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表面修饰在MOF薄膜制备中的应用

化工进展 2017年第4期36卷 1306-1315页

作者：秦茜孙玉绣王乃鑫谢亚勃李建荣北京工业大学绿色催化与分离北京市重点实验室北京100124 天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

综述了近几年表面修饰手段在金属-有机骨架(MOF)薄膜制备中的应用研究进展。MOF材料由于具有结构可设计、孔道尺寸可调且可功能化等特点,在气体分离膜领域具有极大的应用价值。制备连续致密MOF膜的关键是解决MOF与基底之间的界面结合问... 详细信息

综述了近几年表面修饰手段在金属-有机骨架(MOF)薄膜制备中的应用研究进展。MOF材料由于具有结构可设计、孔道尺寸可调且可功能化等特点,在气体分离膜领域具有极大的应用价值。制备连续致密MOF膜的关键是解决MOF与基底之间的界面结合问题。表面修饰可改善基底表面的物理化学性质,增强MOF与基底之间的相互作用力。本文从有机分子修饰、无机化合物修饰和MOF晶种修饰三方面入手,介绍修饰手段在MOF薄膜制备中的应用研究进展。其中,着重阐述了不同修饰手段的修饰机理,分析了修饰手段对MOF薄膜的制备及其气体分离性能的影响。研究表明,MOF的种类繁多且成膜过程复杂,有时单一的修饰手段无法制备高质量的MOF薄膜。因此,文中指出根据MOF和基底的性质,选择不同的修饰手段结合使用将是MOF薄膜制备的一个重要发展方向。

关键词：金属-有机骨架膜制备表面修饰气体分离

激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢的显微组织和耐磨性

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中国激光 2020年第5期47卷 397-405页

作者：何松亚刘晓东赵淑珍金剑波周圣丰天津工业大学物理科学与技术学院激光技术研究所天津300387 暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广东广州510632

采用激光熔覆技术制备了碳纤维增强316L不锈钢,研究了扫描速度对碳纤维增强316L不锈钢显微结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:激光熔覆316L不锈钢由γ-Fe相组成,而激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢主要由M23C6、γ-Fe和α-Fe组成,其... 详细信息

采用激光熔覆技术制备了碳纤维增强316L不锈钢,研究了扫描速度对碳纤维增强316L不锈钢显微结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:激光熔覆316L不锈钢由γ-Fe相组成,而激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢主要由M23C6、γ-Fe和α-Fe组成,其中M23C6均匀地分布在γ-Fe和α-Fe树枝晶间;随着扫描速度增大,枝晶臂间距减小,显微硬度先增加后减小,耐磨性先增强后降低;当扫描速度为12 mm/s时,激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢的耐磨性最好,相对于未加碳纤维的激光熔覆316L不锈钢提高了约25.3%。

关键词：激光技术 316L不锈钢碳纤维扫描速度显微组织耐磨性能

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超声波混浆对活性炭电极电容性能的影响

电源技术 2013年第7期37卷 1163-1166页

作者：易炜郭春雨牛永芳王静时志强中国电子科技集团公司第十八研究所化学与物理电源重点实验室天津300384 天津工业大学材料科学与工程学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300387

以商品活性炭YP-15为电极材料,采用普通搅拌混浆和辅助超声搅拌混浆制备活性炭电极,研究了混浆方式对活性炭电极电容性能的影响。结果表明:与普通搅拌混浆相比,超声波混浆能够提高导电剂在活性炭中的分散性和均匀性,所制活性炭电极具有... 详细信息

以商品活性炭YP-15为电极材料,采用普通搅拌混浆和辅助超声搅拌混浆制备活性炭电极,研究了混浆方式对活性炭电极电容性能的影响。结果表明:与普通搅拌混浆相比,超声波混浆能够提高导电剂在活性炭中的分散性和均匀性,所制活性炭电极具有更佳的综合电化学性能。超声混浆所制备活性炭电极的放电比电容达到98.6 F/g,高于普通混浆活性炭电极的92.2 F/g;由于超声混浆活性炭电极的内阻更小,具有优异的比能量与功率特性,能够实现23.03Wh/kg的最大比能量和大于5 000 W/kg的最大比功率;且具有非常优异的循环性能,经过5 000次循环放电比电容衰减率仅为2.3%。因此,超声辅助混浆是制备高性能超级电容器活性炭电极的一种较为理想的前处理方法。

关键词：超声波超级电容器活性炭比功率

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聚乙二醇/膨胀石墨相变储能复合材料的研究

化工新型材料 2011年第3期39卷 106-108,119页

作者：康丁西鹏段玉情顾晓华程博闻天津市纤维改性与功能性纤维重点实验室天津工业大学天津300160 高分子物理与化学国家重点实验室中国科学院化学研究院北京100080 齐齐哈尔大学齐齐哈尔161006

利用膨胀石墨孔隙结构的高吸附特性,采用真空浸润法,将不同分子量的聚乙二醇吸附于膨胀石墨的孔隙结构中制备出了一系列聚乙二醇/膨胀石墨相变储能复合材料。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、导热系... 详细信息

利用膨胀石墨孔隙结构的高吸附特性,采用真空浸润法,将不同分子量的聚乙二醇吸附于膨胀石墨的孔隙结构中制备出了一系列聚乙二醇/膨胀石墨相变储能复合材料。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、导热系数测试仪对膨胀石墨以及聚乙二醇/膨胀石墨相变储能复合材料的表观形貌、吸附机理、相转变特性与导热性能进行了分析表征。研究结果表明,膨胀石墨表面具有丰富的蠕虫状孔隙结构,其疏松多孔的结构对不同分子量的聚乙二醇具有很好的吸附性能,吸附后的石墨表面未发现聚乙二醇的残留;不同分子量的聚乙二醇/膨胀石墨相变复合材料具有类似的红外吸收光谱;实测的相变复合材料的相变温度及相变焓值比理论计算值要高,材料在相变温度下发生了固-固相转变;膨胀石墨的加入有效提高了聚乙二醇相变单元的能量存储效率。

关键词：相变材料聚乙二醇膨胀石墨固-固相转变

分子印迹聚合物功能化二氧化硅纳米颗粒的合成及其分离识别马兜铃酸

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色谱 2021年第10期39卷 1137-1145页

作者：张悦美郭丽华李一峻何锡文陈朗星张玉奎南开大学化学学院生物传感与分子识别天津市重点实验室天津300071 中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023

马兜铃酸是马兜铃科植物中含有硝基菲羧酸基团的一类物质,被广泛应用于各种疾病的治疗,研究表明含有马兜铃酸的植物或植物衍生产品对人体有害,需要监测药物中马兜铃酸的存在。分子印迹聚合物对目标物的高亲和力使其特别适合作为吸附剂... 详细信息

马兜铃酸是马兜铃科植物中含有硝基菲羧酸基团的一类物质,被广泛应用于各种疾病的治疗,研究表明含有马兜铃酸的植物或植物衍生产品对人体有害,需要监测药物中马兜铃酸的存在。分子印迹聚合物对目标物的高亲和力使其特别适合作为吸附剂从混合物中去除和识别目标物。以SiO_(2)胶体纳米颗粒为基底,利用表面分子印迹的方法合成了核-壳结构SiO_(2)表面印迹纳米颗粒(SiO_(2)@MIP NPs)。采用紫外可见光谱研究了模板分子马兜铃酸Ⅰ和功能单体丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙烯基吡啶、丙烯酰胺及甲基丙烯酰胺的作用,发现2-乙烯基吡啶与马兜铃酸Ⅰ的作用最强,被选为制备印迹聚合物的单体。采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪、氮气吸附比表面分析仪对分子印迹聚合物进行了表征。TEM显示印迹纳米颗粒的粒径在270 nm左右,分子印迹层的厚度为35 nm,有利于模板分子的传输。TEM、FT-IR和热重分析仪的结果均证明实验成功合成了分子印迹聚合物。实验进一步研究了印迹聚合物SiO_(2)@MIP NPs和非印迹聚合物SiO_(2)@NIP NPs的吸附性能,并结合SiO_(2)@MIP NPs和SiO_(2)@NIP NPs的比表面积和孔径测定数据,发现SiO_(2)@MIP NPs表面的印迹位点是导致二者吸附差异的主要原因。SiO_(2)@MIP NPs和SiO_(2)@NIP NPs的动力学吸附表明SiO_(2)@MIP NPs具有快的吸附平衡时间(120 s),而且SiO_(2)@MIP NPs的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附。SiO_(2)@MIP NPs的选择性通过印迹因子(IF)和选择性系数(SC)来评价。实验结果表明,SiO_(2)@MIP NPs具有高的印迹因子(4.9),对模板结构类似物有较好的选择性,选择系数为2.3~6.6。最后将制备的SiO_(2)@MIP NPs作为吸附剂用于加标中药样品川木通的预处理,用HPLC进行分析测定,方法的回收率为73%~83%,实验结果显示SiO_(2)@MIP NPs可作为高选择性材料用于中药中马兜铃酸的选择性分离分析。

关键词：表面印迹技术二氧化硅纳米颗粒马兜铃酸中药

交联方式对半乳糖基温敏凝胶结构和性能的影响

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复合材料学报 2013年第4期30卷 82-87页

作者：张青松王亚茹陈莉赵义平天津工业大学材料科学与工程学院中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室天津300387

为改善传统化学交联水凝胶的低力学性能、透明度、溶胀度和生物相容性,以无机纳米粒子硅酸镁锂(LMSH)作为物理交联剂,半乳糖氨基化的丙烯酸衍生物(GAC)作为生物相容性单体,N-异丙基丙烯酰胺(NI-PAM)为功能单体,采用原位自由基聚合制备... 详细信息

为改善传统化学交联水凝胶的低力学性能、透明度、溶胀度和生物相容性,以无机纳米粒子硅酸镁锂(LMSH)作为物理交联剂,半乳糖氨基化的丙烯酸衍生物(GAC)作为生物相容性单体,N-异丙基丙烯酰胺(NI-PAM)为功能单体,采用原位自由基聚合制备得到兼具温度敏感性和生物相容性的纳米复合水凝胶poly(NIPAM-LMSH-GAC)。结果表明:LMSH在水凝胶基体中被完全剥离,并起到交联作用;相比于传统化学交联剂制备的此类水凝胶,所得物理交联的纳米复合水凝胶具有更高的溶胀度、良好的温敏性、优异的脉冲响应性,但鼠成纤细胞(L929)在纳米复合水凝胶表面的细胞数量略低;物理交联剂LMSH的使用和一定量的GAC的使用并没有明显改变水凝胶的体积相转变温度(VPTT),仍保持在33℃左右。

关键词：纳米复合水凝胶异丙基丙烯酰胺硅酸镁锂温度敏感性细胞活性

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抗肿瘤药物长循环高分子脂质体的研究

生物化学与生物物理进展 2013年第10期40卷 1063-1069页

作者：王生王化泉王汉杰苏文雅王亮亮彭瑶韩磊常津天津大学材料学院纳米生物技术研究所天津300072 天津医科大学总医院天津300052

脂质体作为一种药物基因载体已得到广泛应用,然而其仍然具有物理化学稳定性差、易发生团聚、难以多功能化等缺点.通过使用合成的双亲性高分子共轭亚油酸修饰聚赖氨酸(PC)代替小分子磷脂制备的高分子脂质体(PLs),不仅保留了脂质体的优势... 详细信息

脂质体作为一种药物基因载体已得到广泛应用,然而其仍然具有物理化学稳定性差、易发生团聚、难以多功能化等缺点.通过使用合成的双亲性高分子共轭亚油酸修饰聚赖氨酸(PC)代替小分子磷脂制备的高分子脂质体(PLs),不仅保留了脂质体的优势,并且克服了上述缺点;通过对高分子进行聚乙二醇(PEG)修饰,可使制备的高分子脂质体具有长循环性.结果表明,高分子脂质体粒径为纳米级,具有药物缓释性能、较低的细胞毒性及较高的细胞内吞效率.

关键词：抗肿瘤药物载体高分子脂质体聚赖氨酸共轭亚油酸

电子束辐射聚合制备槲皮素-镍(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物及其识别性能研究

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高分子学报 2013年第4期23卷 526-533页

作者：王玉洁王兵刘伟天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地环境与化学工程学院天津300387 天津市技术物理研究所天津300192

以电子束为辐照射线源,采用辐射聚合法成功制备了槲皮素-Ni(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物.通过紫外光谱研究了槲皮素与Ni(Ⅱ)之间的配位结构、配位作用方式及配位比,并按照1∶2的比例形成稳定配合物,同时也验证了槲皮素、Ni(Ⅱ)及功能单... 详细信息

以电子束为辐照射线源,采用辐射聚合法成功制备了槲皮素-Ni(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物.通过紫外光谱研究了槲皮素与Ni(Ⅱ)之间的配位结构、配位作用方式及配位比,并按照1∶2的比例形成稳定配合物,同时也验证了槲皮素、Ni(Ⅱ)及功能单体甲基丙烯酸三者发生了金属配位印迹作用.利用红外光谱对产物的结构进行了表征.透射电镜、扫描电镜、吸附动力学实验分别考察辐射剂量对聚合物的微观形貌、吸附动力学性能的影响,结果表明辐射剂量对印迹聚合物的吸附性能有显著影响.同时选择性吸附实验结果显示该印迹聚合物对槲皮素-Ni(Ⅱ)配合物表现出明显的吸附选择性和特异性,最大结合量可达82.22μmol/g.对黄芩素和柚皮素的吸附选择性较差,分离因子分别为3.915和5.443.

关键词：电子束辐射聚合辐射剂量金属配位分子印迹聚合物槲皮素-镍(Ⅱ)

物理/化学复合交联剂配比对凝胶温敏性的影响

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功能材料 2012年第5期43卷 558-563页

作者：张青松高阳陈怡婷陈莉赵义平天津工业大学材料科学与工程学院中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地天津300387

采用化学交联剂亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和物理交联剂无机纳米黏土硅酸镁锂(LMSH)复配制备聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶。随m(MBA)∶m(LMSH)的质量比由9∶1降至为1∶9,水凝胶的透光度和溶胀度增加。凝胶的内部形态取决于交联剂配比,孔... 详细信息

采用化学交联剂亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和物理交联剂无机纳米黏土硅酸镁锂(LMSH)复配制备聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶。随m(MBA)∶m(LMSH)的质量比由9∶1降至为1∶9,水凝胶的透光度和溶胀度增加。凝胶的内部形态取决于交联剂配比,孔洞尺寸随LMSH含量增加而增加。当m(MBA)∶m(LMSH)的质量比为9∶1和1∶9时,温度脉冲响应性最好,但m(MBA)∶m(LMSH)的质量比为1∶9时凝胶对温度的响应最为敏感,20℃下的储能模量最高。DSC结果表明体积相转变温度(VPTT)均在33℃左右,但VPTT范围随LMSH含量增加而窄化。

关键词：水凝胶硅酸镁锂亚甲基双丙烯酰胺异丙基丙烯酰胺温度敏感性