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超疏水-高疏油SiC膜的制备及性能

化工进展 2024年第8期43卷 4516-4522页

作者：李莉蔡鑫宇陈寅杰张文启李光辉饶品华上海工程技术大学化学化工学院上海201620 上海工程技术大学环境与资源创新中心上海201620

基于SiO_(2)粒子共混喷涂与浸渍方法,研发了一种在SiC膜上制备超疏水-高疏油表面的工艺。通过喷涂不同粒径的SiO_(2)颗粒,在SiC膜表面构造具有双疏性能的微纳双重粗糙结构,然后通过浸渍将十七氟癸基三甲氧基硅烷接枝至SiC膜表面,成功制... 详细信息

基于SiO_(2)粒子共混喷涂与浸渍方法,研发了一种在SiC膜上制备超疏水-高疏油表面的工艺。通过喷涂不同粒径的SiO_(2)颗粒,在SiC膜表面构造具有双疏性能的微纳双重粗糙结构,然后通过浸渍将十七氟癸基三甲氧基硅烷接枝至SiC膜表面,成功制备了具有超疏水-高疏油特性和优异自清洁性能的SiC膜。通过改变含氟量、粗糙度,分析了各参数对表面润湿性的影响。经改性后所得超疏水-高疏油SiC膜表面上水和正十六烷的静态接触角分别为152.6°和146.3°,滚动角分别为5.2°和10.2°,这归因于SiC膜表面的微纳结构和低表面能物质降低了其与其他物质的黏附力。在强酸和强碱溶液中,超疏水-高疏油SiC膜表现出稳定的双疏性。本研究为在无机膜上构建具有优异耐酸碱性的超疏水-高疏油表面提供了一种简便的工艺。

关键词： SiC膜喷涂超疏水-高疏油表面修饰自清洁

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生物医用支架仿生设计及在组织工程中的应用

中国组织工程研究 2024年第15期28卷 2416-2422页

作者：梁辰朱同贺朱忆尧李瑞芝上海工程技术大学化学化工学院上海市201620

背景:基于解剖学对生物组织功能与结构的认识,对于具有恢复、维持或改善组织功能的生物活性材料仿生设计是目前再生医学领域研究的热点。目的:从生物医用支架的机械性能、三维空间结构和生化活性对细胞行为的影响进行讨论,并综述生物医... 详细信息

背景:基于解剖学对生物组织功能与结构的认识,对于具有恢复、维持或改善组织功能的生物活性材料仿生设计是目前再生医学领域研究的热点。目的:从生物医用支架的机械性能、三维空间结构和生化活性对细胞行为的影响进行讨论,并综述生物医用支架在组织工程领域的应用。方法:应用计算机检索中国知网、万方、Web of Science、PubMed数据库2003年1月至2023年4月发表的文献,中文检索词为“细胞外基质,组织工程,支架,生物材料,仿生结构,机械性能,三维结构,腱骨界面,骨软骨,神经导管,人造血管”;英文检索词为“extracellular matrix,tissue engineering,scaffolds,biomimetic structures,biomaterials,tendon bone interfaces,osteochondral,neural conduits,artificial blood vessels”。结果与结论:细胞处在一个复杂且动态变化的三维环境中,因此细胞外基质是生物材料模拟的最终目标,在设计生物医用支架的仿生结构时需要与其所处真实的微环境相似,让细胞可以正常地贴壁、生长和迁移,并保持其多样的生理功能。生物医用支架在机械性能、三维空间结构以及生物化学性质方面对细胞外基质的仿生设计可以对组织修复过程中的细胞起到决定性作用,从而影响组织修复最后的结果。进行仿生设计的生物医用支架在腱骨界面、骨软骨界面、神经、血管再生等领域已有广泛的应用,在临床上提供了一个有前途的新思路。

关键词：细胞外基质生物医用支架组织工程仿生设计三维结构综述

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稀土在功能涂料中的研究进展

涂料工业 2024年第8期54卷 70-75页

作者：邓旭颖温绍国王继虎吴远东赵佳乐郭正钰张雪上海工程技术大学化学化工学院上海201620

针对人们对生活质量和品质的追求,符合国家提倡的绿色节能标准,可装饰的稀土多功能化涂层研究广泛,应用前景广阔。文中对常见的稀土功能填料的制备及优缺点进行了总结,对其在荧光涂料、近红外反射涂料及抗菌涂料等功能性涂料中的作用机... 详细信息

针对人们对生活质量和品质的追求,符合国家提倡的绿色节能标准,可装饰的稀土多功能化涂层研究广泛,应用前景广阔。文中对常见的稀土功能填料的制备及优缺点进行了总结,对其在荧光涂料、近红外反射涂料及抗菌涂料等功能性涂料中的作用机理和应用情况、研究现状及发展前景进行了阐述。报道显示,采用稀土制备的填料及近红外(NIR)反射涂层隔热性能突出,稀土特殊的电子结构和丰富的跃迁可提高涂层的发光及海洋抗菌防污作用,纳米材料和稀土的复配使用较为热门,但其作用机理和工艺手段仍待考评。最后梳理并分析了稀土对涂料性能的影响因素,建议今后优化制备处理流程,探究各组分相互促进的机理和性能,拓展稀土功能涂层的应用领域。

关键词：稀土功能化填料纳米材料涂层

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上海市工业用能碳足迹情景分析

河南师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 84-90,141页

作者：邓双梅陆嘉麒李光辉上海市节能中心上海200083 上海工程技术大学化学化工学院上海201620

上海市作为我国的经济中心,近10年高质量发展水平稳步增长,但低碳可持续转型仍面临较大挑战.基于统计年鉴等公开数据,分析上海市2010-2020年能源演化趋势,并结合排放因子、投入产出等方法识别工业部门用能的碳足迹.通过设定3种情景预测... 详细信息

上海市作为我国的经济中心,近10年高质量发展水平稳步增长,但低碳可持续转型仍面临较大挑战.基于统计年鉴等公开数据,分析上海市2010-2020年能源演化趋势,并结合排放因子、投入产出等方法识别工业部门用能的碳足迹.通过设定3种情景预测未来脱碳进程,包括电网脱碳、能源使用电气化和氢能生产情景分析,深入探讨上海市工业部门用能减排潜力.研究发现上海市总体用能中煤炭和石油的年均消费占比超过60%,仍是用能主要来源.上海工业部门的能效水平虽已大幅提升,但严重依赖化石能源的输入,并存在大量损耗,如电能损失.工业部门中化学产品行业电力隐含碳足迹占比最高为30.9%,需要持续做好节能降耗及绿能替代的工作.情景分析揭示了终端用能电气化或氢能替代的减排效果依赖其上游产业链的全过程降碳,不同制氢技术的情景中最具减排潜力的风电制氢情景减排达24.5%.

关键词：能碳分析用能碳足迹工业脱碳情景分析碳减排

Bi_(2)Ga_(3.985)O_(9):1.5%Fe^(3+),Eu^(3+)长余辉材料的制备及光学性能研究

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光学学报 2024年第2期44卷 236-245页

作者：茹鲜古丽·艾外力孙艳美库尔班江·努尔麦提赵天骐热娜古丽·阿不都热合曼尹学博喀什大学化学与环境科学学院新疆特色药食用植物资源化学实验室新疆喀什844000 上海工程技术大学化学化工学院前沿医学技术研究院上海201620

采用共沉淀法制备了Bi_(2-x)Ga_(3.985)O_(9):1.5%Fe^(3+),x Eu^(3+)(BGO:1.5%Fe^(3+),x Eu^(3+),x=0~2%)长余辉纳米粒子(PLNP),详细研究了Eu^(3+)掺杂浓度及煅烧温度对BGO:1.5%Fe^(3+)PLNP晶体结构和光学性质的影响。结果显示,最佳的PLNP组成为Bi1.99Ga3.985O9:1.5%Fe^(3+),1%Eu^(3+),属于莫来石晶体结构,发射峰处于798 nm,在900℃煅烧1 h时,可获得高纯度的BGO:1.5%Fe^(3+),1%Eu^(3+)PLNP,其平均电子陷阱能级深度为0.676 eV。与Fe^(3+)单掺杂BGO:1.5%Fe^(3+)PLNP相比,Eu^(3+)共掺杂BGO:1.5%Fe^(3+),1%Eu^(3+)PLNP后,荧光寿命(τ_(av))从13.77 s增大至15.56 s,余辉发光时间从3 h延长至8 h以上。由于共掺杂BGO:1.5%Fe^(3+),1%Eu^(3+)PLNP中存在从Eu^(3+)到Fe^(3+)的能量传递,共掺杂PLNP的余辉强度增大,发光时间延长。制备了长波长发射、具有余辉发光性能的BGO:1.5%Fe^(3+),1%Eu^(3+)PLNP,该材料在生物成像、疾病检测及生物传感等领域具有巨大的应用潜力。

关键词：材料近红外发光长余辉纳米粒子共掺杂镓酸铋

基于四苯乙烯的柔性发光材料的构筑及性能研究

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有机化学 2024年第8期44卷 2538-2544页

作者：王源浩孙钰凯刘昱迒张照明颜徐州上海交通大学化学化工学院上海交通大学变革性分子前沿科学中心

柔性发光材料凭借在不同外力作用下仍能保持形状完整和发光性能的特点,在技术生产的多个领域有着广泛的应用.利用四苯基乙烯作为发色基团,利用硫醇与双键高效点击聚合的方法,构筑了一系列荧光强度可调的柔性发光材料.通过调节参与聚合... 详细信息

柔性发光材料凭借在不同外力作用下仍能保持形状完整和发光性能的特点,在技术生产的多个领域有着广泛的应用.利用四苯基乙烯作为发色基团,利用硫醇与双键高效点击聚合的方法,构筑了一系列荧光强度可调的柔性发光材料.通过调节参与聚合的不同官能度硫醇单体的比例,制备了机械性能优异的聚合物网络,其断裂伸长率为377%,断裂应力为33.0MPa,韧性可达90.6MJ/m3.通过外力诱导分子构象变化,发现材料的荧光量子产率会随着拉伸程度的增加而升高.同时,该材料在溶胀后会发生荧光淬灭,挥发溶剂后荧光重新出现,符合聚集诱导发光的规律.基于以上研究,该柔性发光材料的机械性能优秀且荧光强度可调,因此有望在发光传感器、信号探测器等方向开展实际应用.

关键词：聚集诱导发光柔性发光材料聚合物网络机械性能荧光强度调控

硅油/PBAT复合材料的制备及耐热性能研究

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塑料工业 2024年第2期52卷 104-111页

作者：周悦婷江振林侯芳陈晨熊露璐陈阿斌彭齐飞王朝生上海工程技术大学化学化工学院微纳制造先进材料研究中心上海201620 东华大学高性能纤维与制品教育部重点实验室上海201620 上海大觉包装制品有限公司上海201620 福建百宏高新材料实业有限公司福建泉州362241

聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)作为生物可降解材料在包装领域应用广泛,但存在耐热稳定性差、易受环境影响发生老化等问题。本文采用熔融共混的方法,制备了不同添加比的端羟基硅油(SO)/PBAT复合材料,探讨耐热添加助剂对PBAT热稳定... 详细信息

聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)作为生物可降解材料在包装领域应用广泛,但存在耐热稳定性差、易受环境影响发生老化等问题。本文采用熔融共混的方法,制备了不同添加比的端羟基硅油(SO)/PBAT复合材料,探讨耐热添加助剂对PBAT热稳定性和可降解性能的影响。结果表明,复合材料具有更好的耐热性,当SO质量分数达0.6%时,最终分解温度提高到411.02℃,热分解速率较纯PBAT降低了10.34%。SO的添加显著延缓了PBAT的热氧老化,SO/PBAT降解稳定性得到提升,热氧降解30 d后0.6%SO/PBAT的拉伸强度保持率较纯PBAT提高了27.48%,质量损失率较纯PBAT降低了20.78%。此外,复合材料的分子量下降幅度减缓,低场核磁反演曲线说明SO的添加并未改变PBAT的热氧老化机理。

关键词：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯端羟基硅油可降解性能耐热性能老化机制

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电芬顿法降解亚甲基蓝染料废水的研究进展

环境保护前沿 2024年第3期14卷 453-458页

作者：钟唯佳美张贵荣万文亚上海工程技术大学化学化工学院上海

亚甲基蓝作为一种有机染料,其直接排放会对环境及生物产生危害,且难以降解。电芬顿法采用电化学原理降解亚甲基蓝,克服了传统方法中的效率低以及产生污染的缺点。本研究综述了近年电芬顿法降解技术的研究进展,同时介绍了电芬顿降解的电... 详细信息

亚甲基蓝作为一种有机染料,其直接排放会对环境及生物产生危害,且难以降解。电芬顿法采用电化学原理降解亚甲基蓝,克服了传统方法中的效率低以及产生污染的缺点。本研究综述了近年电芬顿法降解技术的研究进展,同时介绍了电芬顿降解的电极类型以及电极性能的强化技术,总结了各种电极的优缺点,对其应用前景进行展望,以期为制备更高效的阴极材料的研究提供参考。

关键词：电芬顿亚甲基蓝降解阴极材料

水葫芦的高价值利用:TEMPO-超声耦合法高效提取纳米纤维素和纳米纤维晶

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世界生态学 2024年第2期13卷 262-273页

作者：张天韵徐昕楠张思婷谢欣玥陈颖茹王润锴上海工程技术大学化学化工学院上海

本研究提出了一种高值化利用深度处理后含有重金属的水葫芦的方法。即利用TEMPO-超声偶联法从水葫芦的茎中提取纳米纤维素晶体(CNC)和纳米纤维素(CNF)。这种方法通过将TEMPO介导氧化和超声相结合,温和地分解了水葫芦纤维束,促使纤维素... 详细信息

本研究提出了一种高值化利用深度处理后含有重金属的水葫芦的方法。即利用TEMPO-超声偶联法从水葫芦的茎中提取纳米纤维素晶体(CNC)和纳米纤维素(CNF)。这种方法通过将TEMPO介导氧化和超声相结合,温和地分解了水葫芦纤维束,促使纤维素纤维分解成更小的片段,从而提高了CNC和CNF的产率。研究结果表明,TEMPO超声联合法制备的CNC产率为63%,其羧基含量为1.27 mmol/g,CNF的产率为31%,羧基含量为1.21 mmol/g。扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外变换(FTIR),分析证实了非纤维素杂质的逐步去除。CNC的平均长度为214.4 nm,平均直径为2.72 nm,长径比约为78.8,而CNF的平均长度为437.8 nm,平均直径为5.7 nm,长径比为76.8。较高的长径比意味着CNC和CNF具有更出色的力学性能。X射线衍射(XRD)分析显示,制备的CNC和CNF的结晶度分别为87.1%和81.2%,这表明它们具有较高的刚性。通过热重分析(TGA),还测定了纤维的热稳定性。这些结果表明,CNC和CNF在增强聚合物基体材料方面具有巨大的潜力。这一研究方法为深度处理后水葫芦实现高值化利用提供了可行性和潜力。

关键词： TEMPO超声偶联水葫芦的高值化利用高效化提取