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偕胺肟基接枝聚酰胺微孔膜吸附材料的制备及其盐湖水提铀性能研究

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化学研究与应用 2024年第5期36卷 1056-1066页

作者：高思凡蒋纪宇骆微廖学品石碧四川大学轻工科学与工程学院四川成都610065

以聚酰胺微孔膜为基材,通过自由基引发将丙烯腈接枝于膜表面,并用盐酸羟胺肟化得到偕胺肟基接枝聚酰胺微孔膜吸附材料(PA-AO),该膜吸附材料结合了膜分离处理量大和吸附分离选择性高的优点。研究结果表明,在纯水体系中,当pH=6.0,铀初始... 详细信息

以聚酰胺微孔膜为基材,通过自由基引发将丙烯腈接枝于膜表面,并用盐酸羟胺肟化得到偕胺肟基接枝聚酰胺微孔膜吸附材料(PA-AO),该膜吸附材料结合了膜分离处理量大和吸附分离选择性高的优点。研究结果表明,在纯水体系中,当pH=6.0,铀初始浓度为1.0mmol·L^(-1),303K条件下,PA-AO对UO_(2)^(2+)的平衡吸附量可达0.47mmol·g^(-1)。吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学方程,盐湖水中存在的阴离子以及阳离子对铀吸附的影响很小,PA-AO对铀表现出较高的吸附选择性。使用1.0mol·L^(-1)的Na2CO3和0.1mol L-1的H_(2)O_(2)的混合溶液可将铀从PA-AO上解吸下来,解吸率达到90.2%,且重复利用性能较好。连续吸附实验表明,当铀的初始进料浓度为0.05mmol·L^(-l),流速为4.0mL·min^(-1)时,PA-AO的处理能力达到275.02L·m^(-2),对铀的回收率达到90%以上。将PA-AO用于提取1L模拟盐湖水中的铀,铀的提取量达到了235.59μg,提取率达81.0%,这表明PA-AO可用于盐湖水中铀的高效提取。

关键词：偕胺肟基铀膜吸附分离聚酰胺微孔膜盐湖水

附生结晶调控有机高分子半导体材料聚集态结构与性能

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高分子学报 2024年

作者：闫敬越刘玉敏黄华东高灿董焕丽李忠明中国科学院化学研究所北京分子科学国家重点实验室四川大学高分子科学与工程学院中国科学院大学

高质量共轭高分子半导体晶体材料的制备对于其基础物性的研究和高性能有机光电器件的构筑具有至关重要的意义.但是高分子材料存在本征分子量大、呈分散性、链间易于缠结等特征，导致其高度有序共轭高分子聚集体的制备面临巨大挑战.本文... 详细信息

高质量共轭高分子半导体晶体材料的制备对于其基础物性的研究和高性能有机光电器件的构筑具有至关重要的意义.但是高分子材料存在本征分子量大、呈分散性、链间易于缠结等特征，导致其高度有序共轭高分子聚集体的制备面临巨大挑战.本文立足于有机高分子半导体材料聚集态结构与性能调控，在传统溶液组装策略的基础上，介绍了新型取向结晶策略，重点探讨了附生结晶的影响因素以及附生结晶在调控有机高分子半导体材料聚集态结构与性能方面的优势，并对目前附生结晶存在的问题进行了总结与展望.

关键词：有机高分子半导体构效关系结构调控附生结晶

多巴胺对碳纤维增强聚苯硫醚复合材料界面性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年

作者：俞大为余婷朱金铭杨家操张守玉王孝军杨杰四川大学高分子科学与工程学院国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心南京特塑复合材料有限公司四川大学分析测试中心

碳纤维增强聚苯硫醚复合材料（CF/PPS）因其具有优异的综合性能被广泛关注，但实际应用中发现碳纤维与聚苯硫醚的界面结合并不理想，因此，改善CF/PPS界面结合强度来提升其宏观力学性能就有着深远的理论意义和应用价值。文中基于微球脱... 详细信息

碳纤维增强聚苯硫醚复合材料（CF/PPS）因其具有优异的综合性能被广泛关注，但实际应用中发现碳纤维与聚苯硫醚的界面结合并不理想，因此，改善CF/PPS界面结合强度来提升其宏观力学性能就有着深远的理论意义和应用价值。文中基于微球脱粘技术，将具有优良黏附性的多巴胺水溶液作为界面改性剂，对纤维进行表面改性，采用微球脱粘实验和宏观拉伸等实验测试探究不同多巴胺浓度对CF/PPS界面性能的影响。结果表明，当多巴胺浓度为2 g/L时，聚多巴胺在碳纤维表面均匀黏附，形成较好的微纳结构，涂覆效果最佳，表观界面剪切强度最大为36.09 MPa，较未改性前增加13.50%；PDA-CF2/PPS拉伸试样的断面呈现凹凸不平的形态，拔出的碳纤维上残留树脂基体最多，具有良好的界面改性效果。

关键词：碳纤维聚苯硫醚复合材料多巴胺界面性能

基于含亚胺键香草醛二醇的生物基可降解热塑性聚氨酯的制备及性能

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工程塑料应用 2024年第9期52卷 27-34页

作者：杨尚科董诚江兴玉唐钦越张爱萍卞军蔺海兰李铜陈代强蔡旭光西华大学材料科学与工程学院四川大学高分子科学与工程学院常州源自然新材料科技有限公司

由于资源稀缺和环境保护要求，依赖于石化来源的传统热塑性聚氨酯(TPU)在工业生产可持续性和使用后的废物的回收方面都面临着重大挑战。开发由可再生生物质资源合成的生物基TPU正变得日益迫切。以可再生的生物质资源香草醛(VAN)与间苯... 详细信息

由于资源稀缺和环境保护要求，依赖于石化来源的传统热塑性聚氨酯(TPU)在工业生产可持续性和使用后的废物的回收方面都面临着重大挑战。开发由可再生生物质资源合成的生物基TPU正变得日益迫切。以可再生的生物质资源香草醛(VAN)与间苯二甲胺反应合成了分子结构中带亚胺键的生物基扩链剂VAN衍生二醇(VAN-OH)，并与1,4-丁二醇(BDO)组成不同比例的扩链剂组分，通过两步法与聚己内酯二醇(PCL),4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加成聚合制备了一种高性能、可降解的生物基热塑性聚氨酯(BTPUs)。对BTPUs的结构、热性能、力学性能及化学降解性能进行了测试与表征。结果表明，适量生物基扩链剂VAN-OH的加入增强了BTPUs分子链结构中氢键作用、结晶性能和微相分离程度，从而提高了BTPUs的热稳定性、力学性能及降解性能。当VAN-OH在扩链剂中的物质的量分数为25%时，BTPUs的力学性能表现最佳，拉伸强度为33.32 MPa，断裂伸长率为823.62%，降解时间相较于未加VAN-OH的缩短了37.5%。当VAN-OH在扩链剂中的物质的量分数超过50%时，BTPUs的力学性能下降明显，但降解时间进一步缩短。上述研究结果验证了含动态亚胺键生物基扩链剂的存在能改善TPU的热学、力学与降解性能，可为开发新型BTPUs提供借鉴。

关键词：热塑性聚氨酯生物基高分子材料可降解性微相分离氢键作用

聚偏二氟乙烯压电泡沫支架制备及其骨诱导活性

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中国组织工程研究 2024年第17期28卷 2682-2689页

作者：覃思语宋力陈俊宇李怡俊万乾炳口腔疾病防治全国重点实验室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院修复科四川省成都市610041 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省成都市610065 功能高分子材料教育部重点实验室南开大学化学学院天津市300071

背景:骨是一种天然压电材料,具有仿生压电效应的组织工程材料可应用于骨组织缺损的修复。目的:基于固相力化学技术制备一种有促成骨能力的压电支架材料,表征其对成骨细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响。方法:通过固相剪切碾磨技术混... 详细信息

背景:骨是一种天然压电材料,具有仿生压电效应的组织工程材料可应用于骨组织缺损的修复。目的:基于固相力化学技术制备一种有促成骨能力的压电支架材料,表征其对成骨细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响。方法:通过固相剪切碾磨技术混合不同质量比例的聚偏二氟乙烯及NaCl粉体(质量比分别为60∶40、50∶50、40∶60、30∶70),熔融下形成块状材料后通过纯水溶解去除NaCl,最终制备得到具有不同孔隙率的聚偏二氟乙烯压电泡沫支架(依次命名为PVDF-40、PVDF-50、PVDF-60、PVDF-70)。表征各组支架表面形貌、晶相构成、热力学行为、机械性能、压电性能。将4组支架分别与MG63细胞共培养,检测支架的生物相容性及促成骨分化能力。结果与结论:①扫描电镜下可见4组支架具有多层级孔隙,随着混合粉体中NaCl质量分数的增加,支架的孔隙率升高;X射线能量色散谱、X射线衍射图谱、傅里叶变换红外光谱及热失重分析结果显示,4组支架材料主体为不具压电性的α相,固相力化学激发出更多β相,以增强其压电性能,其中PVDF-60组β相含量占比最高;循环压缩测试及压电性能测试结果显示,PVDF-60组相较其他组拥有更高的压缩强度和压电性能;②扫描电镜与激光共聚焦显微镜下可见MG63细胞良好地黏附于4组支架表面,细胞形态良好并伸出较多的伪足、分泌大量细胞外基质;CCK-8实验显示,PVDF-60组培养4 d的细胞增殖吸光度值高于其他3组(P<0.0001);碱性磷酸酶染色及茜素红染色显示,PVDF-60组碱性磷酸酶表达与钙化结节数量均高于其他3组(P<0.01,P<0.0001);③聚偏二氟乙烯压电泡沫支架均具有较好的细胞相容性,其中PVDF-60组具有更优异的力学性能、压电性能和骨诱导能力。

关键词：骨组织工程压电材料泡沫支架材料聚偏二氟乙烯成骨分化固相力化学

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2维材料中极化激元激光的研究进展

激光技术 2024年

作者：张睿洋保文睿杜静王卫四川大学物理学院四川大学原子与分子物理研究所

极化激元激光是一种新型激光，以半导体中激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚的相干性实现超低阈值激光。不同于传统3维有机无机材料，2维过渡金属硫族化合物与2维钙钛矿以其高激子结合能、高振子强度、直接带隙、范德华特性、谷极化特... 详细信息

极化激元激光是一种新型激光，以半导体中激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚的相干性实现超低阈值激光。不同于传统3维有机无机材料，2维过渡金属硫族化合物与2维钙钛矿以其高激子结合能、高振子强度、直接带隙、范德华特性、谷极化特性，有利于实现激子与腔模式的强耦合以及激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚，在极化激元激光的进一步发展中表现出巨大的潜力。介绍了2维材料中的极化激元激光的原理和进展，分别从2维过渡金属硫族化合物和2维钙钛矿的特性出发，重点综述了其中激子与腔模式的强耦合，极化激元的相干性的调控，以及玻色-爱因斯坦凝聚的实现，并对2维材料中的极化激元激光的未来发展进行了展望。

关键词：激光技术极化激元激光强耦合 2维过渡金属硫族化合物 2维钙钛矿玻色-爱因斯坦凝聚

聚乙二醇/聚四氢呋喃醚二醇摩尔比对高强度聚氨酯（脲）水凝胶的性能影响

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高分子材料科学与工程 2024年

作者：赵雨楠黄毅萍鲍俊杰郑慧洁赵明明全晴晴朱港港安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子重点实验室

以1，4-丁二醇（BDO）和水作为扩链剂，改变软段中聚乙二醇（PEG）和聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）的摩尔比，合成了一系列聚氨酯（脲），并制备成水凝胶。红外光谱仪和电子拉力机对聚氨酯（脲）及不同形态水凝胶进行了测试。结果表明，随着... 详细信息

以1，4-丁二醇（BDO）和水作为扩链剂，改变软段中聚乙二醇（PEG）和聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）的摩尔比，合成了一系列聚氨酯（脲），并制备成水凝胶。红外光谱仪和电子拉力机对聚氨酯（脲）及不同形态水凝胶进行了测试。结果表明，随着PEG和PTMG摩尔比减小，水凝胶拉伸强度、断裂延伸率及压缩模量增强，溶胀率降低。在初始的溶胀阶段，水凝胶扩散指数均大于0.5，表明初始溶胀阶段的溶胀行为是non-Fickian扩散。PEG与PTMG的摩尔比为4/1时综合性能较优，溶胀平衡水凝胶的拉伸强度、压缩应力及压缩模量分别为3.53 MPa，37.02 MPa和1.51 MPa，溶胀率为118.98%。PEG/PTMG型聚氨酯水凝胶有望应用于人工软骨组织。

关键词：聚氨酯(脲)水凝胶力学性能溶胀动力学

C—N轴手性化合物的不对称催化合成研究进展

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有机化学 2024年第2期44卷 349-377页

作者：陈宛婷钟雄威邢佳乐吴昌书高杨广东工业大学轻工化工学院广州510006

C—N轴手性化合物在天然产物、手性药物以及手性配体等诸多领域有着广泛应用,通过不对称催化高效构建C—N轴手性受到越来越广泛的关注.此文旨在综述近年国内外在C—N轴手性化合物不对称催化合成方面取得的研究进展,主要从前手性分子的... 详细信息

C—N轴手性化合物在天然产物、手性药物以及手性配体等诸多领域有着广泛应用,通过不对称催化高效构建C—N轴手性受到越来越广泛的关注.此文旨在综述近年国内外在C—N轴手性化合物不对称催化合成方面取得的研究进展,主要从前手性分子的去对称化或外消旋体的动力学拆分、C—N轴的阻旋选择性官能团化以及阻旋选择性C—N偶联等三方面进行讨论.重点关注不对称催化体系的发展以及控制对映选择性的关键因素,并对该领域存在的问题和未来发展方向进行讨论.

关键词： C—N轴手性化合物不对称催化阻旋选择性去对称化

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硼氮掺杂多孔碳电极材料的制备及其储能性能

中国粉体技术 2024年

作者：付时辉李圆王延青四川大学高分子科学与工程学院四川大学高分子材料工程国家重点实验室

【目的】制备储能性能优良的混合超级电容器，开发可再生和清洁能源存储技术。【方法】采用多孔碳作为电极材料，对多孔碳掺杂硼B、氮N等元素，增加多孔碳缺陷数量，改善多孔碳的电化学储能性能。使用乙二胺四乙酸四钠作为碳源，以硼酸... 详细信息

【目的】制备储能性能优良的混合超级电容器，开发可再生和清洁能源存储技术。【方法】采用多孔碳作为电极材料，对多孔碳掺杂硼B、氮N等元素，增加多孔碳缺陷数量，改善多孔碳的电化学储能性能。使用乙二胺四乙酸四钠作为碳源，以硼酸铵、硼酸钠与氯化铵作为B、 N掺杂源，分别制备B、 N共掺杂多孔碳（B-N-多孔碳）、无掺杂多孔碳以及B、N单独掺杂多孔碳（B-多孔碳、 N-多孔碳）。对制得的多孔碳电极材料进行测试与表征，并进行电化学性能分析，研究多孔碳电极材料的比容量、功率密度和循环稳定性等储能性能；通过温度优化实验确定制备B-N-多孔碳的最优煅烧温度。【结果】B-N-多孔碳的孔类型主要有微孔、中孔、大孔，比表面积为668 m2/g，总孔容为0.9 cm3/g;N、 B、 C、 O元素分布均匀，N、 B的质量分数分别为13.12%、 3.24%；石墨化程度低，结构无序程度高，缺陷数量大，离子的吸附性能强，充放电性能最佳；拥有最大的比容量和容量保持率；电荷转移内阻最小，循环性能最佳，会产生赝电容行为。【结论】当硼酸铵添加量为20 mmol，煅烧温度为700℃时，制得的B-N-多孔碳具有最好的微观形貌结构与电化学性能。

关键词：硼氮共掺杂多孔碳电极材料超级电容器储能性能