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改性HA纳米粒子在骨组织工程中的研究进展

精细化工 2024年第3期41卷 479-490页

作者：杜婧羽占晓徐余欢杨人元张加奎张道海贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025

随着中国老龄化社会进程加快,以及疾病和交通事故等因素的影响,骨损伤病例呈逐年增加趋势,使骨替代材料的市场需求不断扩大。羟基磷灰石(HA)具有优异的生物活性和生物相容性,是人类和动物骨骼的主要组成成分,在生物体内可降解、参与代谢... 详细信息

随着中国老龄化社会进程加快,以及疾病和交通事故等因素的影响,骨损伤病例呈逐年增加趋势,使骨替代材料的市场需求不断扩大。羟基磷灰石(HA)具有优异的生物活性和生物相容性,是人类和动物骨骼的主要组成成分,在生物体内可降解、参与代谢,释放出的离子对机体无害,被广泛应用于骨修复、再生和置换等骨组织工程,但HA纳米粒子分散性差、强度低、高分子相容性差等缺点,限制了其应用。为了克服这些缺点,探索改性或复合HA的方法,以改善其分散性、亲水性、抗菌性及机械强度等,来满足临床应用的要求。该文重点总结了当前主流的HA纳米粒子的改性方法,包括离子掺杂、表面改性、材料复合。详细介绍了目前HA复合材料的研究热点,以期为HA复合材料相关基础研究提供有益的借鉴与启示。

关键词：羟基磷灰石骨组织工程离子掺杂表面改性材料复合

低临界胶束浓度PEGMA-b-PCL的制备及其药物缓释性能

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精细化工 2024年第6期41卷 1318-1327页

作者：周国永尹付琳尹城武王钰杰陈雨鑫刘超成琳杜海军贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025 贵州民族大学民族医药学院贵州贵阳550025

以ε-己内酯(ε-CL)为疏水链段、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)为亲水链段、4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇(CDPA)为可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂、甲苯为溶剂,在N_(2)氛围、80℃、反应24 h的条件下,通过RAFT聚合... 详细信息

以ε-己内酯(ε-CL)为疏水链段、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)为亲水链段、4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇(CDPA)为可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂、甲苯为溶剂,在N_(2)氛围、80℃、反应24 h的条件下,通过RAFT聚合法制备了两嵌段共聚物(PEGMA-b-PCL)。将其自组装为胶束,作为纳米药物载体用于负载姜黄素(Cur)。采用FTIR、^(1)HNMR、GPC、SEM、DLS对PEGMA-b-PCL进行了表征,测试了胶束载体的载药和释药性能。结果表明,两嵌段共聚物数均相对分子质量范围为1478~7318,其具有较低的临界胶束浓度(在pH=5.0~7.4,范围为0.920~1.600 mg/L)。胶束载体粒径范围为68.34~186.93 nm。当n(CDPA)∶n(ε-CL)=1∶200时,胶束载药率和包封率最高,可达12.05%±0.29%和75.26%±2.41%。在不同pH环境下,药物缓释性能可达15 d,其中pH=5.0时的累积释药率最高,可达38.20%。

关键词： RAFT聚合两嵌段共聚物低临界胶束浓度药物缓释姜黄素医药原料

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棉浆纤维素/质子型离子液体溶液的流变行为

纺织学报 2024年第5期45卷 10-18页

作者：马凯邓璐璐王学琳石国民邹光龙贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025 西湖大学工学院浙江杭州310024

为实现棉浆纤维素的绿色、高效溶解,促进其高值化利用,以质子型离子液体([DBNH][Lev])为溶剂,制备了5种不同质量分数的纤维素/[DBNH][Lev]溶液;借助核磁共振技术研究了纤维素在离子液体中的溶解机制,测定了纤维素溶液在不同条件下的稳... 详细信息

为实现棉浆纤维素的绿色、高效溶解,促进其高值化利用,以质子型离子液体([DBNH][Lev])为溶剂,制备了5种不同质量分数的纤维素/[DBNH][Lev]溶液;借助核磁共振技术研究了纤维素在离子液体中的溶解机制,测定了纤维素溶液在不同条件下的稳态和动态流变行为,讨论了纤维素含量、温度和剪切速率等对均相聚合物溶液黏度的影响规律。结果表明:纤维素/[DBNH][Lev]溶液为典型的假塑性流体,对温度具有敏感性,且黏度随温度升高而降低;此外,该溶液在高频率下出现凝胶点,存在黏性流动为主的类液态向弹性形变为主的类固态转变,且温度越高转变点越向低频区移动,这为纤维素在离子液体中的流变响应提供理论基础,并对后续的纤维素加工工艺(如涂层、纺丝)提供技术指导。

关键词：棉浆纤维素质子型离子液体溶解流变行为 Cox-Merz定律黏弹性

含环醚结构的生物基二醇对环己烷二甲醇基聚碳酸酯的性能调控

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3598-3608页

作者：于化童蔡晓东杨烨鑫焦丹花张道海贵州民族大学化学工程学院贵阳550025 贵州民族大学材料科学与工程学院贵阳550025

1,4-环己烷二甲醇基聚碳酸酯具有优异的热力学性能,但因其降解性能的影响,商业应用受到极大的限制。向其分子链中引入脂肪族单元可以有效提高降解能力,但却以牺牲其热力学性能为代价。因此,为了维持热力学与降解性能间的平衡,本文以具... 详细信息

1,4-环己烷二甲醇基聚碳酸酯具有优异的热力学性能,但因其降解性能的影响,商业应用受到极大的限制。向其分子链中引入脂肪族单元可以有效提高降解能力,但却以牺牲其热力学性能为代价。因此,为了维持热力学与降解性能间的平衡,本文以具有环醚刚性的生物基2,5-四氢呋喃二甲醇(THFDM)为改性单元,采用熔融酯交换缩聚法成功制备了高分子量聚(碳酸1,4-环己烷二甲醇酯-co-碳酸2,5-四氢呋喃二甲醇酯)(PCThC)共聚物。通过NMR图谱探究共聚物的组成和微观结构,证实了共聚物组分间的无规分布;DSC和WAXD图谱结果表明,THFDM单元的引入破坏了PCThC分子链的规整排列,使其结晶能力降低,共聚物从半结晶型过渡到无定型。THFDM中的刚性环结构有效阻止了共聚物玻璃转化温度(Tg)的快速下降,保持其较好的热稳定性;THFDM分子中的环结构赋予了聚合物更高的刚度,提高了聚合物的力学性能;此外,THFDM中的醚键改善了PCThC共聚物的亲水性,加快了水解速率,不论是在酸性或碱性缓冲溶液中,共聚物均表现出一定的降解能力。

关键词：生物基聚碳酸酯共聚改性四氢呋喃二甲醇环醚结构性能调控

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N、B共掺杂碳材料作为储能材料的应用进展

精细化工 2024年

作者：杜佳佳占晓杜婧羽邹凯翔张道海贵州民族大学化学工程学院

碳材料具有良好的导电性、化学稳定性和大比表面积等特性，可有效地存储和释放电荷，并提供良好的循环稳定性和储能能力，但纯碳材料表面润湿性差、电荷分布较为均匀、缺乏活性位点等，其储能能力受到很大程度的限制，进而限制了其在能... 详细信息

碳材料具有良好的导电性、化学稳定性和大比表面积等特性，可有效地存储和释放电荷，并提供良好的循环稳定性和储能能力，但纯碳材料表面润湿性差、电荷分布较为均匀、缺乏活性位点等，其储能能力受到很大程度的限制，进而限制了其在能源、催化等领域的应用，而杂原子掺杂在提高碳材料储能性能方面极具潜力。N、B共掺杂可产生一种独特的电子结构，其共同协作极大改善在碳材料的催化性能，使得N、B共掺杂碳材料在传感器，能量存储，电催化和储氢领域等应用广泛。该文介绍N、B共掺杂碳材料的合成方法及影响其性能的因素；综述了N、B共掺杂碳材料在能量存储（超级电容器和离子电池）的应用；探讨了N、B共掺杂碳材料对其性能的影响机理；最后，提出N、B共掺杂碳材料存在的问题，并对其未来发展方向进行了展望。

关键词： N、B共掺杂碳材料合成协同作用能量存储

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全固态锂空气电池的调控策略

精细化工 2024年

作者：刁坤兰杜婧羽占晓张道海贵州民族大学化学工程学院

锂空气电池具有高能量密度和低还原电位，是现代社会需要的一种绿色储能电池，其应用范围广泛。由于传统的有机电解液存在可燃、分解、形成锂枝晶以及形成阻碍O2扩散的钝化层等问题，所以需开发固态电解质来提高锂空气电池的各项性能。... 详细信息

锂空气电池具有高能量密度和低还原电位，是现代社会需要的一种绿色储能电池，其应用范围广泛。由于传统的有机电解液存在可燃、分解、形成锂枝晶以及形成阻碍O2扩散的钝化层等问题，所以需开发固态电解质来提高锂空气电池的各项性能。该文首先介绍了锂空气电池的构建及工作机制，然后综述了经典全固态锂空气电池(ASSLAB)的调控策略，包括正极调控策略和电解质调控策略，同时对正极/电解质一体化设计策略进行了概述，最后对锂空气电池的固体电解质、界面修饰(即电解质与电极界面阻力的改善)和空气正极设计的优化等发展方向进行了展望。

关键词：锂空气电池锂氧气电池正极调控固态电解质界面调控

粒径可控型中空介孔SiO_(2)基纳米药物载体材料的设计与性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3182-3192页

作者：尹城武陈雨鑫王钰杰朱德会尹付琳成琳赵宇周国永贵州民族大学化学工程学院贵阳550025 贵州民族大学民族医药学院贵阳550025

本文以聚丙烯酸(PAA)、正硅酸乙酯(TEOS)、硅烷偶联剂Si-69为主要原料,异硫氰酸荧光素(FITC)为荧光剂,利用自模板法制备具有荧光标记的中空介孔SiO_(2)纳米载体(HMSNs-69-FITC)。通过FTIR、DLS、BET、Raman和TEM对纳米载体的结构、粒径... 详细信息

本文以聚丙烯酸(PAA)、正硅酸乙酯(TEOS)、硅烷偶联剂Si-69为主要原料,异硫氰酸荧光素(FITC)为荧光剂,利用自模板法制备具有荧光标记的中空介孔SiO_(2)纳米载体(HMSNs-69-FITC)。通过FTIR、DLS、BET、Raman和TEM对纳米载体的结构、粒径进行测定,用紫外分光光度计和TEM对其还原敏感性能进行表征,用溶剂挥发法负载索拉非尼(SOR),并计算其负载效率。研究结果表明:调控PAA的量可以实现HMSNs在28~380 nm范围内粒径可控,其中,0.024 g/mL PAA、平均粒径100 nm的HMSNs稳定性能优良,HMSNS-69-FITC对SOR的负载效率为280.0μg/mg,在含有0.0083 g/mL二硫苏糖醇(DTT)的磷酸缓冲盐溶液(PBS)溶液中,48 h累计释放率约为82.4%;而无DTT时,48 h累计释放率约为25.1%,该载体具有二硫键还原敏感性。此工作有助于推动粒径可控的、还原敏感型SiO2纳米载体领域的研究。

关键词：二硫键还原敏感型纳米药物载体材料粒径可控中空介孔SiO_(2) 聚丙烯酸功能化修饰

MOCVD生长ZnO薄膜的气相寄生反应路径研究

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人工晶体学报 2024年

作者：吴蕊胡洋唐荣芬阳倩王序吴怡逸聂登攀王环江贵州民族大学化学工程学院

利用量子化学的密度泛函理论（DFT），研究了金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长ZnO薄膜过程中二乙基锌（DEZn）与叔丁醇（t-BuOH）体系的气相寄生反应机理。通过计算不同温度下反应路径的Gibbs自由能变化，从热力学角度详细分析关键中... 详细信息

利用量子化学的密度泛函理论（DFT），研究了金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长ZnO薄膜过程中二乙基锌（DEZn）与叔丁醇（t-BuOH）体系的气相寄生反应机理。通过计算不同温度下反应路径的Gibbs自由能变化，从热力学角度详细分析关键中间产物(HOZnOBut、H（ZnO）2But、HZnOH)的水解及二聚物(Zn2O2H4、Zn2O4H4、Zn4O4H4)、三聚物(Zn3O6H6)的形成，揭示不利于ZnO薄膜生长的纳米颗粒可能的形成路径和产物。研究发现在高温沉积条件下（673.15 K＜T＜713.15 K），DEZn热解后的中间产物H（ZnO）2But容易与H2O发生双分子碰撞直接生成有利于ZnO薄膜生长的（ZnOH）2。但是这类中间产物同时会通过聚合消去反应形成二聚物和三聚物，这些聚合物是形成纳米颗粒的重要前体，其中由HOZnOBut聚合产生的聚合物(HOZnOBut)2连续脱去C4H8，最终形成Zn2O4H4的反应最容易发生。因此，二聚物Zn2O4H4最有可能是提供纳米颗粒的重要前体。

关键词：氧化锌金属有机化学气相沉积密度泛函理论寄生反应薄膜二聚物

LaMnO/GA复合材料活化PMS降解四环素的性能和反应机制探究

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复合材料学报 2024年

作者：李天雪徐伟伟焦丹花路文娟蔡晓东贵州民族大学物理与机电工程学院贵州民族大学材料科学与工程学院贵州民族大学化学工程学院

本研究采用溶胶凝胶法和水热法制备了石墨烯气凝胶（GA）负载的LaMnO3复合催化剂，研究了其对过一硫酸盐（PMS）降解四环素（TC）的催化性能。采用SEM、TEM、XPS、拉曼光谱等手段对样品的形貌结构、元素组成和化学形态进行了表征，结果... 详细信息

本研究采用溶胶凝胶法和水热法制备了石墨烯气凝胶（GA）负载的LaMnO3复合催化剂，研究了其对过一硫酸盐（PMS）降解四环素（TC）的催化性能。采用SEM、TEM、XPS、拉曼光谱等手段对样品的形貌结构、元素组成和化学形态进行了表征，结果显示构成了LaMnO3/GA复合催化剂。实验结果表明，与LaMnO3纯样相比（降解率为58%），LaMnO3/GA25复合材料活化PMS降解TC的催化性能可提高至83%以上。这种增强效果可归因于GA的引入，加快了电荷的迁移速率并提升了活性位点的电荷浓度。自由基捕获试验验证了O2·-，1O2， ·OH作为活性物质在TC降解过程中的重要性。此外，通过探究LaMnO3/GA25/PMS体系对多种无机阴离子(如H2PO4-， SO42-， Cl-， Urea， HCO3-)和腐殖酸（HA）的抗干扰活性以及和循环使用性能，证明了LaMnO3/GA25/PMS体系用于复杂水体中污染物处理的可行性，并为充分利用锰矿资源解决环境污染问题提供了新的思路。

关键词：锰酸镧石墨烯气凝胶过一硫酸盐盐酸四环素催化活性