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纳米sio2颗粒对疏水PVDF薄膜的表面改性及其应用

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纳米SiO2颗粒对疏水PVDF薄膜的表面改性及其应用

作者：黄伟熔福州大学

学位级别：硕士

随着人类社会的发展,对资源的依赖加剧,环境污染越来越严重,人们在寻找一条可持续发展的道路。其中最重要问题之一是对水资源的高效利用。复合分离膜技术利用膜的选择性分离功能,实现染料废水中染料分子与水分子的分离。以分离膜为基体... 详细信息

随着人类社会的发展,对资源的依赖加剧,环境污染越来越严重,人们在寻找一条可持续发展的道路。其中最重要问题之一是对水资源的高效利用。复合分离膜技术利用膜的选择性分离功能,实现染料废水中染料分子与水分子的分离。以分离膜为基体,陶瓷膜为分离膜层,不仅兼具基膜的强韧性和复合层的功能性,成为了众多学者的研究热点。本文采用超薄疏水的PVDF膜作为基体材料,通过纳米sio溶胶浸涂沉淀法在PVDF膜基体上制备复合膜,研究正硅酸乙酯、氨水、胶溶温度和胶溶时间等主要因素对sio颗粒的影响。探讨sio2/PVDF复合膜的制备工艺条件,得到了最佳的工艺参数。通过复合膜过滤墨汁染料和自然湖水实验,本文研究了复合膜的应用及其性能,并对其再生利用作了简要介绍。以下是本文的主要研究结论:sio溶胶是复合膜制备的前提,本文用正硅酸乙酯为前驱体,去离子水为主要溶剂,碱为胶溶剂,采用胶体凝胶法制备纳米sio2溶胶颗粒。实验表明,最佳制备工艺条件是摩尔浓度比TEOS:H20:EtOH:NH40H=1:53.6:40.1:0.64,反应温度为60℃,胶溶时间24h。通过对sio/PVDF复合膜的制备工艺研究可知,PVDF基膜在浓度为0.047mol/L的纳米sio2溶胶内浸涂4min,然后经过140℃热处理,可以形成最佳的sio2/PVDF复合膜。最佳制备条件下的复合膜膜厚在30 μ m以下,平均孔径为3.045nm,孔隙率为30.17%,纯水通量为167.72L/(m2.h),在0.1MPa下过滤墨汁染料的通量为116.5L/(m2·h),截留率达到98%以上。通过形貌和截面观察,涂覆层呈海绵状,孔径大小约为20-30nmm,处于超滤范围。最后,本文还对复合膜的再生利用进行简单探讨,通过正反向冲洗、超声波振荡清洗、化学清洗等方式处理受污染复合膜,复合膜有一定的再生利用价值,复合膜的清洗应根据实际污染情况选择适当的清洗方式,恢复膜通量。

关键词： PVDF薄膜纳米sio2颗粒亲水化改性过滤膜再生

纳米sio2颗粒对聚偏氟乙烯超滤膜的影响研究

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纳米SiO2颗粒对聚偏氟乙烯超滤膜的影响研究

纳米sio2颗粒的细胞摄取、亚细胞分布、超微结构损伤及细胞毒性作用的研究

第四届全国纳米材料会议

作者：陈娜彭跃莲纪树兰北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系膜技术研究室北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系膜技术研究室北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系膜技术研究室

聚偏氟乙烯铸膜液中加入纳米sio2颗粒能配成稳定、均匀、透明的铸膜液,并分别制成相转化膜和溶剂浇铸膜两种有机-无机复合膜。复合膜和没有添加纳米sio2时所制得的纯PVDF膜相比,膜结构和性能发生了一些改变。

关键词：聚偏氟乙烯纳米sio2颗粒有机-无机复合膜

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纳米SiO2颗粒的细胞摄取、亚细胞分布、超微结构损伤及细胞毒性作...

纳米sio_2颗粒在HepG2细胞中的分布及其细胞毒性

中国毒理学会第七次全国毒理学大会暨第八届湖北科技论坛

作者：李阳于洋段军超于永波耿维佳江丽珍杨曼王继荆黎孙志伟首都医科大学公共卫生学院卫生毒理与卫生化学系环境毒理学北京市重点实验室

【目的】随着纳米sio颗粒职业暴露、环境暴露及医源性暴露机会的不断增加,其对人群健康的潜在危害日渐受到研究者的广泛关注。大量研究表明,纳米sio颗粒在体内、体外条件下均具有毒性作用。本研究希望从亚细胞水平对纳米sio颗粒的细胞... 详细信息

【目的】随着纳米sio颗粒职业暴露、环境暴露及医源性暴露机会的不断增加,其对人群健康的潜在危害日渐受到研究者的广泛关注。大量研究表明,纳米sio颗粒在体内、体外条件下均具有毒性作用。本研究希望从亚细胞水平对纳米sio颗粒的细胞摄取、细胞分布、超微结构损伤及细胞毒性作用进行系统研究,为颗粒的安全性评价提供实验依据。【材料和方法】研究中以人正常肝细胞(L-02)作为受试细胞系。两种不同粒径的纳米sio颗粒依据粒径大小分别命名为Nano-Si64及Nano-Si46。首先,采用CCK8试剂盒检测不同浓度纳米sio颗粒作用后L-02细胞的存活率以确定最佳实验剂量。接下来,通过流式细胞术及电感耦合等离子体发射光谱法对进入细胞内部的纳米sio颗粒进行定性、定量检测。通过扫描电镜及透射电镜对颗粒的细胞摄取过程、亚细胞分布及超微结构损伤进行观察。最后,通过细胞氧化应激、氧化损伤及细胞死亡等指标的检测对纳米sio颗粒的毒性作用及可能的毒作用机制进行研究。【结果】粒径较小的纳米sio颗粒(Nano-Si46)能够更迅速的进入细胞并聚集与细胞内部,同时其所产生的细胞毒性作用更强。两种粒径的纳米sio颗粒均可通过主动摄取及被动扩散的方式进入L-02细胞。部分颗粒仍被包裹于内吞小泡中,部分颗粒散在分布于细胞质及细胞器(如线粒体)中,但并未观察到颗粒进入细胞核的现象。纳米sio颗粒作用后,L-02细胞中出现了微绒毛断裂、细胞膜损伤、线粒体损伤、粗面内质网脱颗粒、板层样结构、溶酶体破裂、自噬体及自噬溶酶体等细胞超微结构的改变。凋亡、坏死及自噬性细胞死亡可能是纳米sio颗粒引起L-02细胞死亡的三种主要方式,而氧化应激及颗粒与亚细胞结构间的直接作用可能是纳米sio颗粒毒性作用的主要原因。【结论】纳米sio颗粒可通过主动摄取及被动扩散两种方式进入细胞并分布于内吞小泡及细胞质中,并引起多种细胞内超微结构的损伤。与Nano-Si64相比Nano-Si46进入细胞的速度更快、毒性作用更强。

关键词：纳米sio2颗粒粒径细胞摄取细胞分布超微结构损伤

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吉林大学学报（医学版） 2011年第2期37卷 236-240页

作者：孙磊李阳刘晓梅杜忠君金明华孙志伟吉林大学公共卫生学院卫生毒理学教研室吉林长春130021 首都医科大学公共卫生与家庭医学学院卫生毒理与卫生化学系北京100069

目的:检测纳米sio2颗粒作用于HepG2细胞后纳米颗粒的细胞摄取、分布情况及颗粒对细胞的毒性作用,初步探讨纳米颗粒的摄取、分布与细胞毒性的关系。方法:采用透射电镜(TEM)及动态光散射法检测纳米sio2颗粒的表征;纳米sio2颗粒作用HepG2... 详细信息

目的:检测纳米sio2颗粒作用于HepG2细胞后纳米颗粒的细胞摄取、分布情况及颗粒对细胞的毒性作用,初步探讨纳米颗粒的摄取、分布与细胞毒性的关系。方法:采用透射电镜(TEM)及动态光散射法检测纳米sio2颗粒的表征;纳米sio2颗粒作用HepG2细胞后,用荧光显微镜及TEM观察纳米sio2颗粒的细胞摄取及细胞内分布情况;不同浓度纳米sio2颗粒(0、25、50、100及200mg·L-1)作用于HepG2细胞24h后,采用MTT法检测细胞存活率,用Rhodamine123标记流式细胞术检测线粒体膜电位变化。结果:TEM结果显示,纳米sio2颗粒呈球形,分散性好,大小均一。动态光散射法结果显示,纳米sio2颗粒在无血清DMEM中粒径约为94nm,分散性较好。纳米sio2颗粒作用于HepG2细胞3h即可进入细胞;作用24h后,可以单一颗粒或成簇的形态分散在胞质内,并在线粒体等细胞器内沉积;不同浓度纳米sio2颗粒作用于细胞24h后,各组细胞存活率及线粒体膜电位较对照组均有显著下降(P粒体膜电位降低。结论:纳米sio2颗粒进入细胞并在细胞器中沉积,可导致线粒体等细胞器的损伤,进而产生细胞毒性作用,抑制细胞增殖。

关键词：纳米sio2颗粒细胞内分布线粒体细胞毒性

纳米sio_2颗粒对油水分离滤纸性能的影响

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中国造纸 2019年第2期38卷 7-15页

作者：陈华泉司景航周雪松华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640

本研究以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备出表面带有疏水基团甲基(—CH3)的纳米sio_2颗粒。将制备的纳米sio_2颗粒与阳离子苯丙乳液共混浸渍滤纸,制备出一种油水分离滤纸。实验通过改变TEOS和MTE... 详细信息

本研究以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备出表面带有疏水基团甲基(—CH3)的纳米sio_2颗粒。将制备的纳米sio_2颗粒与阳离子苯丙乳液共混浸渍滤纸,制备出一种油水分离滤纸。实验通过改变TEOS和MTES的配比制备出不同的纳米sio_2颗粒,探讨了不同的纳米sio_2颗粒对油水分离滤纸的表面微观结构、静态接触角和油水分离效率的影响。研究结果表明,当TEOS与MTES配比为4∶3的纳米sio_2颗粒用量为1. 0%时,油水分离滤纸对水的静态接触角达到148. 4°,对十六烷和水的混合油品的分离效率达到99. 8%。此时,油水分离滤纸的透气度相比于仅用乳液浸渍的滤纸下降了7. 7%。

关键词：纳米sio2颗粒油水分离滤纸静态接触角

纳米sio_2颗粒对HL-7702细胞的毒性作用和缝隙连接通讯的影响

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吉林大学学报（医学版） 2013年第2期39卷 222-226,431页

作者：潘涛金明华刘晓梅杜忠君周显青黄沛力孙志伟吉林大学公共卫生学院卫生毒理学教研室吉林长春130021 首都医科大学公共卫生与家庭医学学院卫生化学与毒理学系北京100069

目的:探讨纳米二氧化硅(sio2)颗粒对HL-7702细胞的毒性作用和细胞缝隙连接通讯(GJIC)的影响,为纳米sio2体内外毒性的预测和安全性应用提供实验依据。方法:透射电镜(TEM)观察2种sio2颗粒的粒径、分散性和形状;动态光散射法(DLS)检测sio2... 详细信息

目的:探讨纳米二氧化硅(sio2)颗粒对HL-7702细胞的毒性作用和细胞缝隙连接通讯(GJIC)的影响,为纳米sio2体内外毒性的预测和安全性应用提供实验依据。方法:透射电镜(TEM)观察2种sio2颗粒的粒径、分散性和形状;动态光散射法(DLS)检测sio2颗粒在高纯水和培养液中的粒度分布;MTT法检测细胞存活率;乳酸脱氢酶(LDH)活力实验检测细胞膜完整性;划痕染料示踪技术检测GJIC。结果:透射电镜,2种sio2颗粒呈圆形,大小均一,分散性良好,2种颗粒的粒径分别为(447.60±20.78)和(67.42±5.69)nm,分别为亚微米级和纳米级颗粒。动态光散射法,2种颗粒在高纯水和RPMI-1640培养液中的水合粒径分别为(684.37±18.76)、(697.02±19.57)nm和(128.31±7.64)、(133.74±8.97)nm,颗粒均未发生聚集,分散性良好。MTT法,2种sio2颗粒作用细胞24h后,同一粒径的颗粒,随着浓度的增加,细胞存活率下降;同一浓度下,纳米颗粒比亚微米颗粒的毒性大。LDH活力实验,当作用细胞24h后,2种sio2颗粒均能够损伤细胞膜,同一浓度下,纳米sio2颗粒比亚微米颗粒对细胞膜的损伤能力大;同一粒径的颗粒,随着作用浓度的增加,细胞膜的损伤程度加重。划痕染料示踪实验,纳米sio2颗粒可抑制GJIC,并且随着作用浓度的增加,抑制作用增强;而在相同浓度下,纳米sio2颗粒比亚微米颗粒对GJIC的抑制作用更明显。结论:纳米sio2颗粒能够对HL-7702细胞产生毒性作用,且抑制GJIC。

关键词：纳米sio2颗粒 HL-7702细胞细胞毒性细胞缝隙连接通讯

纳米sio_2颗粒对PU树脂热稳定性能的影响

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塑料工业 2003年第7期31卷 37-39页

作者：张志华沈军吴广明夏长生杨帆孙骐倪星元同济大学波耳固体物理研究所上海200092

采用溶胶 -凝胶法制备纳米sio2 颗粒 ,并以此制备了sio2 /PU复合材料 ,用扫描电子显微镜、红外光谱仪、量热示差扫描仪和热重法分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态及热稳定性。结果表明 ,纳米sio2 能够均匀地以纳米尺寸分散于PU树... 详细信息

采用溶胶 -凝胶法制备纳米sio2 颗粒 ,并以此制备了sio2 /PU复合材料 ,用扫描电子显微镜、红外光谱仪、量热示差扫描仪和热重法分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态及热稳定性。结果表明 ,纳米sio2 能够均匀地以纳米尺寸分散于PU树脂中 ,并与PU中的基团发生了化学反应 ,形成了键合。sio2 对PU树脂的耐低温性能影响不大 ,却提高了树脂的热稳定性能 ,使树脂的使用温度范围变宽。

关键词：纳米sio2颗粒 PU树脂热稳定性纳米二氧化硅溶胶—凝胶聚氨酯复合材料

纳米sio_2颗粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯复合材料的摩擦磨损性能

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机械工程材料 2012年第6期36卷 72-75页

作者：何剑雄郭源君陈友明张道湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

采用模压成型工艺制备了纳米sio2颗粒和玻璃微珠共混改性的超高分子量聚乙烯复合材料;研究了相对滑动速度、载荷以及玻璃微珠含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并对磨损形貌和磨损机理进行了分析。结果表明:添加纳米sio2颗粒和玻璃微... 详细信息

采用模压成型工艺制备了纳米sio2颗粒和玻璃微珠共混改性的超高分子量聚乙烯复合材料;研究了相对滑动速度、载荷以及玻璃微珠含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并对磨损形貌和磨损机理进行了分析。结果表明:添加纳米sio2颗粒和玻璃微珠可以提高复合材料的硬度、压缩弹性模量和摩擦磨损性能;相对滑动速度对复合材料摩擦因数和磨损率有很大的影响;载荷对复合材料的摩擦因数影响不明显,但磨损率随载荷的增加而增大;纳米sio2颗粒和玻璃微珠混合改性后复合材料的磨损机理主要是粘着磨损和疲劳磨损。

关键词：超高分子量聚乙烯纳米sio2颗粒玻璃微珠摩擦磨损性能

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纳米sio_2颗粒对斑马鱼行为变化的影响

癌变．畸变．突变 2015年第6期27卷 467-471,476页

作者：李旭玲吴德生洪文旭刘建军柯跃斌袁建辉黎双飞深圳大学生命与海洋科学学院广东深圳518060 深圳市疾病预防控制中心广东深圳518055 深圳市人口和计划生育科学研究所广东深圳518040

目的：研究纳米sio2颗粒（sio2-NPs）暴露下斑马鱼行为学的变化,并对其变化规律进行分析,以期对突发的sio2-NPs污染实现早期的预警。方法：利用生物在线监测仪,以正常水质中斑马鱼的行为变化为基础,比较300、600、1 200 mg/L sio2-NPs... 详细信息

目的：研究纳米sio2颗粒（sio2-NPs）暴露下斑马鱼行为学的变化,并对其变化规律进行分析,以期对突发的sio2-NPs污染实现早期的预警。方法：利用生物在线监测仪,以正常水质中斑马鱼的行为变化为基础,比较300、600、1 200 mg/L sio2-NPs暴露下斑马鱼的个体行为（包括游动速度、游动高度、转弯次数和加速度）和群体行为（包括平均距离和分散度）的变化规律。结果：与正常水质比较,600和1 200 mg/L sio2-NPs暴露下,斑马鱼的游动行为发生改变,游动速度在6 h时的降幅达到30%～50%,与暴露前相比差异显著（P均〈0.01）;游动高度的改变稍滞后于游动速度,在19 h时迅速下降,24 h时降幅达到90%以上（P〈0.01）;斑马鱼原有群体行为也发生改变,平均距离和分散度在24 h时均显著下降（P均〈0.01）。结论：sio2-NPs暴露下,斑马鱼的行为短时间内变化明显,且随着浓度的增加,变化越明显,基本符合环境压力模型。

关键词：纳米sio2颗粒斑马鱼行为学生物在线检测