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生物基导电水凝胶及其在柔性电子器件的应用

复合材料学报 2025年第1期42卷 104-118页

作者：董昊范雨薪张旭韦会鸽徐一飞曾威天津科技大学化工与材料学院天津科技大学生物源纤维制造技术国家重点实验室天津市贰拾壹站检测技术有限公司

生物基导电水凝胶是将生物质材料和导电介质引入水凝胶中制备而成的导电材料，因其具有良好的生物相容性和亲肤性等优势，被广泛应用在柔性电子器件领域。本综述按照生物基体类别，分别介绍蛋白质基、多糖基、核酸基3类常见的生物基导... 详细信息

生物基导电水凝胶是将生物质材料和导电介质引入水凝胶中制备而成的导电材料，因其具有良好的生物相容性和亲肤性等优势，被广泛应用在柔性电子器件领域。本综述按照生物基体类别，分别介绍蛋白质基、多糖基、核酸基3类常见的生物基导电水凝胶，分析了不同生物基材料的导电机制以及各自特有的功能，并介绍了生物基导电水凝胶在柔性传感器、柔性电化学储能器件、摩擦纳米发电机、仿生柔性电子设备等柔性电子器件中的应用，最后对生物基导电水凝胶的发展趋势进行了总结与展望。

关键词：生物基材料导电水凝胶柔性传感器柔性电化学储能器件摩擦纳米发电机仿生柔性电子设备

含镍铬合金丝电热层复合材料低速冲击性能试验研究

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兵工学报 2025年

作者：王守涛居傲郭静娴赵长青赵晨崔艳超孙颖陈利天津工业大学纺织科学与工程学院天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津工大航泰复合材料有限公司天津航空机电有限公司

为开发既具有防/除冰功能又可以满足承载性能要求的电热复合材料，基于定制纤维铺放工艺设计制备了3种镍铬合金丝并联间距（6.67 mm、4.00 mm和2.86 mm）的电加热织物及其增强复合材料，在25 W直流电压下，3 min内复合材料表面温度最低... 详细信息

为开发既具有防/除冰功能又可以满足承载性能要求的电热复合材料，基于定制纤维铺放工艺设计制备了3种镍铬合金丝并联间距（6.67 mm、4.00 mm和2.86 mm）的电加热织物及其增强复合材料，在25 W直流电压下，3 min内复合材料表面温度最低可达87.2℃。采用落锤冲击试验机、红外热像仪和万能强力试验机测试，并分析复合材料试样在7 J下的低速冲击性能、冲击后电热性能和冲击后压缩性能。研究结果表明：引入镍铬合金丝电热层后复合材料冲击吸能至少增加了23.6%；电热复合材料在未发生穿孔的情况下，冲击后损伤区域的表面温度仍然可以达到72.4 ℃以上，冲击后压缩模量和压缩强度保留率分别可达到88.73%和94.97%以上；与玻纤/环氧复合材料相比，随镍铬合金丝并联间距减小，电热复合材料在冲击后压缩载荷下电热层处分层现象更为显著，这为飞行器防/除冰用电热复合材料兼顾力学性能的设计提供实践意义的指导。

关键词：复合材料定制纤维铺放电加热织物低速冲击性能冲击后电热性能冲击后压缩性能

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有序多孔膜表面微球图案化

功能材料 2009年第8期40卷 1379-1380,1384页

作者：何本桥李建新边栋材天津工业大学材料与化工学院纤维改性与功能纤维天津市重点实验室天津300160

采用水滴模板法制得了高度规整排列的聚苯乙烯多孔膜,用该膜作为模板,实现了微球的图案化。考察了制备工艺中水浴温度对多孔膜孔径的影响以及微球在不同孔径的孔膜上装填效果。发现随着水浴温度升高,多孔膜孔径增加;微球尺寸大小明显影... 详细信息

采用水滴模板法制得了高度规整排列的聚苯乙烯多孔膜,用该膜作为模板,实现了微球的图案化。考察了制备工艺中水浴温度对多孔膜孔径的影响以及微球在不同孔径的孔膜上装填效果。发现随着水浴温度升高,多孔膜孔径增加;微球尺寸大小明显影响微球在孔膜上的装填形貌,还发现该装填过程是个物理过程,可应用于不同材质的微球装填,具有普适性。这种规整排列微球可望用于制备生物芯片。

关键词：多孔膜微球排列水滴模板法生物芯片

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磷酸钛微孔晶体的合成与结构

天津大学学报 2007年第3期40卷 312-316页

作者：赵永男杨扬杨小勤天津工业大学材料化工学院天津市改性与功能纤维重点实验室天津300160

由于过渡金属配位环境、价态的多样性以及多种金属氧簇的形成,使过渡金属磷酸盐微孔材料得到迅速发展,特别是还原态金属的存在将提高微孔材料氧化催化性能．但是作为磷酸盐的重要成员,磷酸钛微孔晶体的发展严重滞后,采用金属钛粉为原料... 详细信息

由于过渡金属配位环境、价态的多样性以及多种金属氧簇的形成,使过渡金属磷酸盐微孔材料得到迅速发展,特别是还原态金属的存在将提高微孔材料氧化催化性能．但是作为磷酸盐的重要成员,磷酸钛微孔晶体的发展严重滞后,采用金属钛粉为原料,控制反应速度并创造还原性氛围．利用不同有机胺为结构导向剂,合成了3种新型结构的混合价磷酸钛化合物,其中化合物1为一维链状结构,化合物2和3为具有12元环孔道结构的微孔晶体．计算表明,3种化合物中均含有三价钛,化合物2和3中存在2种钛原子,分别为3价和4价,化合物1中只有一种钛原子,价态为3．5,磁性测试显示,化合物1中钛的有效磁矩为0．867．

关键词：水热合成微孔晶体磷酸钛晶体结构

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乙基纤维素修饰PET纤维的结晶性能

高分子材料科学与工程 2009年第2期25卷 81-84页

作者：董知之张志英陈莉王曙光印明明天津工业大学材料化工学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300160

采用乙基纤维素对拉伸后的聚对苯二甲酸乙二酯纤维(PET)进行表面修饰,研究PET纤维被修饰后的结晶行为。在差示扫描量热仪(DSC)上进行非等温实验,发现未修饰PET纤维的结晶峰尖锐且峰值高,而修饰后PET纤维的结晶峰变宽、变小;随着拉伸比... 详细信息

采用乙基纤维素对拉伸后的聚对苯二甲酸乙二酯纤维(PET)进行表面修饰,研究PET纤维被修饰后的结晶行为。在差示扫描量热仪(DSC)上进行非等温实验,发现未修饰PET纤维的结晶峰尖锐且峰值高,而修饰后PET纤维的结晶峰变宽、变小;随着拉伸比的增加,未修饰PET纤维的结晶峰变化不明显,而修饰后的PET纤维,随着拉伸比的增加,结晶峰峰位逐渐向低温方向移动。修饰后PET纤维的过冷程度、结晶最快时间和结晶半时间均大于未修饰PET纤维,表明表面修饰后的PET纤维结晶速率较慢。

关键词：表面修饰聚对苯二甲酸乙二酯纤维结晶受限

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微胶囊化聚乙二醇非等温结晶动力学研究

合成树脂及塑料 2007年第3期24卷 32-35页

作者：董知之张志英宋正红王曙光采龙飞天津工业大学材料化工学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300160

采用微胶囊化的方法制备出聚乙二醇(PEG)微胶囊粒子,研究其在三维受限条件下的非等温结晶行为。微胶囊化后的Avrami指数(n)小于未微胶囊化颗粒;未微胶囊化体系中,n随相对分子质量增加而增大,而微胶囊化后,n随相对分子质量的增加而减小;... 详细信息

采用微胶囊化的方法制备出聚乙二醇(PEG)微胶囊粒子,研究其在三维受限条件下的非等温结晶行为。微胶囊化后的Avrami指数(n)小于未微胶囊化颗粒;未微胶囊化体系中,n随相对分子质量增加而增大,而微胶囊化后,n随相对分子质量的增加而减小;n在微胶囊化前后都随降温速率的降低而增大。

关键词：聚乙二醇动力学微胶囊化结晶

直型和弯曲型双胆固醇基液晶基元化合物的合成与表征

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现代化工 2008年第9期28卷 51-53页

作者：武长城杨姗姗天津工业大学材料科学与化工学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300160 天津大学化工学院天津300072

以胆固醇和丁二酸酐反应生成丁二酸胆固醇单酯,丁二酸胆固醇单酯与对苯二酚反应合成了一种直型的双胆固醇基液晶化合物,与邻苯二酚反应合成了一种弯曲性双胆固醇基液晶化合物。对直型和弯曲双胆固醇基液晶化合物的液晶性能进行了表征,... 详细信息

以胆固醇和丁二酸酐反应生成丁二酸胆固醇单酯,丁二酸胆固醇单酯与对苯二酚反应合成了一种直型的双胆固醇基液晶化合物,与邻苯二酚反应合成了一种弯曲性双胆固醇基液晶化合物。对直型和弯曲双胆固醇基液晶化合物的液晶性能进行了表征,结果表明这2种液晶化合物在加热和冷却过程中均可以形成胆甾相液晶。直型液晶化合物的液晶温度范围较宽于弯曲型液晶化合物;这2种化合物的液晶态都具有胆甾相所特有的鲜艳颜色。

关键词：液晶胆甾相双胆固醇基双液晶基元

可熔融丙烯腈-N-乙烯基咪唑共聚物及纤维的制备与性能

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高等学校化学学报 2015年第10期36卷 2073-2080页

作者：韩娜李慧慧李传宝张兴祥李伟王栋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

采用自由基溶液聚合法制备了不同投料摩尔比的丙烯腈（AN）-N-乙烯基咪唑（VIM）共聚物[P（AN-co-VIM）].将n（AN）∶n（VIM）为82∶18和80∶20的P（AN-co-VIM）共聚物于210-220℃熔融纺丝制备了P（AN-co-VIM）初生纤维.通过傅里叶变换... 详细信息

采用自由基溶液聚合法制备了不同投料摩尔比的丙烯腈（AN）-N-乙烯基咪唑（VIM）共聚物[P（AN-co-VIM）].将n（AN）∶n（VIM）为82∶18和80∶20的P（AN-co-VIM）共聚物于210-220℃熔融纺丝制备了P（AN-co-VIM）初生纤维.通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振（1H NMR）谱、差示扫描量热分析、X射线衍射分析和热台显微镜对P（AN-co-VIM）共聚物的组成、热力学和结晶行为进行了表征.结果表明,自由基溶液聚合法可成功制备P（AN-co-VIM）共聚物,当VIM的摩尔分数大于10%时,共聚物具有可熔融加工性.随着VIM摩尔分数的增加,共聚物的熔点降低,当VIM含量为20%时,共聚物的熔点从317℃降低至180℃,其分解温度最高为313.7℃.扫描电子显微镜（SEM）和电子单纤维强力测试.结果表明,纤维的表面光滑,断面结构致密,初生纤维的断裂强度为1.58 c N/dtex,断裂伸长率为11.2%,有望广泛应用于碳纤维领域.

关键词：丙烯腈 N-乙烯基咪唑溶液聚合熔融纺丝纤维

糖化温敏凝胶的制备及其与HepG2细胞相互作用研究

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高分子学报 2009年第12期19卷 1274-1281页

作者：贺晓凌王金燕肖飞陈莉天津市改性与功能纤维重点实验室天津工业大学材料科学与工程学院天津300160 天津市改性与功能纤维重点实验室天津工业大学环境与化学工程学院天津300160

利用自由基聚合法合成了半乳糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-GAC))和壳聚糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-CSA)),对其温度响应性和溶胀性能进行了研究,结果表明,两种糖化温敏凝胶在水中和细胞培养基中均显示较好的温度响应性,以及比聚(N-异丙... 详细信息

利用自由基聚合法合成了半乳糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-GAC))和壳聚糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-CSA)),对其温度响应性和溶胀性能进行了研究,结果表明,两种糖化温敏凝胶在水中和细胞培养基中均显示较好的温度响应性,以及比聚(N-异丙基丙烯酰胺)温敏凝胶(PNIPAAm)更好的溶胀性能.进一步研究人肝肿瘤细胞(HepG2)在凝胶表面的细胞行为发现,HepG2在P(NIPAAm-co-GAC)、PNIPAAm凝胶表面吸附量及活性较高,表现出良好的生长趋势,而在P(NIPAAm-co-CSA)凝胶表面吸附量和活性很低,其增殖受到抑制;通过降低环境温度,能使培养在P(NIPAAm-co-GAC)和PNIPAAm凝胶表面的HepG2细胞发生自动脱附,避免了酶解法对细胞功能造成的损伤,并且细胞片层比单个细胞表现出更快的脱附速率;研究细胞转载行为表明,通过温度诱导得到的细胞片层,其生物活性远远大于通过酶解法得到的细胞的生物活性.

关键词： N-异丙基丙烯酰胺壳聚糖半乳糖温敏凝胶生物相容性脱附