生物质基导电水凝胶的研究进展

随着石油危机日趋严重与“绿色发展”观念持续推进,生物质材料凭借其可再生、来源丰富、可生物降解、生物相容性好等诸多优势已成为众多领域的研究热点。生物质基导电水凝胶(Biomass-based conductive hydrogels,BCHs)是以生物质为原料制备的具有导电性质的水凝胶,具有生物质材料良好的生物相容性和生物降解性等本体性能,同时具有水凝胶的柔软特性和导电功能材料的电化学性能。本文首先根据导电原理的不同,将BCHs划分为离子导电、电子导电、离子-电子协同导电三个类型,接着介绍了基于BCHs的柔性可穿戴设备、超级电容器、发电机、智能机器人、组织工程等领域的最新应用研究,最后结合目前研究现状,对BCHs的应用前景和发展趋势进行展望。

含铬废水和污泥中铬的处理研究进展

随着“绿色发展”观念的持续推进,传统制革行业因其生产工艺中产生的污染而逐渐受到冲击。制革鞣制过程所产生铬鞣废水及其处理后所产生的污泥,若得不到有效处理和利用,不仅会对环境和人的身体健康产生危害,还会造成铬资源的大量浪费,经济、高效的铬处理与利用技术的开发已迫在眉睫。基于此,分别对制革过程产生的含铬废水及其沉淀过程产生的污泥中铬的处理方法进行了介绍,如循环利用法、电絮凝法、生物沥滤法和超临界水氧化法等,并对含铬废水和污泥中铬的处理回收方法的发展进行了总结和展望,旨在为我国皮革行业的绿色化发展提供一种新的思路。

天然动物皮的本体应用进展

随着社会的进步、经济繁荣和科学技术的不断发展,天然生物质材料及其衍生物的应用领域得以不断拓展。作为典型生物质材料,天然动物皮具有资源丰富、廉价易得、可再生等特点,同时兼具良好的生物相容性、可降解性、低抗原性、可加工性以及物理机械性能等应用特性。按照化学的观点,动物皮的利用方式可以分为本体利用和水解产物利用两类。本文首先简要介绍了动物皮的结构、组成及应用分类。接着,综述了动物皮在功能皮革材料、生物医用材料、柔性电子传感材料领域的本体应用研究进展。最后,结合目前研究现状,对天然动物皮的本体应用前景和发展趋势进行了展望。

新工科背景下轻化工程专业人才培养模式改革研究

为积极应对产业变革以及新一轮科技革命,我国高等工程教育提出建设“新工科”,其为高校教育改革指明方向。对陕西科技大学轻化工程专业而言,应充分发挥学科专业特色以及人才培养优势,进一步构建满足新工科建设要求的人才培养模式,为国内轻工行业培养高素质人才。针对传统轻化工程专业人才培养存在的问题,明确高校人才培养模式改革的必要性,提出通过优化人才培养目标设计、完善新工科人才培养方案、整合及优化课程体系及校企深入融合强化培养学生实践能力等措施,为进一步构建符合新工科建设需求的人才培养模式改革和实践研究提供参考。

响应面法优化核桃青皮单宁的微波-超声波协同提取工艺及其结构表征

在单因素实验的基础上,结合响应面法优化了核桃青皮单宁(WGHT)微波-超声波协同提取工艺条件,并对其结构进行了表征.结果表明,影响核桃青皮单宁提取量的主次顺序为乙醇体积分数>微波处理时间>超声波处理时间>液料比;最佳提取工艺条件为乙醇体积分数为51%、液料比为50 mL/g、微波处理时间为161 s、超声波处理时间为23 min.在此条件下的单宁提取量为18.84 mg/g,与模型预测值较好吻合.FT-IR和13 C-NMR结果证实核桃青皮单宁归属于水解类单宁.

胶原蛋白的研究进展及其在化妆品中的应用

概述了胶原蛋白的概况、特性、研究现状及其制备方法;阐述了胶原蛋白及其水解产物在化妆品、医药、功能保健食品、饲料、造纸和生物发酵等相关领域的应用;着重展望了胶原蛋白在化妆品中的发展前景。

生物质黏合剂的制备及其应用研究进展

随着人们生活水平的提高和环保意识的增强,黏合剂的需求也快速增长.特别是生物质黏合剂更受到人们的广泛关注.生物质黏合剂是由动物、植物和微生物等生命体的生物质及其衍生物制备而成的天然黏合剂.尽管生物质黏合剂具有原料来源广泛、无毒、环保、可降解等优势,但其力学性能差,耐水性低,且容易受细菌侵蚀等问题限制了生物质黏合剂的实际应用.对生物质原料通过接枝、交联、填料复合、酸处理等方式进行改性,可以有效改善其应用缺陷,其在木材、食品、医疗、文物修复等领域具有应用潜力.本文综述了近年来生物质黏合剂的制备方法与应用研究进展,涵盖了基于动植物蛋白质、木质素、壳聚糖、单宁、纤维素和淀粉制备的生物质黏合剂等主要种类的研究现状.并对生物质黏合剂未来的发展趋势进行了展望.这将为生物质材料在黏合剂领域的进一步开发与应用提供借鉴.

端羟基超支化聚合物的合成及对铬鞣革复鞣性能的影响

以二乙醇胺（DEA）和丙烯酸甲酯（MA）为原料，通过Michael加成反应制得AB2型单体；由“一步法”使单体与核（三羟甲基丙烷，TMP），在对甲苯磺酸（P—TSA）催化下，通过酯交换反应制得一种端羟基超支化聚（胺-酯）（HPAE）。经单因素实验筛选出了HPAE的最优合成条件：反应温度120℃、ω（P-TSA）=2％（相对于单体与核的总质量）、反应时间4～5h。用IR、GPC等手段对聚合物的分子结构进行了表征，并将HPAE应用于绵羊皮蓝湿革的复鞣。结果表明，HPAE—Ⅰ（第一代端羟基超支化聚合物）对皮样漂白作用明显，白度值增幅为19．8％；HPAE-Ⅲ（第三代端羟基超支化聚合物）可以显著提高铬鞣革撕裂强度，增幅为23．3％，抗张强度增幅为11．3％。

丙烯酸树脂纳米乳液的制备及对皮革的增强作用

用半连续加料法,制备了固体成分质量分数为25%的聚丙烯酸树脂纳米乳液(胶乳粒径平均约20nm),并将其用于皮革复鞣。用激光粒度仪和红外光谱仪分别对胶粒粒径和聚合物组成进行了表征,并用多功能材料实验机对皮革强度进行了测量。结果表明:当乳化剂w〔十二烷基硫酸钠(SDS)〕=4%,助乳化剂w〔正戊醇(NP)〕=0.75%,引发剂w〔过硫酸铵(ASP)〕=0.2%,w〔丙烯酸(AA)〕=0.4%～0.8%时,w(固体组分)=25%的纳米乳液的胶粒粒径最小(平均19.8nm)。用w〔二乙烯基苯(DVB)〕=1.2%作为交联剂,w〔丙烯酸(AA)〕=0.8%作为功能性单体所制备的丙烯酸纳米乳液,对皮革的增强效果最好。用皮革质量2%的丙烯酸纳米乳液复鞣猪二层革,能使革的抗张强度提高68%,撕裂强度提高44%。

阻燃聚氨酯的研究进展

根据阻燃剂在聚氨酯中的化学反应性,可以将聚氨酯的阻燃剂分为非反应型阻燃剂、反应型阻燃剂和纳米材料阻燃剂三大类。并根据这三大类分别综述了阻燃聚氨酯的研究现状,简要介绍了各类阻燃剂的阻燃机理,阐述了其使用过程中存在的优缺点,并展望了阻燃聚氨酯的发展趋势。

重金属吸附材料研究现状

重金属离子广泛存在于冶金、电镀、制革等行业排放的废水,研究者们致力于重金属离子高效吸附材料的研制已有多年,基于国内外最新研究文献,系统论述了生物质吸附材料,基于生物质吸附材料的改性产品及新型高分子的吸附性能,比较了各种吸附剂的优缺点。指出将制革产生的废弃革屑处理后得到的胶原纤维经过化学改性提高其吸附性能,原材料来源广泛。将其应用于含重金属离子废水的处理中,可以达到以废治污的目的。

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。考察了聚氨酯(PU)质量分数、m(MMA)∶m(BA)、初始—NCO与—OH摩尔比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)=80%、初始n(—NCO)/n(—OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA)∶m(BA)=4∶6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9 MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。

聚四氢呋喃醚二醇脂肪族超支化聚氨酯的合成及表征

利用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG,Mn=2000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,以二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,通过逐步聚合反应合成了—NCO封端的聚氨酯预聚体(PPU),通过单因素实验,根据反应过程中异氰酸酯基团和羟值含量的变化规律,优化出了PPU的合成条件:反应温度75℃,反应时间为1.5h,m(DBTDL)=0.007%(以IPDI和PT-MG2000的总质量计)。再通过接枝使PPU与端羟基超支化聚合物(HPAE)共聚反应制备得到一种新型超支化聚氨酯(HBPU)。经过单因素实验分析方法优化出了HBPU的合成条件为反应温度75℃,反应时间4h。分别利用FT-IR和综合热分析对PPU和HBPU的结构以及热稳定性进行了表征。

甜菜碱型硅表面活性剂的合成和应用

简要介绍了甜菜碱型硅表面活性剂的结构类型和性质,提出了甜菜碱型硅表面活性剂合成有硅氢化和季铵化两种方法,详细阐述了羧基型、磺基型和磷酸酯型甜菜碱有机硅表面活性剂的合成方法,最后讨论了这类两性表面活性剂在日用化学、纺织、制革等行业中的应用。

水性聚氨酯亲水性扩链剂的研究进展

水性聚氨酯在涂料、医学、胶黏剂等领域都有着广泛的应用,而扩链剂是合成聚氨酯的一种关键原料。在扩链剂上引入某些特征基团就会对聚氨酯的性能产生一定的影响,亲水性扩链剂可以使水性聚氨酯具有良好的分散性或自乳化性能。羧酸型和磺酸型亲水扩链剂是目前使用较为普遍的阴离子型亲水扩链剂材料。该文简述了扩链剂的定义、作用以及亲水性扩链剂的种类,综述了羧酸型和磺酸型亲水扩链剂的研究进展,详细分析了磺酸型水性聚氨酯的高耐水性、高柔软性,高固含量等性能以及相比于羧酸型水性聚氨酯在各方面性能上的优势。文中还简述了非离子型亲水扩链剂和两性亲水扩链剂的研究进展,并就成本、合成路线及环保方面对亲水性扩链剂的发展趋势作了展望。

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。

生物质施胶剂的研究进展

采用生物质资源制备造纸施胶剂在合理利用资源,降低成本,保护环境方面有很大优势。造纸行业中常用的生物质类施胶剂有改性松香类、淀粉及改性淀粉类、动物胶等,该文着重介绍4种生物质施胶剂,并进一步阐述了其在造纸工业中的应用情况。

混凝土用有机硅渗透剂耐紫外老化性能研究

处于恶劣环境中不加以保护的钢筋混凝土会发生腐蚀破坏,从而影响结构物耐久性。有机硅渗透剂是钢筋混凝土表面防护常见的物质。有机硅渗透剂由烷基烷氧基硅烷(或硅氧烷)组成,分子结构中的碳碳键、碳氢键键能低,均会被紫外辐照的能量破坏而断裂,从而失去憎水性。对涂布3种有机硅渗透剂(LS-A(BS1701),LS-B(70%BS1701&30%BS290)和LS-C(异辛基硅烷膏体))的砂浆试块进行了2 600 h耐紫外老化试验,通过跟踪记录涂布有机硅渗透剂砂浆试块的吸水率和表面疏水性的变化过程,以此间接反映有机硅渗透剂的耐老化性能。另外,通过研究紫外老化后经打磨的混凝土表面憎水性变化,探明紫外辐照对混凝土毛细孔内的有机硅渗透剂的影响。结果显示:与LS-A和LS-C相比,LS-B有机硅渗透剂具有最好的憎水性和耐紫外老化性能;LS-A和LS-C在老化600 h内吸水率和接触角变化较小;吸水率的变化趋势与接触角的变化趋势存在相关性;紫外老化2 600 h后的试块经表面打磨处理后,接触角有一定程度的恢复。根据试验结果可推测得出,硅氧烷主链上较多的小烷基数目有助于提升有机硅渗透剂的耐老化性能;硅烷的较大烷基则有利于有机硅渗透剂的初期耐老化性能;混凝土毛细孔内部的有机硅渗透剂基本没有受到紫外线的辐照影响。

超支化聚合物铬鞣助剂的合成及应用

通过“准一步法”由丁二酸酐和二乙醇胺合成了一种超支化聚合物,然后再与马来酸酐反应,得到一种超支化聚合物铬鞣助剂,并进行应用试验。结果表明:该铬鞣助剂在加入铬粉前使用效果最好,当使用量为1%时,铬鞣废液中的Cr2O3含量可减少45%。超支化聚合物铬鞣助剂的加入,可以保证皮革粒面的细致,使鞣后皮革的Ts有所提高。

天然动物皮的本体应用进展(续)

随着社会的进步、经济繁荣和科学技术的不断发展,天然生物质材料及其衍生物的应用领域得以不断拓展。作为典型生物质材料,天然动物皮具有资源丰富、廉价易得、可再生等特点,同时兼具良好的生物相容性、可降解性、低抗原性、可加工性以及物理机械性能等应用特性。按照化学的观点,动物皮的利用方式可以分为本体利用和水解产物利用两类。本文首先简要介绍了动物皮的结构、组成及应用分类。接着,综述了动物皮在功能皮革材料、生物医用材料、柔性电子传感材料领域的本体应用研究进展。最后,结合目前研究现状,对天然动物皮的本体应用前景和发展趋势进行了展望。