Nafion质子交换膜改性的研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效的能源转换设备,它能够将化学能直接转化为电能,其优点在于转换效率高、启动速度快,因此被广泛应用于交通、便携供电系统等领域。质子交换膜(PEM)是PEMFC的关键材料之一,目前广泛应用的是由美国杜邦公司发明的Nafion膜,但是Nafion膜成本高、低湿度下质子传导性低且甲醇渗透性高。为了克服这些缺点,研究者们开展了大量的改性研究。本综述系统地总结了不同结构组成的无机、有机材料改性Nafion膜的研究进展,通过具体的实例,详细介绍了各种类型改性Nafion膜的性质和性能,包括其质子传导性、燃料渗透性、机械强度等。同时,本综述还展望了改性Nafion膜的发展方向和未来前景,为相关领域的研究提供参考和借鉴。

犬β防御素CBD122原核表达及其抗病毒活性研究

防御素为抗菌肽家族成员,且具有良好的抗菌抗病毒功能。由于抗生素的大量使用其作用已大大降低,而防御素具有良好的抗病毒应用前景,因此本研究将犬β防御素CBD122利用大肠杆菌表达重组蛋白rCBD122,经纯化后在体外细胞上进行抗重组水泡性口炎病毒(recombinant Vesicular stomatitis virus expressing green fluorescent protein,rVSV-GFP)和犬瘟热病毒(Canine distemper virus,CDV)活性测定,从而评价重组蛋白抗病毒效果。研究结果显示,37℃诱导5 h,IPTG浓度为0.5 mmol/L时rCBD122表达量较高,且大量表达于菌体破碎后菌液上清液,纯化后表达量为0.22 mg/mL。rCBD122抗rVSV-GFP和CDV感染活性测定结果显示,rCBD122抗VSV-GFP病毒效价为1.17×10^(4)IU/mL;rCBD122抗CDV感染效价为2.34×10^(4)IU/mL。rCBD122可在24 h特异性抑制CDV野毒株SD(14)7在易感细胞上的复制水平(P<0.01),与病毒感染组相比,病毒RNA载量下降16.31倍。因此,本研究应用大肠杆菌表达系统成功表达了重组蛋白rCBD122,且其具有较好的抗病毒活性,为后续防御素作用机制研究以及新型抗病毒治疗药物研发奠定了基础。

燃料电池用跨温区质子交换膜材料研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种电化学能量转换器件,能将燃料中的化学能转换为电能,具有高效、清洁、寿命长等优点,可应用于动力电池、固定式和便携式电源等领域。质子交换膜(PEM)是其中的关键部件,主要用于隔离阴阳两极和传递质子等。但当前质子交换膜燃料电池的发展面临着成本高、寿命不足等挑战。本文结合近年的研究热点,从质子传输机制出发将质子交换膜燃料电池分为磺酸功能化PEM和磷酸掺杂型PEM两大类,从主链结构的差异以及改性方法等方面综述近年来的研究进展,详细介绍了材料的化学结构、膜材料性能、电化学性能等,并针对现存的一些问题和不足对质子交换膜燃料电池今后的发展方向进行了展望。

尼龙-66与衣康酸的接枝共聚反应

以过硫酸钾/硫酸为引发剂,使尼龙 66 纤维与衣康酸进行接枝共聚。研究了尼龙 66 纤维接枝率与硫酸浓度、过硫酸钾浓度、衣康酸浓度、反应温度、时间和预处理时间之间的关系。实验结果表明,硫酸浓度为0.5 mol/L,反应温度50℃,反应时间40 h时,接枝率较高,预处理时间对接枝率也有较大影响。

基于有机硅组分交联稳定纳米胶束的研究进展

综述了基于有机硅组分交联稳定纳米胶束的研究进展,对制备方法和交联区域的选择以及应用领域的研究进行了较为详细的阐述.指出将有机硅引入双亲性高分子链中,利用有机硅部分的溶胶-凝胶转变对双亲高分子胶束的具体区域进行交联,能够使其胶束结构固定下来并形成杂化材料,在提高高分子胶束稳定性的同时又赋予其无机材料的刚性、低生理毒性、便于纯化等优点,为双亲性高分子的制备以及药物的运载、控制释放等带来极大的帮助.

《材料科学基础》课程教学的实践与探索

《材料科学基础》课程是材料学专业的一门重要的专业基础课程。根据目前教学中存在的困难和问题,结合本校材料学专业课程设置的实际情况,本文从教学内容的优化、教学手段的综合应用、课后学习与课堂讲解的相互辅助等方面探讨了该课程教学模式。强调学生自觉能动地学习,培养学生对材料科学研究和探索的兴趣,从而达到提高教学质量和学生综合学习能力的目的。

水热法制备PP⁃TiO_(2)复合纳米粒子及其可见光光催化降解性能

以不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)为导向模板,辣根过氧化物酶为催化剂,酶催化聚合制备聚苯酚(PP)乳液,并利用红外光谱和核磁共振谱图分析聚合物的结构特征,动态光散射分析测定PP乳液粒径的大小及分布情况。结果表明:PEG模板相对分子质量的大小对PP乳液粒径有直接影响,乳液粒径随PEG相对分子质量的增大逐渐减小。然后采用水热法制备出PP⁃TiO_(2)复合纳米材料。XRD测试分析显示所制备的TiO_(2)呈锐钛矿结构,PP的加入并不影响其结晶行为。紫外可见光光谱分析表明与PP复合后TiO_(2)的光吸收范围向可见光拓展,研究其在可见光下光降解罗丹明B(RB)的能力也表明与PP复合后,TiO_(2)在可见光下光催化活性显著提高,其中PEG2000 PP⁃TiO_(2)在3 h内对RB的催化降解效率可达到99%。

多壁碳纳米管/聚醚胺复合物的制备

利用亲核加成逐步聚合法成功地制备了芘标记的聚醚胺(pePEA),并将其用于修饰多壁碳纳米管;采用透射电镜分析了pePEA修饰多壁碳纳米管的微观结构,并利用热重分析测定了聚醚胺的负载量.结果表明:聚醚胺对多壁碳纳米管具有较好的包覆作用,包覆层厚度约为1nm,复合物中聚醚胺的质量分数为20.4%.与此同时,多壁碳纳米管/聚醚胺复合物可在水中稳定地分散,分散液放置3周不分层,无聚集现象发生,稳定性较好.

4-甲基-5,7-二(2,3-环氧丙氧基)香豆素合成方法改进

以4-甲基-5,7-二羟基香豆素、环氧氯丙烷为原料,无水碳酸钾为催化剂,合成4-甲基-5,7-二(2,3-环氧丙氧基)香豆素,并通过核磁共振氢谱和核磁共振碳谱对产物进行了表征。研究了4-甲基-5,7-二(2,3-环氧丙氧基)香豆素的合成工艺条件。正交实验法得出反应的最优条件为:反应温度75℃,醚化时间8 h,闭环时间6 h,在醚化阶段不加碱,闭环阶段加碱,n(4-甲基-5,7-二羟基香豆素)∶n(无水碳酸钾)∶n(环氧氯丙烷))∶n(NaOH)=1∶1.25∶10∶2.2。

多核核壳结构银胶粒的制备及其抑菌特性

银纳米粒子具有广谱抗菌性,但自身由于具有较高的表面能容易发生团聚.本文以聚醚胺为还原剂和稳定剂,利用光化学还原法,合成了聚乙二醇包覆的银纳米粒子.通过透射电子显微镜分析表明该胶体粒子具有多核核壳结构,聚乙二醇包裹的银纳米颗粒粒径在14 nm左右,整个胶体粒子粒径在45 nm左右.抑菌实验结果表明这种银纳米胶体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果.

柔韧性石油发酵尼龙1212等速降温结晶动力学研究

将等温 Avrami方程推广应用于等速降温的非等温结晶过程 ,用 DSC法研究了柔韧性 PFPA12 12的等速降温结晶行为和结晶动力学。结果表明 ,柔韧性 PFPA12 12中增韧剂使基体的结晶温度有一定的提高 ,结晶温度范围变窄。其结晶行为和动力学参数 n、k、t1/ 2 等结果与同类高聚物的文献报道的有相似之处 ,但由于增韧剂不同而使结晶行为动力学参数的处理结果更为复杂 ,总的结果是增韧剂具有诱导结晶作用 ,使 PFPA12 12的结晶速率常数增大 ,半衰期减小。

新型无卤阻燃剂新戊二醇双磷酸二苯酯的合成研究

报道了一种新型双磷酸酯阻燃剂———新戊二醇双磷酸二苯酯(NDP)的合成方法。采用氯化磷酸二苯酯(DPCP)和新戊二醇(NPG)为原料,以4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,成功合成了NDP,并考察了溶剂、原料配比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对反应收率的影响。反应的最佳条件为:以正己烷为溶剂,DPCP和NPG的摩尔比为2∶1,在0—5℃下反应12 h,DMAP与DPCP的质量比为5.3%,反应收率可达89.1%。经核磁、红外表征证明产品结构正确。热分析表明产品的热稳定性好,其分解可分为2个阶段:第1阶段在290℃左右,此时分解速度最快,在400℃仍有18.03%的质量残余;第2阶段热分解出现在717℃左右。

无机阻燃剂包覆笼状磷酸酯微胶囊的制备与表征

采用沉积法分别制备了以无机阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝和二氧化硅为壁材的3种笼状磷酸酯微胶囊阻燃剂。对包覆反应条件进行了优化,并用扫描电镜(SEM)、X-射线电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外(FTIR)及热分析(TG)对目标产品进行了分析。研究结果表明,3种目标产物的初始热分解温度与无机物壁材的热稳定性密切相关,但在高温下均有较好的热稳定性。并且无机阻燃剂壁材和芯材之间有较好的协同作用,能促进笼状磷酸酯成炭。在800℃,氢氧化镁、氢氧化铝和二氧化硅包覆微胶囊的残炭率分别达43%、56%和59%。

柔韧性石油发酵尼龙1212的制备与力学性能

选择弹性体、酯类、醇类三种不同的增韧剂 ,采用共混挤出法 ,制备柔韧性石油发酵尼龙 12 12。研究了不同增韧剂、不同加入量对柔韧性石油发酵尼龙 12 12的力学性能的影响 ,试验发现 ,当增塑剂B、C的质量分数为 8%～ 10 %时 。

含PEPA基团苯并噁嗪的合成与性能

以水杨醛、对氨基苯酚和PEPA的衍生物为原料,合成了含笼型膦酸酯结构的苯并噁嗪单体(PEPA-Bz),用FTIR和1HNMR对其结构进行了表征。PEPA-Bz均聚物热失重分析(TGA)结果表明,该聚苯并噁嗪具有较好的热稳定性和成炭性能,起始热分解温度235℃,700℃时残炭率为53%,氧指数达到38.7。采用FTIR和TGA分别考察了PEPA-Bz与双酚A型苯并口恶嗪树脂(Ba)的开环共聚行为及共聚物的热性能。结果表明,含PEPA-Bz苯并噁嗪共聚物的阻燃性和成炭性明显优于不含PEPA-Bz的双酚A型苯并噁嗪树脂。

原子转移自由基聚合研究进展

原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization,ATRP)是一种发展较快的可控/活性聚合技术,现已广泛应用于聚合物分子结构设计及众多功能高分子材料的合成.本文在综述了ATRP的反应机理的基础上,介绍了引发剂、催化剂、配体、单体等对ATRP的影响,同时综述了降低(或去除)金属盐含量的绿色、高效ATRP聚合体系,如引发剂持续再生活化ATRP,电子转移生成(再生)活化剂ATRP,铁催化体系,光催化体系等.近年来发展的无金属光诱导的有机催化ATRP聚合体系也做了综述.

过渡金属催化喹唑啉酮衍生物的合成研究进展

针对当前报道较多的几种过渡金属催化喹唑啉酮合成新方法的研究进展进行了简要介绍.指出喹唑啉酮衍生物具有多种生物活性,在医药、农药等方面得到了广泛的应用;该类化合物的合成研究是当前的热点之一,尤其是过渡金属催化的喹唑啉酮的合成方法具有简单、直接、高效等优点,近年来发展迅速.

三(4-乙酰氨基苯基)甲烷的合成

以三苯甲烷为原料,经硝化、还原和乙酰化反应合成了一种新型三芳基甲烷——三(4-乙酰氨基苯基)甲烷,纯度99.74,总收率50.6%,其结构经1H NMR,FT-IR和元素分析表征。

衣康酸与尼龙66纤维接枝共聚物的合成与表征

以过硫酸钾/硫酸为引发剂,使尼龙66纤维与衣康酸进行接枝共聚反应。研究了尼龙66纤维接枝率与硫酸浓度、过硫酸钾浓度、衣康酸(IA)浓度、反应温度、时间和预处理时间之间的关系。实验结果表明:在硫酸浓度0.5mol/L、反应温度55℃、反应时间40h时,接枝率较高;尼龙66纤维的预处理时间对接枝率也有较大影响。同时,用FTIR、1HNMR、WAXD等手段对接枝共聚物的结构进行了研究。

三(4-硝基苯基)甲醇及其氯化物的合成与表征

以三苯甲烷为原料,经硝化、氧化和氯化三步反应合成了三(4-硝基苯基)甲烷(TNPM),三(4-硝基苯基)甲醇(TNPMO)和三(4-硝基苯基)氯甲烷(TNPMCl)等一系列三芳基甲烷类化合物.三苯甲烷经混酸硝化制备TNPM;然后经CrO3/冰醋酸氧化生成TNPMO,最后与乙酰氯反应得到TNPMCl.各步产物的结构经核磁共振与红外光谱进行了表征.