蛋白质印迹羧化多壁碳纳米管/CaAlg水凝胶膜及其修饰的电化学传感器

文中以牛血清白蛋白(BSA)为模板、海藻酸钠(NaAlg)为功能单体,掺杂羧化多壁碳纳米管,经CaCl2溶液交联制备了BSA分子印迹羧化多壁碳纳米管/海藻酸钙(CMWCNTs/CaAlg)复合水凝胶膜(MIP),同时不用模板制备了非印迹膜(NIP),研究了CMWCNTs含量对膜力学性能的影响;膜厚度、洗脱液pH值对BSA吸附性能的影响。研究了MIP膜的吸附选择性。结果表明,当CMWCNTs的质量为NaAlg的2%时,水凝胶膜同时具备良好的抗溶胀性能和力学性能。膜厚度控制在0.2mm,洗脱液pH值为7.4时,MIP膜对BSA的吸附量最大,为35.04mg/g。将MIP膜负载于裸碳电极表面,循环伏安法和差分脉冲伏安法测试表明,MIP膜修饰电极对BSA表现出较高的选择识别性。

羧化多壁碳纳米管/海藻酸钙水凝胶过滤膜对染料的截留性能

为了研发一种抗污染的复合水凝胶纳滤膜,并将其用于染料脱盐,采用CaCl_2溶液作为交联剂并不加致孔剂,制备了羧基化多壁碳纳米管/海藻酸钙(CMWCNT/Ca Alg)复合水凝胶过滤膜.通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征膜的形态,研究了膜的力学性能、抗污染性能和含盐染料溶液的通量及截留性能.结果表明:CMWCNT/CaAlg复合膜具有良好的力学性能和抗污染性能.在CMWCNT含量为海藻酸钠质量的1%时,复合膜对考马斯亮蓝G250(M_w=854.02)的截留率接近100%,而对NaCl几乎没有截留.

厚度可控的高岭土/海藻酸钙复合水凝胶膜的制备及性能表征

为探究控制藻酸盐水凝胶膜厚度和粗糙度的方法,采用缠绕不同直径铜丝的玻璃棒制备高岭土/海藻酸钙(K/CaAlg)复合水凝胶膜,采用扫描电子显微镜、3D超景深显微镜、白光共聚焦显微镜和原子力显微镜考察高岭土/海藻酸钙(K/CaAlg)复合水凝胶膜的表面形貌,采用热重分析和X射线衍射对膜进行测试表征,并对该复合膜吸附亚甲基蓝的过程进行吸附动力学和吸附热力学分析.结果表明:采用缠绕不同直径铜丝的玻璃棒能控制膜的厚度;较薄的铸膜液在几分钟内完全交联,薄膜表面出现折叠结构,并且含有比厚膜更多的高岭土,比厚膜表面更加粗糙;而较厚的铸膜液交联较慢,形成三明治结构;该薄膜对亚甲基蓝有较高的去除率和吸附量,当膜厚为0.077 mm时,对亚甲基蓝的去除率达到79.8%,吸附量达到51.06 mg/g,吸附更符合伪二级动力学模型和Freundlich模型.

TiO2/海藻酸钙复合膜的制备表征及力学性能

将Ti O2与海藻酸钠充分混合配制成铸膜液,在玻璃板上刮膜,经钙离子交联制备Ti O2/海藻酸钙(T/CA)复合膜,并对其进行扫描电镜、透射电镜和红外表征。研究湿态T/CA复合膜经过紫外辐照前后的力学性能,以及复合膜对甲基橙染料的重复降解性能。结果表明,T/CA复合膜的力学强度与降解前相差不大,海藻酸盐大分子虽部分降解但仍可以被钙离子交联生成与降解前强度相差不大的凝胶。分析了紫外照射前后复合膜力学性能不变的原因。该复合膜制备工艺简单,成本低,经过紫外照射后仍保持优良的力学性能,重复使用10次后还能达到第1次降解率的97.6%。

聚丙烯接枝丙烯酸丁酯吸油纤维的制备和表征

采用紫外辐射引发的方法,在主要利用毛细管力作用吸油的聚丙烯纤维上接枝聚丙烯酸丁酯,制备了高吸油纤维。研究了影响聚丙烯纤维接枝率的因素,如辐照时间、单体浓度、光敏剂浓度等。用衰减全反射傅立叶红外光谱对接枝前后的纤维进行了表征,结果表明丙烯酸丁酯被成功接枝到PP纤维上。随着接枝率的增大,吸油纤维对柴油的吸附量先增大后减小。当接枝率为15.5%时,对柴油的吸附倍率从原纤维的11.5g/g提高到18.3g/g。相比于聚丙烯酸脂,该吸油纤维更具备了吸附速率快的特点。

紫外光接枝改性聚丙烯薄膜的研究

以二苯甲酮为光敏剂,通过紫外光辐照引发,将亲水性单体丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸(MAA)接枝在聚丙烯薄膜表面。考察了光敏剂浓度、辐照时间以及溶剂类型对接枝率的影响。利用衰减全反射红外光谱和扫描电子显微镜对接枝薄膜的表面化学组成和形貌结构进行表征,通过水接触角和吸水率研究了接枝后薄膜的亲水性。结果表明,在相同条件下,AA的接枝率高于MAA;相比于有机溶剂,在水溶剂中AA的接枝率明显提高;当接枝率达到11.8%时,薄膜表面水接触角由原膜的95°降低到35°,亲水性显著提高。

辐照接枝改性对PVDF中空纤维膜性能的影响

采用高能电子束辐照接枝改性方法对PVDF中空纤维膜进行丙烯酸亲水化接枝改性,研究了辐照接枝改性对膜的表面亲和性和物化稳定性的影响.结果表明:改性膜的亲水性、纯水通量和对牛血清白蛋白的截留率较原膜均有明显提高,接枝率为17.8%时膜的水接触角由87°降至46°,接枝率为6%时膜纯水通量达到最大值1029 L(/m2·h),接枝率大于2%时膜对牛血清白蛋白的截留率基本大于90%;随着接枝率的提高,膜的拉伸断裂强力略有增加,断裂伸长先提高后下降,但变化不明显;经适宜浓度酸碱处理后,改性膜的力学性能和通量均保持较好水平,满足膜的使用及维护时物理清洗和化学清洗的要求.

BA接枝改性聚丙烯纤维对水中邻苯二甲酸二丁酯的吸附

采用60Coγ射线共辐照的方法将丙烯酸丁酯(BA)接枝到聚丙烯(PP)纤维上,用红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对接枝产物进行了表征.接枝纤维对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸附结果表明:该纤维对DBP的动力学吸附符合Lagergren二级动力学吸附模型,当DBP质量浓度为20 mg/L时,吸附在60 min达到平衡,平衡吸附量为5.04 mg/g;当DBP质量浓度为15 mg/L时,DBP去除效果最佳达到79.47%;当DBP质量浓度为10 mg/L时,接枝纤维对DBP的吸附容量达到2.88 mg/g,而原纤维在此浓度下对DBP的吸附容量仅为0.63mg/g,吸附能力提高了4.5倍.

CaAlg/CMWCNT复合水凝胶纳滤膜的制备及染料截留

制备了海藻酸钙/羧基化多壁碳纳米管(CaAlg/CMWCNT)复合水凝胶纳滤膜,测试了其力学性能、抗污染及染料截留性能。随着CMWCNT含量的增加,湿态CaAlg/CMWCNT过滤膜的拉伸断裂强度先增大后减小,在CMWCNT含量为海藻酸钠质量的1%(质量分数)时达到最大值1.83 MPa。CaAlg/CMWCNT过滤膜具有良好的抗污染性能,对染料亮蓝和刚果红的截留率达到99%以上,通量为19.56L/(m2·h)。

基于不同载体的染料表面印迹复合微球及其识别性能

分别以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TRIM)交联的聚甲基丙烯酸(PMAA)微球(PMAA-TRIM)、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和羟基磷灰石/海藻酸钙微球为载体,以甲基橙为模板,KH-570和KH-550硅烷为功能单体制备分子印迹复合微球。研究4种载体制备的印迹复合微球对甲基橙的吸附性能、印迹效率、识别选择性及重复使用性能。结果表明,甲基橙印迹复合微球对其模板具有较快的吸附速率和较大的吸附量。以PMAA-TRIM微球、阳离子交换树脂和阴离子交换树脂制备的印迹复合微球具有很好的重复使用性能。

荷负电中空纤维膜用于含聚丙烯酰胺污水的处理

以聚砜中空纤维超滤膜为基体,通过紫外辐射接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)制备荷负电膜,并用于含聚丙烯酰胺(PAM)污水的处理.结果表明:荷电膜通量下降率小于原膜,稳定通量是原膜的1.4倍,对PAM的去除率大于原膜,达到82%;操作压力增大,荷电膜通量衰减加快,PAM的去除率降低;随着PAM初始浓度的增大,荷电膜通量下降率先增大后基本不变;过滤不同浓度的含PAM污水,荷电膜对PAM的去除率均大于80%,COD去除率均在70%以上.在25℃,0.10 MPa下反洗20 min后荷电膜通量恢复率比原膜提高20.17%,重复使用3次后,通量恢复率仍保持在92%以上.

截短型人骨保护素在CHO-DHFR^-细胞中的表达及活性测定

目的:构建截短型人骨保护素(hTOPG)哺乳动物表达载体pcDNA3.1/DHFR-hTOPG,实现其在CHO-DHFR-细胞中的高效表达,获取生物活性较高的重组蛋白。方法:利用基因重组技术构建重组表达载体pcDNA3.1/DHFR-TOPG,按LipofectamineTM2000试剂盒说明书转染CHO-DHFR-细胞,以含50 mL/L透析血清的IMDM培养基培养,氨甲喋呤(MTX)加压筛选高表达细胞株,ELISA法和RT-PCR法测定重组蛋白和基因的表达,并采用破骨细胞样细胞(OLC)诱导分化抑制实验测定重组蛋白的体外活性。结果:重组蛋白的表达量最高可达6 mg/L.72 h,且能够明显抑制OLC生成(P<0.05)。结论:截短型人OPG在CHO-DHFR-细胞中成功高效表达,并具有良好的生物学活性,为进一步的实验研究和临床应用提供了基础。

介孔SiO_2接枝聚丙烯非织造布对壬基酚的吸附

为去除水中的内分泌干扰物壬基酚(NP),制备了含有介孔二氧化硅的聚丙烯非织造布.通过紫外辐射将聚丙烯酸钠接枝到聚丙烯非织造布上,将其浸入硅酸钠水溶液中,取出后用氯化钙交联制得接枝硅酸钙的聚丙烯非织造布,再经pH=3的稀盐酸处理,得到表层含介孔二氧化硅的硅酸钙接枝聚丙烯非织造布(PP-gCaSiO_3@SiO_2),研究了PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附.结果表明:PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附速率较快,在3 h达到吸附平衡,平衡吸附量达到54.40 mg/g,明显高于PP非织造布(14.39 mg/g);等温吸附热力学研究表明,该吸附过程用Freundlich模型拟合更好;吸附动力学研究表明,NP在3种材料上的吸附过程更符合一级动力学模型;经过5次重复使用后,PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附量能达到初始值的70%.

任务型教学在材料学专业英语中的应用探讨

将任务型英语教学方法应用到材料学专业的专业英语的课程中,结果表明,该种教学方法可以有效活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣和学习效果。

“双一流”创新培养中高等学校“教与学”新型模式的研究与探讨

在建立世界一流高校、一流学科的“双一流”创新培养中,培育出一批批高水平人才是实现伟大复兴中国梦的重要基础。在此背景下,提出了“教书育人”是高校教师的重要使命;而学以致用是“双一流”创新培养中高等学校教师“教与学”新模式的重要起点。只有把握时代脉搏,与时俱进,在实践中不断创新“教与学”的新模式,才能实现“双一流”建设的最终跨跃。

辐射接枝制备中空纤维纳滤膜的性能研究

对以聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基体,通过低温等离子体辐照接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)制备的纳滤膜的结构和性能进行了研究。结果表明,这种方法可以制得断裂强力高于PSF基膜,孔径约为2.6nm和纯水渗透系数为44.3L/(m2.h.MPa)的纳滤膜。在25℃,0.4MPa下对300mg/L的K2SO4、Na2SO4、MgSO4、KCl、NaCl和MgCl2的截留率为89.3%、88.3%、52%、39.6%、37.4%和13.2%,表明该纳滤膜为荷负电膜,对无机盐的截留主要依靠Donnan效应。

PP纤维支撑蛋白质印迹海藻酸钙凝胶膜的制备和表征

以海藻酸钠(Na Alg)为印迹材料,以牛血清白蛋白(BSA)为模板分子,以聚丙烯(PP)无纺布为支撑体,制备了PP无纺布支撑的BSA分子印迹海藻酸钙水凝胶膜(PP-s-Ca Alg MIP).同时不加蛋白质制备了非印迹膜,记为PP-s-Ca Alg NIP.通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)对PP-s-Ca Alg凝胶膜进行表征,测定了其在生理盐水中的溶胀性能.讨论了不同Na Alg浓度制备的PP-s-Ca Alg水凝胶膜在不同缓冲液中对BSA的释放.研究了不同缓冲液下不同Na Alg浓度制备的PP-s-Ca Alg MIP膜和NIP膜对BSA的吸附性能.结果表明:PP-s-Ca Alg MIP膜对BSA的吸附量明显优于PP-s-Ca Alg NIP膜;与对比蛋白质相比,PP-s-Ca Alg MIP对模板蛋白质的吸附量更多,表明其具有一定的吸附选择性;PP-s-Ca Alg MIP膜制备简单,成本低,生物相容性好,可用于细胞培养和组织工程领域.

含羟基丙烯酸酯改性聚砜膜的制备及性能表征

采用紫外辐照法分别将3种含羟基丙烯酸酯单体丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丁酯(4HBA)和丙烯酸三羟甲基丙烷单酯(TMPAA)接枝到聚砜(PSF)中空纤维膜上,制备了含羟基丙烯酸酯改性的亲水性聚砜膜.用衰减全反射傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电镜(FESEM)对接枝改性前后膜的结构和形貌进行了表征,研究了单体浓度、辐照时间对接枝密度的影响,通过水接触角和纯水通量测试研究了接枝前后膜表面的亲水性.结果表明:在相同接枝条件下,几种单体在膜表面的接枝密度顺序为HEA>4HBA>TMPAA;在相同接枝密度时,TMPAA改性膜的亲水性大于4HBA和HEA改性膜;当TMPAA的接枝密度为3.02 mmol/m^2时,膜表面水接触角由原膜的80°下降到改性膜45°,纯水通量也由原膜的115L/(m^2·h)提高到改性膜的173 L/(m^2·h),膜表面亲水性明显增加.

抗污染羧化二氧化钛/海藻酸钙水凝胶过滤膜的制备及染料截留性能

以纳米羧化二氧化钛为增强剂,海藻酸钠为成膜基材,通过Ca^(2+)离子交联制备抗污染羧化二氧化钛/海藻酸钙(TiO_(2)-COOH/CaAlg)水凝胶过滤膜。通过红外光谱和扫描电镜对复合膜的化学结构与形貌进行表征,并研究复合膜的力学性能、染料截留性能及抗污染性能。结果表明,相比于二氧化钛,羧化二氧化钛在复合膜中分散更均匀,利用Ca^(2+)离子对羧化二氧化钛中-COOH与海藻酸钠中-COOH的协同交联作用,提高了水凝胶膜的力学性能。羧化二氧化钛含量为20%时,复合膜的断裂强度、断裂伸长率、拉伸模量和断裂能均最大,对染料直接黑38的截留率可达到96%,且受原料液pH值、无机盐NaCl和Na2SO4的影响较小,在0.1 MPa操作压力下过滤直接黑38/Na_(2)SO_(4)混合溶液12 h,复合膜对直接黑38的截留率保持在93%以上,渗透通量在15 L/(m^(2)·h)左右。

连续化功能中空纤维膜的制备方法

文中旨在介绍一种可产业化的中空纤维膜表面功能化方法。通过连续化紫外光辐照接枝法,将亲水性单体丙烯酸(AA)接枝到膜表面,形成亲水接枝层。膜的亲水性受接枝密度的影响,可方便地通过调整卷绕速度、单体浓度和光敏剂浓度等工艺参数来获得合适的接枝密度。随着接枝密度的增大,膜的水接触角降低,纯水通量显著增大,表明亲水性得到了提高。抗污染性实验结果显示,随着接枝密度从0增大到3.54 mmol/m2,膜的总污染系数从0.647下降到0.377,不可逆污染系数从0.5减小到0.097,纯水通量恢复率从49.98%增加到90.30%,部分不可逆污染可转变为可逆污染,从而通过水力反清洗的方法除去,表明经过连续紫外辐照接枝亲水改性后,膜的抗污染性得到了显著的提高。