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巯基配位的金属有机框架在高效电催化析氧中的应用

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高分子材料科学与工程 2024年第6期40卷 106-114页

作者：郑炜琼刘习奎李爽程冲四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

金属有机框架(MOFs)材料已被探索作为析氧反应(OER)的有效电催化剂。然而,在大电流密度下,MOFs结构不稳定的问题严重阻碍了其大规模应用。文中采用硫醇官能化的2,5-二巯基对苯二甲酸(H4DMBD)与FeNi金属离子配合制备了一种具有巯基S配位... 详细信息

金属有机框架(MOFs)材料已被探索作为析氧反应(OER)的有效电催化剂。然而,在大电流密度下,MOFs结构不稳定的问题严重阻碍了其大规模应用。文中采用硫醇官能化的2,5-二巯基对苯二甲酸(H4DMBD)与FeNi金属离子配合制备了一种具有巯基S配位的双金属MOFs(FeNi-DMBDC)。得益于独特的Fe-S和Ni-S配位结构,FeNi-DSBDC在碱性OER催化中表现出高活性和良好的稳定性,只需要274 mV的过电位就可达到100 mA/cm2的工作电流密度。同时,负载在导电载体碳布(CC)上的FeNi-DSBDC可以实现安培级的工作电流密度,在50mA/cm2和100mA/cm2的电流密度下具有长期稳定性(>200 h)。这不仅拓宽了MOFs材料在高效稳定的OER催化剂中的应用潜力,也为分子设计和配体调控策略在催化剂设计中的作用提供了新见解。

关键词：金属有机框架析氧反应电催化剂配位调控

温度和疲劳共同作用对溴化丁基橡胶气体阻隔性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 134-140页

作者：张帆张力伟熊英郭少云成都理工大学商学院四川成都610059 四川大学高分子研究所四川成都610065

溴化丁基橡胶(BIIR)因其出色的气体阻隔性能成为轮胎内衬层首选材料,但轮胎使用过程中因摩擦生热产生的高温和滚动过程中的屈挠疲劳作用,其性能和使用寿命将会受到很大的影响,因此,探索温度和疲劳作用对BIIR气体阻隔性能的影响具有重要... 详细信息

溴化丁基橡胶(BIIR)因其出色的气体阻隔性能成为轮胎内衬层首选材料,但轮胎使用过程中因摩擦生热产生的高温和滚动过程中的屈挠疲劳作用,其性能和使用寿命将会受到很大的影响,因此,探索温度和疲劳作用对BIIR气体阻隔性能的影响具有重要意义。文中对比研究了温度和屈挠疲劳单因素作用以及双因素作用下,BIIR气体阻隔性能的变化情况;通过交联密度测试、动态力学热分析及透射电镜等手段,探寻了BIIR在温度和疲劳双因素作用下其分子交联网络和填料分布情况的变化。结果表明,热老化作用使BIIR交联度增加,气体阻隔性能提高;疲劳作用对其气体阻隔性能的影响也较小;但温度和疲劳共同作用下,BIIR在较高温度下形成的交联网络又经屈挠疲劳的作用,更易发生裂解,并带动填料粒子的“移动”,导致了BIIR橡胶气体阻隔性能的大幅降低。

关键词：溴化丁基橡胶热老化屈挠疲劳气体阻隔性能

“科教融汇、产教融合”的高分子材料类“本硕博”贯通式拔尖创新人才培养模式的探索与实践

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高分子通报 2024年

作者：木肖玉徐源廷刘丹高雪芹丁春梅任世杰冉蓉赵长生四川大学高分子科学与工程学院

新一轮的产业革新和科技革命带来了重要的发展机遇，高等教育作为引领时代发展的重要力量，也应成为推动时代变革的先驱。围绕人才培养的中心目标，培养具有较强工程实践能力、强烈创新意识以及宽广国际视野的拔尖创新人才，既是新时期... 详细信息

新一轮的产业革新和科技革命带来了重要的发展机遇，高等教育作为引领时代发展的重要力量，也应成为推动时代变革的先驱。围绕人才培养的中心目标，培养具有较强工程实践能力、强烈创新意识以及宽广国际视野的拔尖创新人才，既是新时期高校人才培养的重要目标，也是满足新经济发展人才需求的主要途径。为培养一流的高分子材料类拔尖创新人才，四川大学(川大)结合高分子材料类专业特点和学校多学科优势，深化科教、产教融合，突出川大工科特色，创新教育模式，从培养方案、课程体系、师资队伍、培养过程和管理机制等方面进行了全面改革，构建了“科教融汇、产教融合”的高分子材料类“本硕博”贯通式拔尖创新人才培养模式。本研究对于高校“本硕博”贯通式人才培养具有一定的借鉴意义和推广价值。

关键词： “本硕博”贯通科教融汇产教融合高分子材料类人才培养模式

马来酸酐与烯丙基磺酸钠共聚物的聚合过程及阻垢性能

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油田化学 2024年第2期41卷 335-342页

作者：梁骏逸邹金成李林张熙梁兵四川大学匹兹堡学院四川成都610207 高分子材料工程国家重点实验室(四川大学) 四川大学高分子研究所四川成都610065

为了分析马来酸酐(MA)与烯丙基磺酸钠(SAS)聚合过程的影响因素,在配方和工艺基本不变的情况下,设计了两种变量:中和度和引发剂加量。通过改变其中一个变量,合成了一系列MA/SAS共聚物,采用核磁共振波谱仪和凝胶渗透色谱仪对产物进行了表... 详细信息

为了分析马来酸酐(MA)与烯丙基磺酸钠(SAS)聚合过程的影响因素,在配方和工艺基本不变的情况下,设计了两种变量:中和度和引发剂加量。通过改变其中一个变量,合成了一系列MA/SAS共聚物,采用核磁共振波谱仪和凝胶渗透色谱仪对产物进行了表征。结果表明,MA与SAS共聚活性良好,中和度不超过100%时(相对于MA的物质的量分数),少量引发剂加量(2.4 g过硫酸钠)下就有较高的单体转化率,但仍有6%~8%的单体未聚合。剩余单体的种类和数量与中和度以及引发剂加量息息相关。MA在水溶液中部分水解成了马来酸,尽管马来酸数量较少,但其聚合活性相对较差,导致共聚物的分子量呈双峰分布。添加碱可以中和马来酸,当中和度不超过100%时,马来酸主要变为具有较好聚合活性的马来酸单钠盐,间接促进了MA类单体的聚合;当中和度为200%时,马来酸主要变为马来酸二钠盐,其聚合活性相对较差,严重阻碍了聚合;未中和以及中和度为100%时,需7.0~7.2 g引发剂才能将单体全部转化,而在适当的中和度(约20%)下,用少量引发剂(4.0~4.2 g)就可以获得聚合较完全的共聚物,节约了大约40%的引发剂用量。用较佳条件下合成的MA/SAS共聚物对碳酸钙、磷酸钙和硫酸钙的静态阻垢性能进行了研究,共聚物表现出良好的阻磷酸钙垢和阻硫酸钙垢、较好的阻碳酸钙垢性能,对应的最大阻垢率分别为94.38%、100.00%、59.03%。

关键词：马来酸酐烯丙基磺酸钠中和度无机盐垢阻垢率

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光热响应型控释微球的可控制备及其性能

化工进展 2024年第3期43卷 1474-1483页

作者：杨嘉琪巨晓洁谢锐汪伟刘壮潘大伟褚良银四川大学化学工程学院四川成都610065 四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

单一的光热治疗(PTT)效果有限,往往不能彻底治愈肿瘤。随着材料科学与生物医学的融合,多功能药物载体材料得到了很好的开发利用,有助于将PTT与其他治疗方法联合使用,为协同增强抗肿瘤疗效提供了有效的策略。本研究以载有吲哚菁绿(ICG)... 详细信息

单一的光热治疗(PTT)效果有限,往往不能彻底治愈肿瘤。随着材料科学与生物医学的融合,多功能药物载体材料得到了很好的开发利用,有助于将PTT与其他治疗方法联合使用,为协同增强抗肿瘤疗效提供了有效的策略。本研究以载有吲哚菁绿(ICG)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒子为光热剂,以聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)为载体基材,采用微流控技术可控制备了一种新型光热响应型控释微球(PLGAICG@PVA/SA)。系统研究了微球的形貌尺寸可控性、光热转化性能、机械性能和生物相容性,并以盐酸阿霉素(DOX)为模型药物,探讨了该微球载体对DOX的负载能力和光热响应性控释能力。结果表明,所制备的PLGAICG@PVA/SA微球具有良好的单分散性,表现出优异的光热转换效应,0.5W/cm^(2)近红外光照射15min的温度增量为18.5℃且稳定性良好;微球亦具有良好的可压缩性和弹性性能,其杨氏模量为317.0kPa。在模拟生理环境中,微球中DOX药物的释放行为符合一级释放动力学模型并具有明显的光热刺激响应性。该微球材料在药物控释及肿瘤的光热/化疗联合治疗等领域具有广泛的应用前景。

关键词：微流体学光热治疗复合微球吲哚菁绿纳米粒子药物释放弹性

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双向同性自增强UHMWPE板材的制备

塑料工业 2024年第2期52卷 159-164页

作者：王佳威罗义贵陈程虹吴世见四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065

在室温条件下,对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)模压板双向辊压,以实现双向自增强。探究了双向均匀提升模压板性能的技术可行性,考察了辊压比对模压板球晶形变的影响以及自增强板材聚集态结构与其力学性能的关联性。结果表明,辊压使原模压板... 详细信息

在室温条件下,对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)模压板双向辊压,以实现双向自增强。探究了双向均匀提升模压板性能的技术可行性,考察了辊压比对模压板球晶形变的影响以及自增强板材聚集态结构与其力学性能的关联性。结果表明,辊压使原模压板约71.2 nm的球晶细化至39.4 nm的微晶,结晶度从45.2%降至40.2%,部分正交晶系转变为单斜晶系。辊压比达36.6%的自增强板材,两个方向的拉伸强度分别达到了62、60 MPa。

关键词：固态自增强辊压成型超高分子量聚乙烯取向

复合酶@ZIF-8的制备及其黑米花青素提取性能

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化工进展 2024年第3期43卷 1403-1411页

作者：王璧琮潘大伟谢锐巨晓洁刘壮汪伟褚良银四川大学化学工程学院四川成都610065 四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

利用体相原位生长法制备了具有优良催化活性和稳定性的α-淀粉酶&纤维素酶@ZIF-8(A&C@ZIF-8)纳米颗粒,结合溶剂萃取过程,可实现黑米中花青素的有效提取。该纳米颗粒中的α-淀粉酶和纤维素酶能分别通过水解多糖链上的α-1,4糖苷键和β-1,... 详细信息

利用体相原位生长法制备了具有优良催化活性和稳定性的α-淀粉酶&纤维素酶@ZIF-8(A&C@ZIF-8)纳米颗粒,结合溶剂萃取过程,可实现黑米中花青素的有效提取。该纳米颗粒中的α-淀粉酶和纤维素酶能分别通过水解多糖链上的α-1,4糖苷键和β-1,4糖苷键来解离植物细胞壁。同时,由于ZIF-8框架良好的空间限域保护作用,这两种酶展现出良好的高温环境耐受性和有机溶剂耐受性。该纳米颗粒的平均粒径为405nm,呈现多角球形颗粒状,其对两种酶的总负载量为18%(质量分数)。A&C@ZIF-8纳米颗粒中的酶可耐受72℃的高温环境,此时α-淀粉酶和纤维素酶的活性分别比其游离酶高出33.2%和247.3%。此外,当利用A&C@ZIF-8纳米颗粒结合溶剂萃取过程进行花青素协同提取时,其每100g提取量达到了200.39mg/g,比仅利用溶剂萃取时的提取效果提升了26.3%。该工作为创新设计和构建用于植物细胞中活性物质提取的固定化酶复合功能材料提供了新策略。

关键词：酶固定化金属有机框架花青素生物催化

iPP/POE共混物注塑件中POE表面析出机理

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塑料工业 2024年第7期52卷 131-137,154页

作者：彭莉刘正英杨伟四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065

等规聚丙烯(iPP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物注塑件中,POE相向表面析出的驱动力及影响因素尚未有定论。为此,以4种相对分子质量的iPP和POE8137的共混物注塑样品为研究对象,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜等形貌表征技术、广角X射... 详细信息

等规聚丙烯(iPP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物注塑件中,POE相向表面析出的驱动力及影响因素尚未有定论。为此,以4种相对分子质量的iPP和POE8137的共混物注塑样品为研究对象,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜等形貌表征技术、广角X射线衍射、小角X射线散射等晶体结构表征技术及动态力学分析研究了150℃温度下退火过程中POE的析出行为与影响因素。研究表明,短时间高温退火时,POE的析出程度与基体树脂iPP的分子量有明显关系:即iPP的分子量越高,iPP/POE样品退火后POE的析出程度越高,推测POE的析出机制类似于非晶共混薄膜体系中的表面偏析效应。退火0~4 h时,iPP在该温度下退火发生结构重构,结晶度提高,非晶区平均厚度增加,非晶区的分子链活动性增强,这些因素均有利于促进POE相的析出。退火4 h后,iPP晶体结构重构完成,POE仍继续发生向析出,进一步说明POE的析出机制是表面偏析效应。

关键词：等规聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物表面析出结构重构

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低界面热阻、高面外热导率纤维素基复合膜

工程塑料应用 2024年第5期52卷 1-6页

作者：张良白露杨洁杨伟四川大学高分子科学与工程学院成都610065

为有效解决电子设备的高效散热问题,迫切需要开发高性能导热复合材料。近年来,具有高面内热导率的导热复合膜已经取得了很大的进展,但低的面外热导率限制了其应用。在实际应用中,具有高面内和面外热导率的导热复合膜表现出均匀的散热性... 详细信息

为有效解决电子设备的高效散热问题,迫切需要开发高性能导热复合材料。近年来,具有高面内热导率的导热复合膜已经取得了很大的进展,但低的面外热导率限制了其应用。在实际应用中,具有高面内和面外热导率的导热复合膜表现出均匀的散热性能,是先进电子器件理想的热管理材料。依据“最密堆积模型”,分别使用球形Al_(2)O_(3)粒子和石墨烯微片(GNPs)作为导热模板和导热增强相,采用真空辅助自组装方法,通过填料立体有序结构设计和界面结构优化,制备了高面外热导率柔性细菌纤维素(BC)基导热复合膜材料。大尺寸Al_(2)O_(3)粒子构筑基础传热网络,少量小尺寸Al_(2)O_(3)粒子填充在大尺寸Al_(2)O_(3)粒子之间的间隙,GNPs以球形Al_(2)O_(3)粒子为模板进行有序排列;通过调节不同尺寸Al_(2)O_(3)粒子的比例和对导热填料进行聚多巴胺(PDA)表面改性,构建了具有低界面热阻的协同立体传热网络,制备的导热复合膜的面外和面内热导率分别达到5.42 W/(m·K)和7.06 W/(m·K)。导热填料的PDA表面改性增强了填料/基体之间相互作用,在提高复合材料导热性能的同时也改善了力学性能,复合材料的断裂强度和断裂伸长率均得以提升。

关键词：导热复合膜立体有序结构面外热导率协同效应界面改性