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磁响应分离膜研究进展

化工学报 2020年第7期71卷 2933-2944页

作者：王雅洁李蕾张倩李倩李望良中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 武警后勤学院天津300309

随着智能材料和纳米技术的发展,具有刺激响应的新型功能膜材料是膜分离技术发展的主要方向之一。磁响应分离膜是一种由磁性颗粒和聚合物高分子混合制备的,可以对磁场刺激产生响应的分离膜。磁响应分离膜兼具膜分离技术的低能耗、高效率... 详细信息

随着智能材料和纳米技术的发展,具有刺激响应的新型功能膜材料是膜分离技术发展的主要方向之一。磁响应分离膜是一种由磁性颗粒和聚合物高分子混合制备的,可以对磁场刺激产生响应的分离膜。磁响应分离膜兼具膜分离技术的低能耗、高效率等优点和磁性颗粒的磁性响应和催化性能等。磁性颗粒对磁场的响应不仅会影响膜的结构和分离选择性,还会改变膜材料的润湿性以及提高膜抗污染性能。本文从共混法、涂层法、接枝法和原位生长法对磁响应分离膜的制备方法展开论述,介绍了不同制备方法的优缺点及未来发展方向。从调控膜表面润湿性、调控膜抗污染性、调控膜孔径三部分对磁响应分离膜的磁场响应机理进行了详细阐述。并从过滤、吸附、降解、交换分离四方面对磁响应分离膜的应用领域展开论述。最后对磁响应分离膜的发展进行了总结,并对其发展前景进行了展望。

关键词：磁响应膜磁性颗粒分离刺激响应机理

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可生物降解泡沫材料的研究进展

化工进展 2023年第3期42卷 1457-1470页

作者：蔡举艳苏琼王彦斌王鸿灵梁俊玺王忠旭郭丽赵利斌西北民族大学化工学院甘肃兰州730030 环境友好复合材料国家民委重点实验室甘肃兰州730030 甘肃省生物质功能复合材料工程研究中心甘肃兰州730030 甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用重点实验室甘肃兰州730030 北方化学工业股份有限公司四川泸州646605

大量以石化资源为原料的传统有机泡沫材料的使用加剧了此类资源的枯竭,且其废弃物于自然环境中难以降解,严重污染环境。与此相比,可生物降解泡沫具有生物相容性、生物降解性和可再生性,是一种环境友好材料,受到了世界各国的广泛关注。... 详细信息

大量以石化资源为原料的传统有机泡沫材料的使用加剧了此类资源的枯竭,且其废弃物于自然环境中难以降解,严重污染环境。与此相比,可生物降解泡沫具有生物相容性、生物降解性和可再生性,是一种环境友好材料,受到了世界各国的广泛关注。本文对比了挤出发泡、模压发泡和冷冻干燥发泡3种常见可生物降解泡沫材料的发泡工艺及原理、应用及优缺点,介绍了发泡工艺对材料性能及应用的影响,指出利用天然高分子化合物或其他可再生资源模拟天然泡沫的微观化学网络结构制备高性能可生物降解泡沫的工艺具有巨大的发展潜力;综述了天然泡沫、仿生泡沫和生物质泡沫3种泡沫材料的研究现状,重点探讨了草木类、非异氰酸酯类和木质纤维素泡沫材料的研究进展,分析了典型发泡配方及各组分作用,指出绿色介质、提高塑性及配方的进一步开发是未来可生物降解泡沫材料的发展及研究方向。

关键词：降解泡沫材料发泡方法配方组成仿生

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新型二氢噻啉异构体的合成与环转化反应及锌离子荧光探针研究

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新型二氢噻啉异构体的合成与环转化反应及锌离子荧光探针研究

中国化学会第29届学术年会

作者：卫平春李昕洪涛张锴古田弘幸解永树华东理工大学结构可控先进功能材料及其制备教育部重点实验室精细化工研究所 Department of Theoretical Chemistry and Biology KTH Royal Institute of Technology Department of Chemistry and Biochemistry Kyushu University

近年来,发展具有特殊结构和性能的新型大环化合物,特别是卟啉类似物异卟啉（porphyrinoid）的研究,引起了广泛关注[1]。本文将两个特殊的高活性"混乱"吡咯单元（N-confused pyrrole）配置到一个线性五吡咯分子的两端,并进行氧化环化,得... 详细信息

近年来,发展具有特殊结构和性能的新型大环化合物,特别是卟啉类似物异卟啉（porphyrinoid）的研究,引起了广泛关注[1]。本文将两个特殊的高活性"混乱"吡咯单元（N-confused pyrrole）配置到一个线性五吡咯分子的两端,并进行氧化环化,得到了含五个吡咯的新型二氢噻啉（sapphyrin）大环结构[2]。并缩环得到带吡咯酰基的norrole四吡咯大环,进一步氧化之后得到了isosmaragdyrin五吡咯大环（图1）。通过引入混乱吡咯单元,成功调控异卟啉大环的转变,并可望发展成一类近红外荧光增强型锌离子探针（图2）。

关键词：异卟啉缩环、扩环反应近红外荧光探针

基于类淀粉样蛋白质积聚的表界面化学及材料系统

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基于类淀粉样蛋白质积聚的表界面化学及材料系统

中国化学会第十六届胶体与界面化学会议

作者：杨鹏应用表面与胶体化学教育部重点实验室陕西师范大学化学化工学院

调控材料表界面化学和物理结构是实现材料高新技术用途的一个关键环节,然而鉴于材料种类多样性所造成的表面化学和物理结构的巨大差异,研究和发展基于一套体系的简单、多功能、普适性表界面改性具有巨大的科学挑战性。目前仅报道两类仿... 详细信息

调控材料表界面化学和物理结构是实现材料高新技术用途的一个关键环节,然而鉴于材料种类多样性所造成的表面化学和物理结构的巨大差异,研究和发展基于一套体系的简单、多功能、普适性表界面改性具有巨大的科学挑战性。目前仅报道两类仿生体系有望满足上述要求,即2007和2013年分别由Messersmith和Caruso发表于Science的聚多巴胺体系和单宁酸-铁（III）络合物体系。我们提出不同于以上体系的新的仿生界面材料。我们将目光转向另一类生物粘合体系即淀粉样蛋白质组装体表界面粘附现象,提出基于溶菌酶相转变的新型类淀粉样组装体,并实现其在各种材料表界面的可控组装与粘附,从而发展一种普适和稳定的多功能性仿生界面材料。我们发展了溶菌酶纤维网络和二维纳米膜这样两种新型类淀粉样组装结构,并在组装理论和实际应用方面进行了探索。我们期望以上工作能为新一代先进界面材料化学的开发和应用奠定基础。这是在国际上第一次提出使用新型蛋白质类淀粉样组装来作为一种通用的表面修饰工具,从而有望开辟一个以廉价易得的生物大分子相转变体系为基础的新的材料表面改性研究领域。

关键词：类淀粉样蛋白质积聚生物粘附表界面改性及功能化生物表界面蛋白质组装

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膜蒸馏过程探讨

膜蒸馏过程探讨

第四届中国膜科学与技术报告会

作者：吕晓龙天津市中空纤维膜材料与膜过程重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地天津工业大学生物化工研究所

讨论了膜蒸馏涉及的膜材料特性.提出水膜阻力概念,认为疏水膜材料结构的优化与膜蒸馏工艺有关.提出鼓泡膜蒸馏方法,在热流体中鼓入空气气泡,由气液两相流效应来强化热流体的扰动.提出透气膜蒸馏方法,通过气体的吹扫夹带作用,使膜孔内水... 详细信息

讨论了膜蒸馏涉及的膜材料特性.提出水膜阻力概念,认为疏水膜材料结构的优化与膜蒸馏工艺有关.提出鼓泡膜蒸馏方法,在热流体中鼓入空气气泡,由气液两相流效应来强化热流体的扰动.提出透气膜蒸馏方法,通过气体的吹扫夹带作用,使膜孔内水蒸气的传质由低效的扩散转为高效的对流机理.提出曝气膜蒸发方法,利用不同温度的空气吸湿原理进行膜曝气.将膜蒸馏过程与化学除硬度、超滤耦合,可除去结垢性钙镁离子;将膜蒸馏过程与气浮絮凝过程耦合,可除去有机污染物,实现高倍率浓缩.提出多效膜蒸馏方法,膜组件兼有蒸发与换热功能,使膜蒸馏过程中的水蒸气冷凝与原水加热过程耦合,可以实现低成本的膜蒸馏过程.

关键词：膜蒸馏疏水膜超疏水性水膜阻力膜过程工艺耦合

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纳米纤维素制备及其应用研究进展

九江学院学报（自然科学版） 2015年第4期30卷 90-95,100页

作者：赵瑨云福建省高校绿色化工技术重点实验室/武夷学院生态与资源工程学院福建武夷山354300

纳米纤维素是一种新型的高分子功能材料,其可再生、可生物降解以及优良的力学性能成为纳米技术领域研究的热点。文章综述了纳米纤维素的制备方法,主要包括微纤化纤维素、纳米微晶纤维素和细菌纤维素及其应用,重点介绍了微纤化纤维素和... 详细信息

纳米纤维素是一种新型的高分子功能材料,其可再生、可生物降解以及优良的力学性能成为纳米技术领域研究的热点。文章综述了纳米纤维素的制备方法,主要包括微纤化纤维素、纳米微晶纤维素和细菌纤维素及其应用,重点介绍了微纤化纤维素和纳米微晶纤维素在生物医学领域的应用。

关键词：纳米纤维素微纤化纤维素纳米微晶纤维素生物医学

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界面活性生物大分子

界面活性生物大分子

2018（第3届）抗菌科学与技术论坛

作者：杨鹏应用表面与胶体化学教育部重点实验室陕西师范大学化学化工学院

调控材料表界面化学和物理结构是实现材料高新技术用途的一个关键环节。特别是对于高分子材料,其由大量C‐H键所形成的低表面能导致聚烯烃的表面极性和功能化难题。从实际应用的角度考虑,一套适合于各类制品的表面反应,其最理想的情况... 详细信息

调控材料表界面化学和物理结构是实现材料高新技术用途的一个关键环节。特别是对于高分子材料,其由大量C‐H键所形成的低表面能导致聚烯烃的表面极性和功能化难题。从实际应用的角度考虑,一套适合于各类制品的表面反应,其最理想的情况应该是在制品表面涂覆界面材料层,并要求所形成的涂层可与原制品形成牢固的附着力,且能够提供所需要的后续化学反应和功能化位点,同时需要合成方法简单、温和及材料成本低。满足上述条件的界面改性体系事实上目前进展不大。本次报告将汇报基于蛋白质淀粉样积聚体的材料表界面改性,以发展简单、温和、高效、多功能的适合于各种材料种类和形态的普适性表界面功能化体系。该体系有望解决材料表界面改性和功能化的关键难题:第一,突破高分子链很难实现长程有序性排列的传统认知,利用核壳纳米晶介观自组装构建了大尺寸生物大分子单晶(介晶过程);第二,提出超快速类淀粉样蛋白质积聚的新策略,实现了低成本、快速和批量制备相转变溶菌酶积聚体,证实该材料具有优异的无色透明性、界面粘附稳定性和生物相容性,建立了有望代替聚多巴胺等经典仿生表面化学的普适性材料表界面改性新体系;第三,系统研究了相转变溶菌酶积聚体/核酸的界面活性和反应性,发展了其在生物医用涂层如体内和体外抗菌、以及从金矿/电子垃圾中绿色高效提取金等方面的特色应用。

关键词：表面与界面表面改性生物表界面类淀粉样蛋白质组装仿生表界面

基于可聚合胆固醇衍生物的新型凝胶乳液的创制及其模板应用

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基于可聚合胆固醇衍生物的新型凝胶乳液的创制及其模板应用

中国化学会第29届学术年会

作者：苗青张丹丹陈香李刘玲玲房喻应用表面与胶体化学教育部重点实验室陕西师范大学化学化工学院

本文以含不饱和烯键的胆固醇衍生物作为稳定剂,以可聚合单体苯乙烯作为连续相,水为分散相制备了一系列新颖的W/O型凝胶乳液。并以该凝胶乳液作为模板,利用自由基引发聚合的方法制备获得了低密多孔有机聚合材料。同时,通过SEM和流变学测... 详细信息

本文以含不饱和烯键的胆固醇衍生物作为稳定剂,以可聚合单体苯乙烯作为连续相,水为分散相制备了一系列新颖的W/O型凝胶乳液。并以该凝胶乳液作为模板,利用自由基引发聚合的方法制备获得了低密多孔有机聚合材料。同时,通过SEM和流变学测试对凝胶乳液体系进行了研究。分别通过SEM、密度测试以及光电子能谱（XPS）测试对所得材料进行了表征。结果表明分散相体积分数、稳定剂浓度均对材料结构和性能有明显影响。另外,在稳定剂分子设计上,不饱和烯键的引入第一次实现了将胆固醇这种功能性分子结合到聚合物材料中而不需要祛除,避免了在祛除稳定剂过程中材料形貌的破坏。

关键词：凝胶乳液胆固醇衍生物低密多孔有机聚合材料

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基于类淀粉样蛋白质组装的仿生界面材料

基于类淀粉样蛋白质组装的仿生界面材料

中国化学会第30届学术年会-第三十一分会：胶体与界面化学

作者：杨鹏王德辉高爱婷陕西师范大学化学化工学院应用表面与胶体化学教育部重点实验室

材料表/界面功能化是实现材料用途,特别是实现航天航空、生物医药、新能源等高附加值应用的一个关键环节,[1]其内容是赋予材料表面丰富的化学和物理性能,如亲/疏水、抗腐蚀、生物活性/惰性、微纳米结构、多层/多种材料复合等等。目前缺... 详细信息

材料表/界面功能化是实现材料用途,特别是实现航天航空、生物医药、新能源等高附加值应用的一个关键环节,[1]其内容是赋予材料表面丰富的化学和物理性能,如亲/疏水、抗腐蚀、生物活性/惰性、微纳米结构、多层/多种材料复合等等。目前缺少对高分子、金属和无机都适合的普适性表面改性方法。我们率先提出了基于相转变蛋白质类淀粉样组装的多用途、普适性表面功能化方法。其科学本质在于一个新的蛋白质组装机制被揭示。在该机制中,只需对溶菌酶的水溶液做一个温和的刺激,如在溶菌酶的HEPES缓冲溶液中加入一定量的二硫键还原剂三(2-羰基乙基)磷盐酸盐(TCEP),溶菌酶就可以快速发生相转变,并驱动自组装过程而形成类淀粉样纤维网络和纳米薄膜。两种组装结构均可以通过仿生粘附机制,快速结合到各种材料表面而形成稳定涂层,从而为进一步的功能化或者直接使用奠定了良好基础(图1)。[1,2]。

关键词：溶菌酶淀粉样组装表面改性界面材料仿生材料