氧化石墨烯为基材,利用γ... 详细信息

氧化石墨烯表面富含有利于化学修饰的含氧官能团,因此可对其进行功能化修饰,改善氧化石墨烯的结构及性能。通过电离辐射技术对氧化石墨烯进行功能化改性可望赋予它们新的功能,进一步拓展它们的应用领域。我们以氧化石墨烯为基材,利用γ射线辐射引发甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体在其表面接枝聚合,并通过红外光谱、元素分析、热重分析、X射线光电子能谱等对接枝产物进行了表征。研究发现随着剂量增加,接枝率逐渐变大,当剂量为25kGy时接枝率达32%。改性后的氧化石墨烯能够很好地分散于多种有机溶剂（图1）,提高了氧化石墨烯在有机溶剂中的分散性,可望在复合材料加工领域得到应用。

关键词：氧化石墨烯甲基丙烯酸二甲氨乙酯辐射接枝分散性

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咪唑离子液体体系辐解产物的鉴定及其对萃取的影响

咪唑离子液体体系辐解产物的鉴定及其对萃取的影响

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中国核学会2015年学术年会

作者：敖银勇周瀚洋彭静李久强翟茂林北京大学化学与分子工程学院放射化学与辐射化学重点学科实验室北京分子科学国家实验室

离子液体作为新一代"绿色溶剂",具有低挥发性、高热稳定性和化学稳定性,在萃取金属离子等方面具有独特优势,被认为可望替代传统易挥发有机溶剂用于水法后处理乏燃料,因而在乏燃料后处理中具有广阔潜在应用前景。由于乏燃料后处理涉及强... 详细信息

离子液体作为新一代"绿色溶剂",具有低挥发性、高热稳定性和化学稳定性,在萃取金属离子等方面具有独特优势,被认为可望替代传统易挥发有机溶剂用于水法后处理乏燃料,因而在乏燃料后处理中具有广阔潜在应用前景。由于乏燃料后处理涉及强辐射环境,离子液体辐射稳定性评估是其实际应用的前提和关键。因此,我们对最有应用前景的1-丁基-3-甲基咪唑型离子液体([C mim][NTf]&[C mim][PF])及其萃取体系γ辐射稳定性进行了系统研究。通过重水洗涤的方法,首次确定咪唑型离子液体主要水溶性辐解产物种类,并进行定量研究。同时,对冠醚/离子液体萃取体系的辐射效应进行了研究,指认萃取体系的主要辐解产物及辐解机理,研究辐解产物对萃取金属离子的影响,发现冠醚/咪唑离子液体萃取体系的辐射稳定性明显优于传统溶剂体系。此外,采用He束辐照来模拟研究离子液体α辐射效应,结果表明He束辐照与γ辐照的辐解产物相似。以上研究成果表明离子液体及其萃取体系具有良好的辐射稳定性,可望用于乏燃料后处理中分离放射性核素。

关键词：离子液体辐照辐解产物萃取

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γ-ray induced radiolysis of [C_2mim][NTf_2] and its effects on Dy^(3+) extraction

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Nuclear Science and Techniques 2015年第1期26卷 88-92页

作者：袁威津敖银勇赵龙韦悦周翟茂林李久强 Nuclear Chemical Engineering Laboratory School of Nuclear Science and EngineeringShanghai Jiao Tong University Beijing National Laboratory for Molecular Sciences Radiochemistry and Radiation Chemistry Key Laboratory for Fundamental ScienceCollege of Chemistry and Molecular Engineering Peking University

The water-soluble radiolytic products of 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl) imide ionic liquid([C2mim][NTf2]) under γ-radiation, such as CF3 SOOH, CF3SO2NH2, HF, and H2SO3, were identified by using1 H NMR,19 F NMR, and ion chromatography. The extraction behavior of Dy3+using irradiated [C2mim][NTf2] in combination with 2,6-di(5,6-diisobutyl-1,2,4-triazin-3-yl)pyridine(isobutyl-BTP)was studied and the abnormal increase of Dy3+partitioning after irradiation is mainly attributed to the precipitation formed between Dy3+and radiolytic products of [C2mim][NTf2](F–and SO2–3). Washing irradiated[C2mim][NTf2] with water provides a simple method for ionic liquid recycling.

关键词：镝提取辐解射线离子液体二异丁基离子色谱法三氟甲基

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微晶纤维素的辐射降解及超细处理

微晶纤维素的辐射降解及超细处理

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“创新——核科学技术发展的不竭源泉”——中国核学会2009年学术年会

作者：孙坚许零杨超翟茂林李久强张毅北京大学工学院能源与资源工程系北京大学化学与分子工程学院应用化学系厦门北大泰普科技有限公司

超细微晶纤维素在医药、食品等行业中具有广泛用途。在本研究中,我们使用Coγ射线对微晶纤维素进行辐照降解,并用气流粉碎法对其进行超细处理,采用黏度法和激光粒度仪测定辐照前后纤维素的聚合度和粒度的变化,并采用红外光谱法和X射线... 详细信息

超细微晶纤维素在医药、食品等行业中具有广泛用途。在本研究中,我们使用Coγ射线对微晶纤维素进行辐照降解,并用气流粉碎法对其进行超细处理,采用黏度法和激光粒度仪测定辐照前后纤维素的聚合度和粒度的变化,并采用红外光谱法和X射线衍射法研究辐照对纤维素结构的影响。结果表明,辐照有效降低了纤维素聚合度以及粒径,而对其结构没有产生明显影响。

关键词：微晶纤维素辐射降解超细粉末

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Radiation effects on physically cross-linked agarose hydrogels

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Nuclear Science and Techniques 2015年第5期26卷 48-52页

作者：王潇敖银勇黄玮刘波安友翟茂林 Institute of Nuclear Physics and Chemistry China Academy of Engineering Physics Beijing National Laboratory for Molecular Sciences Radiochemistry and Radiation Chemistry Key Laboratory for Fundamental ScienceCollege of Chemistry and Molecular Engineering Peking University

As a potential matrix of three-dimensional gel dosimeter, agarose hydrogels will be used for measuring radiation doses, hence the importance of studying their radiation resistance and radiolysis mechanism. Physical property and chemical structure of physically cross-linked agarose hydrogel samples irradiated to 0–200 k Gy by60 Co γ-rays were analyzed by universal testing machine, gel permeation chromatography, fourier transform infrared spectrometer, ultraviolet visible spectroscopy, nuclear magnetic resonance, and gas chromatography. The results showed that agarose hydrogels had good radiation stability below 25 k Gy, and the maximum compression strength of sample was ca. 0.1 MPa at 25 k Gy. The irradiated samples degraded obviously and liquefied gradually with increasing doses. Compared with unirradiated sample, carbonyl groups, which generated from the molecular chains of agarose hydrogels, were observed at 25 k Gy and increased gradually with dose. The main gas products evolved from irradiated agarose hydrogels were H2, CO2, CO and CH4. Based on the analysis of radiolytic products, the radiolysis mechanism of agarose hydrogels under γ-radiation was proposed.

关键词：琼脂糖凝胶辐射效应物理交联傅里叶变换红外光谱仪紫外-可见光谱凝胶渗透色谱辐解产物万能试验机

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新型中空微球的辐射制备及其pH响应性和可逆形态转变

新型中空微球的辐射制备及其pH响应性和可逆形态转变

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中国化学会第30届学术年会

作者：俞初红许晨曦彭静李久强翟茂林北京大学化学与分子工程学院放射化学与辐射化学重点学科实验室北京分子科学国家实验室

环境敏感性微球尤其是中空微球在催化、传感器、药物传递等领域都有广泛的用途。但是目前的合成方法比较复杂,不利于工业化制备。本文通过对环醚水溶液进行γ辐照一步制备得到了新型中空微球(Fig1.a,c,d)。所制备的微球直径约为2.6μm,... 详细信息

环境敏感性微球尤其是中空微球在催化、传感器、药物传递等领域都有广泛的用途。但是目前的合成方法比较复杂,不利于工业化制备。本文通过对环醚水溶液进行γ辐照一步制备得到了新型中空微球(Fig1.a,c,d)。所制备的微球直径约为2.6μm,粒径分布窄,对pH变化具有良好的刺激响应性(Fig1.b),当pH高于5.0时,中空微球能够将储存在空腔中的疏水分子释放出来。通过调节pH和再辐照,这种微球还能在中空结构和核壳结构之间可逆地转变,在油田工程、生物医药等诸多领域具有潜在的应用前景。

关键词： γ辐照环醚水溶液刺激响应性中空微球

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·OH对聚二甲基硅氧烷乳液辐射交联的影响

·OH对聚二甲基硅氧烷乳液辐射交联的影响

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第6届辐射研究与辐射工艺学术年会

作者：彭静朱轶才翟茂林乔金梁魏根拴北京大学化学学院应用化学研究所

通过凝胶和溶胶分析的方法,研究了不同添加剂体系下,·OH 对聚二甲基硅氧烷乳液? 辐射交联的影响,结果表明,·OH 不仅可引发聚二甲基硅氧烷的交联,而且同时亦促进其降解。若体系中含有交联促进剂TMPTA 则·OH降解作用更明显。

关键词： ·OH 聚二甲基硅氧烷乳液辐射交联辐射降解

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羧甲基壳聚糖涂层的毛细管用于碱性蛋白质的CE分离分析

羧甲基壳聚糖涂层的毛细管用于碱性蛋白质的CE分离分析

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大连国际色谱学术报告会和展览会

作者：付晓芳黄凌高飞李薇翟茂林刘虎威北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室

毛细管电泳（CE）已经广泛的应用于生物大分子的分析,但是其在蛋白质分离分析中的应用仍然受到了一定限制,主要是由于蛋白质很容易吸附到毛细管壁上,尤其是碱性蛋白最易吸附,因此需要通过使用极端缓冲液 pH 值、加入添加剂或毛细管内壁...

毛细管电泳（CE）已经广泛的应用于生物大分子的分析,但是其在蛋白质分离分析中的应用仍然受到了一定限制,主要是由于蛋白质很容易吸附到毛细管壁上,尤其是碱性蛋白最易吸附,因此需要通过使用极端缓冲液 pH 值、加入添加剂或毛细管内壁涂层的方法来减少这种吸附。已经有多种涂层材料以及涂层方法应用于蛋白质的分析。羧甲基壳聚糖（CMC）是一种亲水性的碱性多糖,其作为涂层材料具有涂层方法简单、稳定、成本低等优点,因此本文采用 CMC 作为毛细管涂层材料对三种典型的碱性蛋白进行 CE 分析。对试验条件,例如缓冲液的浓度、pH 值进行优化后,得到了分析碱性蛋白的合适条件,并且与未涂层的毛细管进行了对比。结果表明使用 CMC 涂层的毛细管在100mM, pH4．0的醋酸-醋酸钠体系、温度25℃,电压+30kV 的条件下可以在十分钟内分离三种典型的碱性蛋白（包括细胞色素 C、溶菌酶和核糖核酸酶 A）,并且得到较好的峰形,而同等条件下未涂层的毛细管则会造成严重的吸附从而无法进行分离。此外,我们还对于该方法进行了重现性的测定,三种蛋白质的迁移时间和面积 RSD 分别都小于1．0%和4．0%,因此表明 CMC 涂层的 CE 可以较好的应用于碱性蛋白质的分离分析,并具有较好的重现性。

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