改性埃洛石纳米管在聚脲基防火涂料中的应用研究

为了提高聚脲基防火涂料的防火性能,探究埃洛石纳米管对聚脲基涂料防火性能的影响,通过表面改性的方法,用甲基三甲氧基硅烷改性埃洛石纳米管,并将改性埃洛石纳米管引入到聚脲膨胀型防火涂料中,采用锥形量热仪、红外光谱分析仪、导热系数仪、场发射扫描电镜、透射扫描电镜、防火性能测试装置等对其进行表征分析。研究发现:添加质量分数为5%的改性埃洛石纳米管的涂料样品的热释放峰值为95.89 kW/m^(2),相较未添加的样品降低了38.48%;总的热释放量为7.20 MJ/m^(2),相较未添加的样品降低了76.50%;总的烟释放值为4.32 m^(2),相较未添加的样品降低了40.98%;常温下导热系数为0.067 W/(m·K),相较未添加的样品降低了17.30%;燃烧后样品残留物表面更加致密,强度更高,对烟热的释放有更好的抑制作用,表现出了优异的防火性能。实验结果表明,改性埃洛石纳米管在降低复合材料导热系数和基体树脂催化成炭方面起到了双重作用,对聚脲基防火涂料防火性能的提高起到了重要作用。

埃洛石纳米管对铜胁迫下小麦幼苗生长的影响

在水培条件下设置3个铜(Cu)处理[20 mg/L Cu^(2+)(20Cu)、50 mg/L Cu^(2+)(50Cu)和100 mg/L Cu^(2+)(100Cu)],研究外源添加50 mg/L埃洛石纳米管(HNTs)对Cu胁迫下小麦幼苗生长、气孔大小、叶绿体色素含量、根系氧化损伤、植株内Cu^(2+)含量的影响,以期为HNTs缓解重金属污染对作物生长的影响提供理论依据。结果表明,外源添加HNTs显著提高了Cu胁迫下小麦幼苗的株高、根长,20Cu+HNTs、50Cu+HNTs、100Cu+HNTs处理株高分别提高了13.10%、26.45%、28.30%,根长分别提高了62.87%、56.68%、92.34%;外源添加HNTs显著提高了Cu胁迫下小麦幼苗干、鲜质量,叶绿素、类胡萝卜素含量,根系活力,降低了根系氧化损伤程度,其中,叶绿素a含量分别提高了34.34%、18.09%、54.76%,叶绿素b含量分别提高了44.83%、25.93%、43.75%,根系活力分别提高了38.16%、339.48%、453.56%;与100Cu处理相比,100Cu+HNTs处理小麦幼苗根系、叶片中Cu^(2+)含量分别降低了19.18%、37.02%。综上,外源添加HNTs能够降低小麦幼苗中Cu^(2+)含量,缓解重金属Cu对小麦幼苗的毒性,促进其生长。

埃洛石纳米管在抗菌领域的应用进展

埃洛石纳米管(HNTs)是天然黏土矿物纳米材料,被广泛应用于生物医学领域。不加修饰的HNTs并不具有抗菌功效,而将HNTs经过一定修饰后可发挥显著的抗菌作用。目前研究主要集中于HNTs作为载体装载抗菌化合物产生的药物缓释作用、HNTs装载抗菌纳米颗粒对其分散性的改善、HNTs装载不同抗菌物质产生协同抗菌作用以及抗菌修饰的HNTs掺入聚合物基质对聚合物物化性能提升等方面。未来深入探究HNTs抗菌作用的原理,并降低HNTs应用于临床治疗的成本,可促进HNTs在抗菌领域的广泛应用。

埃洛石纳米管在生物医学中的应用现状及研究进展

高岭土原料广泛,具有良好的物理化学性能且价格低廉,在农学、地质学等各学科中具有重要应用。多水高岭石也称埃洛石,是高岭土的一种主要矿物组成,独特的螺旋管状结构与优异的生物相容性使其在生物医学领域拥有很大应用前景。该文旨在通过阅读和分析前人的相关文献,归纳总结埃洛石纳米管(HNT)优异的生物相容性,以及在药物运载、组织工程支架、创面愈合等生物医学领域中的应用与相关研究,并进一步探讨其未来应用于生物医学领域的潜能。

埃洛石纳米管改性酚醛复合泡沫的性能研究

碳泡沫复合材料的性能易受前驱体制约,为优化碳泡沫复合材料前驱体的性能,以酚醛树脂为基体,酚醛微球为分散相,埃洛石纳米管(HNTs)为增强相,经模压成型、高温固化处理,制备了HNTs改性酚醛复合泡沫。采用扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机和热重分析仪等对该酚醛复合泡沫的微观结构、力学性能、热稳定性能进行表征分析。结果表明,HNTs相的引入,可显著提高酚醛复合泡沫料的力学强度与断裂韧性,这得益于酚醛微球和HNTs有效阻碍了裂纹扩展,消耗裂纹扩展功。HNTs质量分数为4%的酚醛复合泡沫,压缩强度和比压缩强度均达到最大,分别为15.4 MPa和38.7 MPa·cm^(3)·g^(-1),较纯酚醛复合泡沫分别提高了65.6%和59.3%。改性酚醛复合泡沫具有良好的热稳定性,起始分解温度均在350℃以上。800℃下的残炭率均超过60.8%,最高可达68.3%,这得益于HNTs对树脂基体分解的延缓与热量传递的延缓。埃洛石纳米管改性酚醛复合泡沫的研发,有助于提高其衍生碳泡沫材料的综合性能,对碳泡沫材料应用于空天领域具有重要意义。

埃洛石纳米管/壳聚糖复合材料的研究进展

首先对国内外埃洛石/壳聚糖复合材料的研究现状进行分析,然后介绍了埃洛石纳米管与壳聚糖的基本特点和应用情况。通过化学的视角综述了几种埃洛石/壳聚糖复合材料的制备方法,主要包括溶液共混法、溶剂浇铸法、乳化交联法、化学沉淀法、电化学沉积法、静电纺丝法、溶胶-凝胶法。同时阐述了所制得的复合材料的几种特性,发现其具有机械性能、生物相容性、无毒性和吸附性的优点,使得埃洛石纳米管/壳聚糖复合材料在生物医药、作为吸附剂治理水污染方面的应用有着广泛前景。最后,对该复合材料未来的研究发展予以展望。

PVC/改性埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)对埃洛石纳米管(HNTs)进行表面改性,并以改性埃洛石纳米管(m-HNTs)填充硬质聚氯乙烯(PVC)制备聚氯乙烯/改性埃洛石纳米管(PVC/m-HNTs)纳米复合材料.傅里叶变换红外光谱分析、热重分析以及X射线光电子能谱分析证明埃洛石纳米管表面负载了硅烷偶联剂;扫描电镜结果表明,m-HNTs在PVC中分散均匀,PVC/m-HNTs纳米复合材料的断面呈现较大的塑性变形,表现出韧性断裂的特征;实验表明,m-HNTs对PVC同时起到了增韧和增强的作用,特别是使冲击强度大幅度提高,与添加未改性HNTs的材料相比,PVC/m-HNTs纳米复合材料具有更高的力学性能和模量;m-HNTs对复合材料热性能的提高和加工性能的改善也有一定的效果.

埃洛石纳米管热敏复合微球的制备及吸附性能

通过种子乳液聚合法在埃洛石纳米管(HNTs)表面包覆聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),制备了HNTs/PNIPAM热敏复合微球。利用红外光谱仪(FT-IR)、粒度仪、比表面积测试仪(BET)对复合微球的结构和形貌进行了分析,通过分光光度法研究了复合微球对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,复合微球粒径约为1.8μm,比表面积约为18.2m2/g;其体积相转变温度约为33.6℃,具有热敏性。实验条件下,复合微球对溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附率为99.4%,吸附MB后的复合微球在室温下再生60min后,MB解吸附趋于平衡,进一步在40℃进行解吸附时,微球中MB可以进一步释放。

负载纳米银的埃洛石纳米管/聚醚砜杂化超滤膜的制备及其抗菌性能

以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和负载纳米银的埃洛石纳米管(Ag-HNTs)为添加剂,采用相转化法制备聚醚砜超滤膜。系统地考察了添加剂(Ag-HNTs)含量对膜性能的影响,并用抑菌圈实验研究了所制膜的抗菌效果。结果表明:硅烷偶联剂KH-792中的甲氧基与HNTs上的羟基发生反应,接枝量为0.105g KH-792.(g HNTs)-1;改性后的HNTs与Ag发生络合反应,并且络合量近似为0.145g Ag.(g HNTs)-1;溶剂中负载纳米银的埃洛石纳米管(Ag-HNTs)所占比例的增加能提高膜的水通量,而截留率保持在95%左右。所制备的膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。

尼龙6/埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能

通过熔融共混制备了尼龙-6(PA6)/埃洛石纳米管(HNTs)纳米复合材料。研究了HNTs含量对PA6/HNTs纳米复合材料微观形态、力学性能、结晶行为的影响。结果表明,在熔融共混条件下,HNTs不经过任何表面处理即可以纳米尺度均匀地分散于PA6基体中。随着HNTs含量的增加,纳米复合材料的弯曲强度和弯曲模量显著提高。DSC结果显示HNTs的存在起到了成核剂的作用,提高了PA6的结晶温度。HNTs份数少时能提高PA6/HNTs纳米复合材料的结晶度,份数多时会使其结晶度下降和生成不稳定的晶体。

埃洛石纳米管/PLA复合材料的断口形貌、结晶行为及力学性能研究

以埃洛石纳米管(HNT)为成核剂,使用双螺杆挤出机通过熔融-骤冷工艺制备聚乳酸(PLA)/HNT复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差式扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)及计算机控制拉力试验机对其性能进行分析。断面形貌分析结果表明HNT的加入使PLA断面的粗糙度增加,断裂方式由纹源断裂转变为孔洞断裂;结晶行为分析表明,熔融-骤冷工艺制备的PLA/HNT复合材料结晶度极低,添加HNT未改变PLA的晶型,退火能够有效促进PLA结晶的完善;降温速率对PLA的结晶行为影响极大,10℃/min与2℃/min降温过程及其第二次升温过程都存在着显著的差异,低降温速率更有利于PLA进行结晶; HNT能够发挥异相成核的作用,降低成核壁垒,提高PLA的结晶度,当HNT的质量分数为1. 2%时,复合材料的结晶度较纯PLA提高了40. 98%,且球晶的尺寸显著减小;力学性能分析表明,HNT的加入降低了PLA的拉伸强度,而断裂伸长率有所提高,当HNT的质量分数为0. 4%时,断裂伸长率较纯PLA的提高了8. 86%。

埃洛石纳米管/白炭黑并用补强NR的研究

研究埃洛石纳米管(HNTs)用量对NR/HNTs复合材料以及NR/HNTs/白炭黑复合材料性能的影响。试验结果表明,HNTs用量为40份时,NR/HNTs复合材料的综合物理性能较好;当HNTs/白炭黑/小分子氢键配体T的用量比为20/20/1时,NR/HNTs/白炭黑复合材料的物理性能、加工性能和热稳定性均较好。扫描电镜和透射电镜分析表明,HNTs和白炭黑均能在NR基体中均匀分散。

PBT/埃洛石纳米管复合材料的结构与性能

采用熔融共混的方法,制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/埃洛石纳米管(HNTs)复合材料,并对PBT/HNTs复合材料的结构与性能进行了研究。结果表明,随着HNTs用量的增加,复合材料的拉伸性能、弯曲性能和维卡软化温度明显提高,但是缺口冲击强度有所降低。动态力学性能分析表明:HNTs的加入使得复合材料的储能模量上升,力学损耗降低。差示扫描量热分析表明:HNTs的加入提高了体系的结晶温度。扫描电镜结果显示:HNTs能够以纳米尺度均匀地分散于PBT基体中。

PBS／埃洛石纳米管复合材料的制备与性能

利用Brabender转矩流变仪,通过熔融共混法直接制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/埃洛石纳米管(HNT)复合材料。研究了HNT含量对其在PBS基体中的分散性以及复合材料力学性能、热稳定性能和结晶性能的影响。扫描电镜结果显示:在质量分数为10%时,HNT能以单管形式均匀分散在PBS基体中。随着HNT含量的增加,PBS/HNT复合材料的拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量显著提高,但其断裂伸长率和热稳定性有所降低。差示扫描量热分析表明:HNT在PBS中能起到异相成核作用,提高了PBS基体的结晶温度和结晶度。

PA66／TLCP／埃洛石纳米管三元复合材料的结构与性能

采用熔融共混方法制备了尼龙66(PA66)/热致液晶聚合物(TLCP)/埃洛石纳米管(HNTs)三元复合材料。结果表明,TLCP对PA66起到一定的增强增韧作用,加入HNTs后,PA66/TLCP/HNTs三元复合材料的弯曲性能明显提高,含有质量分数10%TLCP和5%HNTs的三元复合材料相比纯PA66,在冲击强度提高32.6%的同时,拉伸强度、弯曲强度、热变形温度分别提高了约16.3%、103%、22℃。采用差示扫描量热分析研究了复合材料中TLCP和HNTs对PA66结晶和熔融性能的影响,扫描电子显微镜照片和动态热机械分析表明,HNTs的加入改善了PA66与TLCP的相容性,TLCP在HNTs的作用下能够较好地原位成纤。

埃洛石纳米管对膨胀阻燃聚丙烯阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系(IFR)制备了含有埃洛石纳米管(HNTs)的无卤膨胀阻燃聚丙烯(PP)复合材料。通过极限氧指数和热失重分析仪(TGA)以及锥形量热仪(CONE)研究了天然纳米材料埃洛石纳米管(HNTs)的加入对膨胀阻燃PP阻燃性能与热稳定性的影响,并通过扫描电镜(SEM)对残炭形貌进行了观察和分析。结果表明,加入2份(质量分数,下同)的HNTs后,材料的极限氧指数提高到32%,达到UL-94V0级别,热释放速率降低到222kW/m2,加入HNTs后形成的炭层结构更致密,阻燃效果更好。

超支化PAMAM接枝埃洛石纳米管的制备与表征

采用发散式合成法,通过重复以氨基为端基的整代产物与丙烯酸甲酯进行的Mi-chael加成反应和以酯基为端基的半代产物与乙二胺进行的酰胺化反应两个步骤,得到一系列接枝不同代数超支化聚酰胺-胺(PAMAM)分子的改性埃洛石纳米管(HNTs).利用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、热重分析和透射电镜对产物进行了表征.结果表明:HNTs表面成功接枝了超支化PAMAM,但由于空间位阻的影响,实际接枝率明显小于理论值,第3.0代超支化PAMAM接枝改性HNTs的接枝率达到27.21%;HNTs表面接枝的超支化大分子没有改变埃洛石纳米管的结晶结构.

埃洛石纳米管管内结构改造及其性能的研究

以尿素、3-APTES及NaL为添加组分,以锌元素为基团负载位置示踪元素,对埃洛石纳米管进行管内结构改造。研究发现,采用一定的制备技术可做到主要针对管内进行改造;以尿素、3-APTES及NaL为添加组分时,可对该纳米管的孔容特征产生较为明显的影响。对上述样品测定其吸附脱硫效果,结果显示:经过改造后埃洛石纳米管的脱硫率较原管均有所提高,并且其脱硫率的增长趋势与改造样品的孔容数据呈顺变关系。

埃洛石纳米管在生物医学应用中的研究进展

埃洛石纳米管(HNTs)是一种新型的天然硅铝酸盐类纳米材料,具有独特的纳米管状结构及比表面积大、反应活性高等优点,近年来在生物医学运输领域中突显出愈来愈重要的应用价值。本文简述了HNTs的结构和性质,分析了HNTs在生物医学领域应用的可行性,重点阐述了其在酶固定化、生物显像、生物支架、药物及基因靶向运输治疗等生物医学方面的研究和应用现状,并指出了在上述应用领域中HNTs相对于传统无机纳米材料具有固载效果好、易于化学修饰、生物相容性高、毒性低、靶向选择性高等诸多优势。最后指出了目前HNTs在生物医学领域应用中还存在医疗成果转换周期长、成本效益高和药物释放作用机理不明确等挑战,并对其在疾病诊断、靶向递送药物及追踪治疗效果等一系列现代医疗技术的前景进行了展望。

TiO_2负载埃洛石纳米管杂化材料的制备及其在环氧复合涂层中的应用

通过溶胶凝胶法,在天然埃洛石纳米管(HNTs)外壁负载纳米Ti O2晶粒,有效控制了纳米Ti O2粒子的团聚,获得了HNTs负载Ti O2的杂化材料(Ti O2-HNTs)。扫描式电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)分析结果表明,纳米Ti O2粒子成功负载于HNTs表面。分别制备了不同Ti O2-HNTs含量的环氧树脂复合涂层,利用热重分析(TGA)、电化学交流阻抗(EIS)、耐磨性测试等表征了复合涂层的性能。结果表明:环氧树脂复合涂层的耐磨性与耐腐蚀性相比于纯环氧树脂均有一定的提高,当Ti O2-HNTs含量为4%时,复合涂层的综合性能最佳。