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甲壳素纳米纤维的制备及在生物质材料中的应用研究进展

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高分子材料科学与工程 2023年第12期39卷 147-156页

作者：马洁茹糟娅梅刘硕张正琦李大纲金永灿陈楚楚南京林业大学材料科学与工程学院南京林业大学轻工与食品学院江苏南京210037

甲壳素纳米纤维(Chitinnanofiber,ChNF)基于其自身的高纵横比、高比表面积、低密度和丰富的官能团在生物质材料研究领域备受关注。甲壳素主要来源于蟹、虾等甲壳纲动物外壳、鱿鱼顶骨、蘑菇等真菌植物的细胞壁。近年来,有关甲壳素表面... 详细信息

甲壳素纳米纤维(Chitinnanofiber,ChNF)基于其自身的高纵横比、高比表面积、低密度和丰富的官能团在生物质材料研究领域备受关注。甲壳素主要来源于蟹、虾等甲壳纲动物外壳、鱿鱼顶骨、蘑菇等真菌植物的细胞壁。近年来,有关甲壳素表面改性及在食品、化工等领域的应用已被综述,但甲壳素的纳米化制备及甲壳素纳米纤维功能化应用在生产工艺、综合性能等方面的总结还有待进一步完善。文中综述了生物体中甲壳素的提取方法、纳米化制备工艺及甲壳素纳米纤维功能化应用的研究进展,分别介绍了甲壳素纳米纤维制得的光学透明材料、高强度凝胶材料、高强度丝线、可降解包装材料和以甲壳素纳米纤维作为增强相的复合材料等在柔性显示、柔性传感、智慧包装、生物医药、组织工程及可降解包装等生物质材料领域的应用。最后,对甲壳素纳米纤维的制备及功能化应用的未来研究发展方向进行了展望,以期为后续研究者开发新型功能化甲壳素纳米纤维材料提供参考。

关键词：甲壳素纳米化纳米纤维增强相生物质材料

超临界溶剂热合成纳米磷酸铁锂晶体生长机制探究

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西安交通大学学报 2023年第2期57卷 100-109页

作者：张宝权王树众刘璐刘慧杨健乔西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对目前超临界溶剂热合成纳米磷酸铁锂(LiFePO_(4))的晶体生长机制及反应参数影响规律尚不明确的问题,采用超临界溶剂热合成方法在340~400℃反应温度下制备了平均粒径为68~85 nm的LiFePO_(4)粉体,表征并分析了产物的晶体结构及粒径等性... 详细信息

针对目前超临界溶剂热合成纳米磷酸铁锂(LiFePO_(4))的晶体生长机制及反应参数影响规律尚不明确的问题,采用超临界溶剂热合成方法在340~400℃反应温度下制备了平均粒径为68~85 nm的LiFePO_(4)粉体,表征并分析了产物的晶体结构及粒径等性能,评估了超临界乙醇中纳米LiFePO_(4)晶体生长过程表观活化能及生长机制,并建立了纳米LiFePO_(4)晶体生长动力学。结果表明,纳米LiFePO_(4)在超临界溶剂中的生长过程对其最终尺寸起主导作用,且生长过程受表面反应控制,符合多核控制的二阶生长动力学。纳米LiFePO_(4)产物的电化学性能测试表明,在400℃下获得的样品在0.1 C(C为电池充放电倍率)倍率下的初始放电比容量达到153.5 mA·h/g,放电倍率提高至5 C时容量保持率为68.3%。在340℃反应温度下:所得产物中的杂质(Li_(3)Fe_(2)(PO_(4))_(3)和Fe_(3)(PO_(4))_(2))导致电池出现了严重的极化效应;在高速充放电下,容量严重衰减,5 C倍率容量保持率仅为46.9%。本研究揭示了超临界溶剂热合成纳米LiFePO_(4)晶体的生长机制,可为后续工艺参数优化及工业化应用提供理论支撑。

关键词：超临界溶剂热合成磷酸铁锂晶体生长纳米化

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抗肿瘤多肽M1-21的剂型优化

湖南大学学报（自然科学版） 2022年第6期49卷 146-151页

作者：谭拥军裴超柱程浩杰卜会铜谭桂湘邓磊湖南大学生物学院湖南长沙410082

通过去溶剂化方法,将单体抗肿瘤多肽M1-21纳米化,形成50 nm左右大小的多肽纳米颗粒(Nano-M1-21).运用动态光色散技术(DLS)和低压透射电镜(TEM)对Nano-M1-21进行表征,并进行体外37℃条件下颗粒稳定性测试.运用乳腺癌MDA-MB-231、MCF-7和... 详细信息

通过去溶剂化方法,将单体抗肿瘤多肽M1-21纳米化,形成50 nm左右大小的多肽纳米颗粒(Nano-M1-21).运用动态光色散技术(DLS)和低压透射电镜(TEM)对Nano-M1-21进行表征,并进行体外37℃条件下颗粒稳定性测试.运用乳腺癌MDA-MB-231、MCF-7和4T1细胞验证Nano-M1-21的抗肿瘤效果,结果表明Nano-M1-21更容易被细胞摄取;相比单体多肽,达到抑制肿瘤细胞的浓度更低.运用小鼠乳腺癌4T1细胞活体肿瘤移植模型,发现Nano-M1-21展示出良好的抑瘤效果.总之,单体肽M1-21经纳米剂型优化后,有利于改善细胞的摄取,显示出更好的抑瘤效果.

关键词： M1-21 Nano-M1-21 纳米化抑瘤效果多肽

基于木质素高值化利用的分子结构调控策略研究进展

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高分子材料科学与工程 2023年第10期39卷 162-172页

作者：葛程程焦欢郭新宇金永灿姜波南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福建福州350108

木质素的分子结构调控是拓宽木质素利用途径的重要手段。文中基于木质素分子结构特性,重点阐述了近年来木质素的分子结构调控策略,主要包括木质素的纳米化、新增活性位点、酚羟基的功能化、接枝共聚、催化解聚和炭化/石墨化。分别讨论... 详细信息

木质素的分子结构调控是拓宽木质素利用途径的重要手段。文中基于木质素分子结构特性,重点阐述了近年来木质素的分子结构调控策略,主要包括木质素的纳米化、新增活性位点、酚羟基的功能化、接枝共聚、催化解聚和炭化/石墨化。分别讨论了木质素的分子结构与其纳米形态、纳米尺寸的关系及影响因素;木质素羟烷基化、脱甲基化、磺化、胺化、硝化等改性过程中新活性位点的形成路径;木质素酚羟基的酯化、醚化、烷基化、酚化等反应在木质素功能化过程中所起的作用;木质素接枝长链聚合物的反应机理及木质素大分子的催化解聚反应历程,木质素炭化/石墨化的主要途径。最后,针对木质素分子结构调控的研究现状,总结了木质素分子结构调控亟需突破的瓶颈,并展望了木质素分子结构调控的发展方向,以期实现木质素在农林、食品、生物医药等领域的高值化利用。

关键词：木质素纳米化活性位点酚羟基接枝共聚催化解聚炭化/石墨化

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红磷的纳米化及其在钠离子电池中的应用

工程科学学报 2022年第4期44卷 590-600页

作者：张宇白金赵海雷北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

钠离子电池(SIBs)具有成本低廉、安全性高、环境友好等优点,且可以兼容现有的锂离子电池生产设备,在大规模储能以及电动汽车领域都有着广泛的应用前景.在众多的SIBs负极材料中,红磷拥有超高的理论比容量(2596 mA·h·g^(–1))、合适的... 详细信息

钠离子电池(SIBs)具有成本低廉、安全性高、环境友好等优点,且可以兼容现有的锂离子电池生产设备,在大规模储能以及电动汽车领域都有着广泛的应用前景.在众多的SIBs负极材料中,红磷拥有超高的理论比容量(2596 mA·h·g^(–1))、合适的氧化还原电位(0.4 V vs Na/Na^(+))以及丰富的资源储量,是极具潜力的SIBs负极材料.然而红磷极低的本征电导率和在储钠过程中巨大的体积效应极大的限制了其容量利用率、长期循环稳定性和倍率性能.目前对红磷基负极材料改性的最有效方法之一是红磷的纳米化,纳米化可以改善红磷的电化学活性和长期循环稳定性.为了便于研究者了解纳米红磷的制备方法,本文系统总结了纳米红磷的制备方法,包括球磨、升华冷凝、热还原、气相生长、溶剂热、化学沉淀等,并对各种方法的优缺点进行了分析比较,最后对未来的研究方向进行了展望.希望能以此促进红磷负极的发展及其在钠离子电池中的实际应用.

关键词：电池钠离子负极红磷纳米化

进料顺序对磷酸锰锂正极材料的电化学性能影响研究

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现代化工 2023年第S02期43卷 197-200页

作者：何泓江张永强路晓晨刘松涛赫文秀内蒙古科技大学化学与化工学院内蒙古包头014000

磷酸锰锂(LiMnPO_(4))是一种极具潜力的高效正极材料,其锂离子的低电子导电性和单一的扩散通道要求该材料在合成过程中具有良好的颗粒尺寸和形状控制。通过改变溶剂热法原料进料顺序合成了不同形貌的LiMnPO_(4)/C材料,结果表明,LiMnPO_(... 详细信息

磷酸锰锂(LiMnPO_(4))是一种极具潜力的高效正极材料,其锂离子的低电子导电性和单一的扩散通道要求该材料在合成过程中具有良好的颗粒尺寸和形状控制。通过改变溶剂热法原料进料顺序合成了不同形貌的LiMnPO_(4)/C材料,结果表明,LiMnPO_(4)/C材料的电化学性能与粒度有显著的关系。通过应用Mn-P-Li序列制备的LiMnPO_(4)/C纳米棒表现出更优异的电化学性能,在0.1 C下放电容量可达155 mAh/g,且在0.5 C下循环100次后仍有96.9%的容量保持率。

关键词：磷酸锰锂进料顺序锂离子电池溶剂热法纳米化

纳米化对Fe-20Cr合金在[Cl^-]=0.1mol/L硼酸缓冲溶液中Cl^-吸附行为的影响

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材料研究学报 2016年第1期30卷 6-14页

作者：张滨刘莉李天书李瑛雷鸣凯王福会大连理工大学大连116024 中国科学院金属研究所沈阳110016

应用X射线光电子能谱(XPS)和第一性原理计算的方法研究了纳米化对Fe20Cr合金在Cl-浓度为0.1 mol/L的硼酸缓冲溶液中Cl-吸附行为的影响。结果表明,Cr对Cl-吸附行为有两方面的影响:根据理论计算结果,随着界面处Cr元素含量的增加Cl-的吸附... 详细信息

应用X射线光电子能谱(XPS)和第一性原理计算的方法研究了纳米化对Fe20Cr合金在Cl-浓度为0.1 mol/L的硼酸缓冲溶液中Cl-吸附行为的影响。结果表明,Cr对Cl-吸附行为有两方面的影响:根据理论计算结果,随着界面处Cr元素含量的增加Cl-的吸附能逐步降低,易于Cl-的吸附;但是在实际环境中Cr含量的增大导致合金更易于形成Cr氧化物的钝化膜,从而阻止Cl-的吸附行为。纳米化加速了Cr元素的扩散行为,导致Cr元素在钝化膜内及钝化膜/金属界面的富集。由此可见,纳米化抑制了Cl-吸附及在钝化膜内的扩散行为,提高了钝化膜的耐蚀能力。

关键词：金属材料纳米化 XPS 第一性原理计算 Fe20Cr合金 Cl-吸附

纳米金属氧化物基锂离子电池负极材料研究进展

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无机材料学报 2020年第12期35卷 1295-1306页

作者：郑时有董飞庞越鹏韩盼杨俊和上海理工大学材料科学与工程学院上海200093

负极材料是锂离子电池的重要组成部分,目前商用锂离子电池的负极材料石墨的理论比容量仅为372 mAh/g,严重制约了锂离子电池的进一步发展。在众多的锂离子电池负极材料新体系中,金属氧化物具有理论比容量高、价格低廉、环境相容性好等优... 详细信息

负极材料是锂离子电池的重要组成部分,目前商用锂离子电池的负极材料石墨的理论比容量仅为372 mAh/g,严重制约了锂离子电池的进一步发展。在众多的锂离子电池负极材料新体系中,金属氧化物具有理论比容量高、价格低廉、环境相容性好等优点,受到广泛关注,但是其存在导电性差、充放电体积变化大等缺点。研究发现,纳米化可以在保持金属氧化物优点的同时克服其缺点,因此成为金属氧化物基负极材料的研究热点。本文对近期纳米金属氧化物基锂离子电池负极材料研究的主要成果进行综述,着重关注几种具有代表性的金属氧化物及其复合物的纳米结构设计与性能优化,并为后续相关研究提出建议。

关键词：金属氧化物纳米化锂离子电池负极材料综述

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纳米单质含能材料制备及其应用现状

火炸药学报 2021年第6期44卷 705-734页

作者：王苏炜肖磊胡玉冰张光普高红旭赵凤起郝嘎子姜炜南京理工大学化学与化工学院国家特种超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094 西安近代化学研究所陕西西安710065

纳米单质含能材料在武器弹药高效释能和可控反应方面应用广泛,已作为重要的提升国防技术水平的关键材料得到世界各国高度关注并争相研究。为了充分发挥含能材料的能量潜能、满足武器装备的高性能需求,并为我国纳米炸药领域的研究提供借... 详细信息

纳米单质含能材料在武器弹药高效释能和可控反应方面应用广泛,已作为重要的提升国防技术水平的关键材料得到世界各国高度关注并争相研究。为了充分发挥含能材料的能量潜能、满足武器装备的高性能需求,并为我国纳米炸药领域的研究提供借鉴,基于国内外相关研究工作,综述了常规含能材料的纳米化制备工艺及其在火炸药领域的应用现状。首先,归纳梳理了针对高能燃料、单质炸药、强氧化剂与储氢材料等相适应的纳米化技术,并对其工艺特点和细化效果进行了分析;其次,对比讨论了纳米化后的单质含能材料与其他配方组分间的作用特性,并阐述其在推进剂、战斗部、火工品等应用场合的优越性;最后,从粒子分散、氧化失活、吸湿结块等角度提出当前限制纳米单质含能材料进一步发展的主要因素。附参考文献197篇。

关键词：应用化学含能材料单质炸药纳米化