高性能聚乙醇酸物理改性研究及应用进展

高性能生物降解材料聚乙醇酸(PGA)存在柔韧性差、加工困难和降解速率快等问题,物理改性是一种能够有效提高其综合性能且显著降低成本的简单易行的方法。主要综述了近十几年来国内外针对PGA性能缺陷及加工问题开展的共混改性研究进展,以及满足不同加工和应用要求的高性能PGA的改性技术与方法。添加物主要包括功能性助剂、可降解高分子聚合物及不可降解高分子聚合物,共混改性有效地提升了PGA的热稳定性、力学特性和生物相容性,调控了PGA的降解速率,并提升了PGA共混体系的相容性。

月面科研站核反应堆电源系统发展现状

伴随着月球科考与开发的全面展开,月面科研站的工程建设已逐渐提上日程,为月面科研站提供可靠、持续、长寿命的电力供应是先决条件。核反应堆电源系统,因适应月球各纬度地区和长昼夜交替条件,具有持续提供高功率输出、高能量密度和长寿命特点,被视为月面科研站能源系统主电源最有潜力的解决方案。本文首先总结了人类探月历史的演化,紧接着介绍了月面科研站能源系统面临的环境条件以及能源需求,然后介绍了月面核反应堆电源系统的结构和工作原理,并梳理了国内外当前各种月面科研站核反应堆电源系统的概念设计和开发阶段情况,最后对未来月面用核反应堆电源系统的发展前景进行了展望,并针对技术突破和应用需求提出了建议。

BOPET/交联型水溶性聚酯复合膜的制备

以对苯二甲酸、间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、二羟甲基丙酸、乙二醇为原料,采用两步酯化法合成了水溶性聚酯(WSPET),以六甲氧基甲基三聚氰胺(HMMM)为交联剂,采用流延法通过溶液交联制备了双向拉伸聚酯(BOPET)/WSPET-HMMM复合膜,表征了交联前后复合膜的结构,研究了HMMM用量对BOPET/WSPET-HMMM复合膜耐水煮性能、光学性能及物理性能的影响。结果表明:HMMM对BOPET/WSPET-HMMM复合膜的化学结构有显著影响。随着HMMM用量的增加,复合膜的玻璃化转变温度先升高后降低,热稳定性提高,耐水煮性能先增强后减小,附着力及铅笔硬度逐渐提高,柔韧性降低,光泽度呈降低趋势但变化不大,耐溶剂性能提升。

辛酸镁催化L-丙交酯与ε-己内酯共聚及其共聚物结构与性能研究

以无毒性的辛酸镁为催化剂催化L-丙交酯和ε-己内酯本体开环共聚合,制备了一系列不同单体配比的共聚物.首先用1H-NMR跟踪了共聚合单体转化率,显示L-LA聚合速率显著快于ε-CL.用13C-NMR分析共聚物微观结构和计算单体单元平均序列长度(LLLe和LCe),表明聚合过程中酯交换反应导致单元序列结构重新分布.随着反应进行,LLLe急剧下降而LCe逐渐增加后稍有降低,游程数逐渐增大,共聚物无规度提高.反应初期主要是一级酯交换反应,二级酯交换反应导致的CLC序列结构在反应后期才观察到.由Fineman-Ross法计算出L-丙交酯和ε-己内酯的竞聚率分别为rLA=23和rCL=0.22,表明在聚合反应初期L-LA单体优先插入聚合物增长链端,形成LL单元长嵌段结构.共聚物组成显著影响单元序列长度,各序列长度随相应单体加入量增加而增长.二级酯交换系数(TII[CLC])随ε-CL含量增加而增大.对于整个组成范围内,根据竞聚率计算的LLLr值始终要大于聚合产物的LLLe,而LCr计算值小于或接近LCe实验值.因此,共聚物单元序列分布随共聚物投料比和反应时间而改变,趋向于无规分布.以DSC和XRD分析了共聚物热性能和结晶性,表明共聚物结晶性与单元序列长度密切相关.所有共聚物只有一个玻璃化转变温度Tg,符合无规共聚物的Fox方程,说明所得共聚物为无规共聚物,或者说包含有相容性嵌段成分的共聚物.

山梨糖醇/稀土复合成核剂对等规聚丙烯非等温结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了山梨糖醇/稀土复合成核剂不同组成对等规聚丙烯非等温结晶动力学及其熔融行为的影响。动力学分析结果表明莫志深方法很好地描述聚丙烯非等温结晶动力学,用Kissinger公式计算所得非等温结晶活化能表明复合成核剂的加入提高了结晶活化能。结晶形态和熔融行为均依赖于复合成核剂的组成和降温冷却速率,较低的降温速率有利于β晶型的生成,随着降温速率的增加,β晶型的相对含量减少。在较多的β成核剂含量和较低的降温速率条件下,可以获得较高含量的β晶型。

聚乳酸、乳酸乙醇酸共聚物的制备及其体外降解

以外消旋乳酸、左旋乳酸和乙醇酸为原料,制备高纯度交酯单体丙交酯和乙交酯,以辛酸亚锡引发在高真空条件下本体熔融开环聚合,制得一系列不同分子量的聚乳酸均聚物和不同配比的乳酸乙醇酸共聚物,并用核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热仪等手段对聚合产物的结构和性能进行分析表征。将溶液涂膜法制备的聚乳酸均聚物和乳酸乙醇酸共聚物薄膜置于Hank’s人工模拟体液中降解试验,记录聚合物薄膜的失重和黏度及表面形貌变化,考察其体外降解规律,筛选适合作为冠脉支架表面载药涂层的聚合物,以推测其在人体内的降解行为。

利用中子散射研究生物材料

中子散射是一种研究生物大分子结构及动力学运动规律的重要手段。通过测量散射中子的强度函数可以得到生物大分子的体积、质量、形状、回转半径、生物大分子中的原子成分,特定原子所处的位置及分布,生物大分子动力学运动的信息等。测量中子在生物样品上的动量和能量转移,可以得到动力学结构因子。结合理论模型分析计算可以得到生物大分子内原子、原子团快速运动和生物大分子慢的集体运动的信息,提取生物大分子中原子的涨落行为,生物分子构象变化及生物大分子材料的柔性等信息。中子散射能识别出生物物质中轻的元素及同位素。和X射线方法相比,中子散射法对生物材料的损伤较小。

石墨烯纳米带热导率的分子动力学模拟

采用非平衡态分子动力学方法研究了石墨烯纳米带的热导率随温度变化的关系.通过在纳米带长度方向上施加周期性边界条件,利用Tersoff作用势和Fourier定律计算热导率.由于模拟尺寸较小时热导率随纳米带长度的增加而单调增加,为了减小长度对石墨烯纳米带热导率的影响,采用倒数拟合的方法消除了尺寸效应.模拟结果表明,石墨烯纳米带热导率随温度升高逐渐减小,这与高温下Umklapp散射作用的增强有关.结果还表明,在实际宽度近似相等的条件下,锯齿形纳米带的热导率明显高于扶手椅形,且对相同类型的纳米带,其热导率随宽度的增加而增加,表明纳米带的手性和宽度是影响石墨烯纳米带导热性能的重要参数.

纽甜的应用及研究进展

介绍了新一代强力甜味剂——纽甜的特性、应用及其研究进展,重点讲述了其前体3,3-二甲基丁醛目前所采用的一些合成方法。

半导体探测器的厚度确定及CsI(Tl)的刻度

根据核反应过程中发射带电粒子在硅半导体中的最大能量沉积 ,利用带电粒子在硅半导体中的阻止本领曲线 ,同时实现半导体探测器的厚度确定及与之组合的CsI(Tl)

聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料非等温结晶动力学及熔融行为

采用差示扫描量热仪研究了增容剂和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料非等温结晶动力学及熔融行为的影响。动力学分析表明,莫志深方法能很好地描述聚丙烯非等温结晶动力学,达到相同的结晶度,复合材料所需要的冷却速率要小于纯基体。结晶形态和熔融行为均依赖于复合材料的组成和降温冷却速率。硫酸钙晶须具有一定的β成核作用,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)的加入不利于β晶型的生成。

增容剂和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的影响

研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的结晶行为、熔融行为和力学性能的影响。实验结果表明,硫酸钙晶须具有一定的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度提高和结晶速率增加。PP-g-MAH提高了结晶温度和晶须的成核能力,降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成,并改善了树脂与晶须的界面性能,提高了拉伸强度和冲击性能。稀土β成核剂具有很强的诱导形成β-晶型的异相成核效应,有效地提高了复合材料的冲击性能。

聚(DL-丙交酯-co-ε-己内酯)的合成、结构与性能研究

以辛酸镁为催化剂催化DL-丙交酯和ε-己内酯本体开环共聚合,制备了一系列不同单体配比的共聚物1。3CNMR分析了共聚物微观结构,计算各单元平均序列长度,表明两类酯交换反应存在使得单元序列结构重新分布,并趋向于无规化分布;共聚物组成显著影响单元序列长度,各序列长度随相应单体加入量增加而增长。DSC和XRD分析了共聚物热性能和结晶性,表明共聚物结晶性与单元序列长度密切相关。共聚物只观察到一个玻璃化转变温度,符合无规共聚物的Fox方程,说明所得共聚物为无规共聚物,或者说包含有相容性嵌段成分的共聚物。

环烷氧锡引发L-丙交酯的开环聚合

以环烷氧锡化合物引发L-丙交酯开环聚合制备高分子量聚L-乳酸。考察了单体引发剂配比、聚合温度和聚合时间等聚合条件对聚合产物特性黏度的影响。用1H-NMR、13C-NMR分析聚合产物微观结构表明,环烷氧锡引发L-丙交酯开环聚合是基于酰氧键断裂开环聚合的“配位-插入”机理。DSC、TGA、XRD等测试结果表明,所得聚L-乳酸具有较高的结晶度和立构规整度。

环烷氧锡引发β-丁内酯开环聚合动力学与立体化学

采用膨胀计法研究环烷氧锡引发β-丁内酯开环聚合动力学,表明链增长反应对单体浓度和引发剂浓度的反应级数分别为1和0.56。13C-NMR分析聚合物中二单元组和三单元组序列结构,由二单元组序列结构分析求得引发剂对单体形成间同规整性的活化能差(Es-Ei)值为-13 kJ/mol,由三单元组序列结构分析符合链端立构控制的Bernoulli模型。

生物可降解血管内支架研究进展

生物可降解血管内支架具有良好的生物相容性,当所支撑的狭窄段血管恢复畅通、内膜修复完成后即可降解消失,克服了支架自身的血栓原性及异物性,避免了支架引起的远期并发症。本文综述了生物可降解血管内支架的研究进展,重点介绍了生物可降解聚合物血管内支架的选材、制备、设计及临床应用进展。

生物可降解聚酯酰胺共聚物的设计、制备及表征

以直接熔融缩聚方法成功地制备了L-乳酸和α-丙氨酸聚酯酰胺共聚物,采用红外光谱、核磁共振、凝胶色谱、示差扫描量热仪和X射线衍射等方法对共聚物结构进行了分析表征,重点考察了投料比对产物组成、分子量及其热性能和结晶性能的影响,并对共聚物的降解性能进行了初步试验。随着α-丙氨酸含量的增加,相应共聚物的分子量明显下降,结晶性能下降直至变成无定形态。降解速率受共聚组分α-丙氨酸含量的控制,随之增加而加快,结果表明所制备的L-乳酸和α-丙氨酸聚酯酰胺共聚物具有良好的降解性能,是一种良好的药物缓释载体材料。

重离子在生物组织中的阻止本领

根据中能重离子与靶物质相互作用的特点,将参数化的阻止本领计算方法进行了改进和推广,给出了计算重离子在人体组织及生物等效介质中阻止本领的方法。作为带电离子适形放疗的基础,计算了中能碳离子在肌肉、骨胳、脂肪、水及其他生物等效介质中的阻止本领,B ragg峰、射程等参量,并对计算方法的可靠性及在临床肿瘤治疗剂量控制方面的应用进行了分析。参数化的计算方法能满足实际应用的要求。

电磁波在电离层中的传输建模分析

电磁波从宇宙空间对地传输过程中,不可避免需要穿过地球电离层,并受到电离层折射、反射、穿透等影响。为研究电离层中电磁波的传播路径,利用IRI2016电离层模型和NRLMSISE-00模型的数据,基于射线追踪算法,综合利用龙格-库塔法,并采用变步长实现了电磁波在电离层多层空间复杂等离子体中的传输计算。同时,还研究了不同频率和纬度的电磁波在电离层的传播途径。研究表明较高频率的电磁波受到电离层的干扰较少,在100MHz时,电磁传播的偏移角度仅为0.795度;电离层的非均匀层状结构决定了电磁波在其中的传输存在多模现象,并受到了光照的影响,在日间和中纬均受电离层的强烈干扰,偏移角度均大于2.2度,较夜间和低、高纬地区的传输偏移更大。

持续静滴胰岛素与胰岛素泵治疗糖尿病酮症酸中毒的效果对比

目的对比分析糖尿病酮酸症中毒患者接受持续静滴胰岛素和胰岛素泵治疗后的疗效差异。方法选取2012年2月至2016年2月濉溪县医院内分泌科收治的2型糖尿病并发酮症酸中毒患者38例,按照治疗方法不同将患者分为对照组和观察组,各19例。对照组予常规小剂量胰岛素静脉滴注,观察组予胰岛素泵持续皮下输注胰岛素,对比两组血酮转阴时间、血糖达标时间、血浆pH恢复正常时间以及低血糖发生率和胰岛素平均用量。结果治疗后,观察组的血酮转阴时间、血糖达标时间及血浆pH恢复正常时间均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组患者的胰岛素平均用量及低血糖发生率低于对照组[(6.54±0.34)U·kg^(-1)·h^(-1),5.2%vs(0.71±0.08)U·kg^(-1)·h^(-1),36.8%],差异有统计学意义(P<0.05)。结论使用胰岛素泵对糖尿病酮症酸中毒患者进行治疗,效果显著。