ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜的制备及压电特性

采用静电纺丝技术,通过两步低温水热法制备了ZnO@聚丙烯腈(PAN)柔性复合纳米纤维膜。研究了静电纺丝电压和滚筒转速对ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜压电和铁电性能的影响。研究结果表明,当静电纺丝电压为20 kV、滚筒速度为1000 r/min时,ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜的输出性能达到最佳,输出开路电压可达到5.5 V,短路电流可达到0.61μA,剩余极化强度可达到0.43μC/cm^(2)。在外部负载电阻为13 MΩ时,柔性复合纳米纤维膜达到最大输出功率0.63μW。经过5000次循环敲击测试,所制备的ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜输出性能保持稳定。通过ZnO@PAN柔性复合纳米纤维膜可实时监测握力器微握、半握、全握三种不同的状态,在自供电柔性压力传感器领域有着广阔的应用前景。

高效低时延分级多PAN太赫兹无线网络MAC层优化协议

针对现有分级多PAN太赫兹无线网络MAC(Medium Access Control)协议中存在的子网形成方案不合理以及私有CTA(Channel Time Allocation)与子网内实际负载不匹配等问题,提出了一种高效低时延的MAC层优化协议.该协议采用基于泛听的按需形成子网机制避免了子网分布不均匀以及因子网形成后没有节点加入而造成的私有CTA资源浪费的问题.在子网形成后,子微微网协调器(Piconet Coordinator,PNC)根据子网内实际负载情况自适应选择私有CTA时隙资源优化机制,让有数据传输需求的节点及时将数据发出.仿真结果表明,所提出的方案能有效地降低数据帧平均接入时延,提高吞吐量以及数据帧的传输成功率.

CBCT与PAN预测下颌近中低位阻生第三磨牙拔除术损伤水平的临床比较

目的:运用锥形束CT(CBCT)及口腔曲面断层片(PAN)引导拔除下颌近中低位第三磨牙,探讨CBCT作为术前预测手段是否存在优越性。方法:选取于2022年1月至2023年8月在石河子大学第一附属医院就诊的213例患者,分为PAN组和CBCT组,对两组患者分别进行拔牙手术,采集患者术前及术后龈沟液并采用酶联免疫吸附实验(ELISA)测定炎症及疼痛因子浓度;运用统计学方法对比两组在各类指标的差异性。结果:CBCT作为术前评估手段相较传统PAN在明确牙根与MC接触关系上具有优越性(P <0.05),且CBCT组手术时间短、手术并发症发生率低(P <0.05);通过ELISA测定结果得出CBCT组患者龈沟液中炎症因子及疼痛因子的术前术后浓度变化值相较PAN组浓度变化值低(P <0.05)。结论:CBCT相比PAN在评估牙根与下颌管(MC)接触关系这类风险因素方面具有优越性,且应用CBCT作为术前评估手段进行拔牙手术其手术时间短,并发症少,术后损伤小。

PAN/MgO/Ag复合纳米纤维过滤膜的制备及性能分析

为提高聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的性能,在PAN溶液中掺杂了MgO和Ag纳米颗粒(MgONPs和AgNPs),通过静电纺丝方法制备了不同质量分数的PAN/MgO/Ag复合纳米纤维过滤膜,采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、紫外线透反射分析仪、过滤性能测试仪测试复合纤维过滤膜的微观形态、结晶结构、透气性、透湿性及过滤性能等。结果表明:纯PAN纳米纤维的直径为222.9 nm,PAN/MgO/Ag复合纳米纤维的直径为151.5 nm~258.6 nm。相对于纯PAN纤维膜,PAN/MgO/Ag复合纤维膜具有优良的过滤性能和紫外线防护性能,其紫外线防护系数为38.73~55.37,过滤效率为95.36%~97.59%,阻力压降为46.06 Pa~58.31 Pa。当MgONPs和AgNPs的质量分数都是0.75%时,PAN/MgO/Ag复合纤维膜的品质因子最高,为0.071 4 Pa^(-1),过滤性能最好,属于高效低阻且具有防紫外线功能的过滤膜材料。

Sn-Zn合金包覆PAN基碳纤维/聚六氟丙烯有机光纤材料的制备

采用Sn-Zn合金包覆聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,以聚六氟丙烯为载体制备塑料光纤(POF)皮层材料,并将POF皮层材料与聚苯乙烯光纤芯材进行匹配,研究了材料在力学性能、传输损耗性、光场强度方面的变化。结果表明:Sn-Zn合金表面包覆PAN基碳纤维与聚六氟丙烯结合紧密,作为POF皮层材料的效果良好,在最常见的650 nm波长、100 m内,传输低于100 Mb/s速率数据信息的能力符合要求,光信号基本环绕着光纤芯材传播,没有过多的光信号因为皮层材质的缘故而散失,表明该皮层材料与聚苯乙烯光纤芯材的匹配性较高。

石墨烯-PAN基复合纳米纤维的微观形貌及其抗菌性能

为了优化GO-PAN基复合纳米纤维的制备方法,探究石墨烯的质量分数对复合纳米纤维抗菌性能的影响效果,利用静电纺丝法制备了不同石墨烯质量分数的GO-PAN基复合纳米纤维,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪、力学性能分析等对复合纳米纤维的宏观性能和微观结构进行表征。研究结果表明:石墨烯的添加降低了复合纳米纤维的结晶度,GO-PAN基复合纳米纤维微观上呈三维网状结构,纳米纤维无序交错排列,纤维直径为170~230 nm。随着石墨烯质量分数的增加,复合纳米纤维的拉伸强度先增大后降低,断裂延伸率持续降低,且当石墨烯质量分数增大至0.9%时,复合纤维的拉伸强度达到了最大值20.61 MPa;石墨烯的添加改善了复合纳米纤维热学性能,脱水温度提高。GO-PAN基复合纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均超过了95%,且石墨烯质量分数0.9%的复合纳米纤维膜对2种菌种的抑菌效率均达到最大值,抑菌率分别为97.32%、99.85%,其中复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌的抑菌效率高于大肠杆菌。

基于BTO/PAN复合纳米纤维膜的柔性压电纳米发电机

采用简单的一步水热法合成了钛酸钡纳米颗粒(BTO NP),通过静电纺丝法制备了BTO/聚丙烯腈(PAN)复合纳米纤维膜,并基于该膜制备了柔性复合压电纳米发电机。研究结果表明,随着BTO掺杂质量分数的增加,BTO/PAN柔性复合压电纳米发电机的输出电压先增大后减小。当BTO的质量分数为15%时,BTO/PAN柔性复合压电纳米发电机的输出性能最佳,输出电压可达10.2 V,输出电流可达1.52μA。当负载电阻为12 MΩ时,其最大输出功率约为3.72μW,与纯PAN纳米纤维膜压电纳米发电机相比,输出性能有明显改善。经过5000次循环测试结果表明,BTO/PAN柔性复合压电纳米电机的的输出性能没有明显变化,因此其具有较好的稳定性。同时,该压电纳米发电机能够检测人体的不同状态,为研发高性能和自供电的可穿戴生物电子产品提供了参考。

参芪蛭龙汤含药血清对PAN损伤MPC5细胞凋亡的抑制作用

目的探讨参芪蛭龙汤含药血清对puromycin aminonucleoside(PAN)损伤MPC5细胞凋亡的抑制作用。方法制备参芪蛭龙汤大鼠含药血清。MPC5细胞随机分为空白组、模型组、给药组,空白组和模型组用10%大鼠空白血清干预,给药组用10%参芪蛭龙汤含药血清干预,培养24 h后,模型组和给药组加入50 mg/L的PAN干预24 h后,倒置显微镜下观察MPC5细胞的形态结构,MTS法检测细胞增殖,Hoechst33342/PI染色法检测细胞凋亡,AnnexinV-FITC/PI双染法检测细胞凋亡,Western-blot法检测MPC5细胞中BAX、Bcl-2、Caspase-3、Nephrin、Podocin蛋白的表达。结果与模型组比较,足突结构较明显,数量较多;能够促进PAN处理后MPC5细胞的增殖(P<0.05);降低细胞凋亡率(P<0.05,P<0.01);降低细胞中Bax蛋白的表达(P<0.01)、降低cleaved-Caspase-3/Caspase-3蛋白比值(P<0.05),升高Bcl-2、Nephrin蛋白的表达(P<0.05,P<0.01)。结论参芪蛭龙汤能够修复裂孔隔膜蛋白、减少足细胞凋亡,对维持肾小球的正常滤过功能具有改善作用,从而减少蛋白尿。

PAN/rGO纤维膜应变传感器的制备及性能

石墨烯材料被广泛用于应变传感器的制备中,但是如何使其具备更高的灵敏度一直是研究人员的一个困扰。基于石墨烯优异的导电性和拉伸性,结合质量轻且多孔的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜制备一种高灵敏度柔性应变传感器。通过设置定量的PAN与三个梯度质量的石墨烯形成对照实验,探究石墨烯含量对复合材料的性能影响。结果表明,石墨烯质量分数增加,会促使PAN/rGO复合材料的孔隙结构变大且均匀,石墨烯含量越高,复合材料电阻变化率越大,电导率越大,在吹气实验中,2 s内就可以完成一次气体压力检测,是制备高灵敏度形变传感器的理想材料。

KH-560处理时间对PAN基碳纤维沥青复合材料性能的影响

以硅烷偶联剂KH-560改性的PAN基碳纤维为添加材料,制备了不同KH-560处理时间的PAN基碳纤维沥青复合材料。通过车辙试验、冻融劈裂试验和间接拉伸疲劳试验等研究了KH-560处理时间对沥青复合材料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳性能和吸声性能的影响。结果表明,经过KH-560处理后的PAN基碳纤维表面的粗糙度增加,当KH-560处理时间为2 h时,纤维凹槽较深,与沥青的作用面积增大,纤维在复合材料中形成了致密网状结构,增强了PAN基碳纤维复合材料的稳定性。当KH-560处理时间为2 h时,PAN基碳纤维沥青复合材料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性和疲劳性能均最佳,此时其45和60 min的变形量、破坏劲度模量达到最小值,分别为1.851和2.117 mm、2 201 MPa;动稳定度、劈裂抗拉强度和破坏拉伸应变达到最大值,分别为3 077次/mm、4.6 MPa和3479με。在250~1 000 Hz和1 000~1 600 Hz范围内,当KH-560处理时间为2 h时,沥青复合材料的平均吸声系数均达到最大值,分别为0.116和0.127,较未处理的沥青复合材料分别提高了39.76%和45.98%,吸声降噪性能提升显著。综上可知,KH-560的最佳处理时间为2 h。

苏皖鲁豫典型城市过氧乙酰硝酸酯(PAN)污染特征分析

为探究苏皖鲁豫区域光化学污染特征,于2021年10月和2022年6月在淮北市开展光化学污染产物过氧乙酰硝酸酯(peroxyacetyl nitrate,PAN)的在线监测,分析了PAN浓度特征、空间来源、产生速率和变化趋势.观测结果表明,观测处2021年10月PAN的浓度范围为(0.08—1.44)×10^(−9),2022年6月的浓度范围为(0.61—5.72)×10^(−9);PAN的峰值大部分出现在NO/NO_(2)比值较低的时段.结合气团后向轨迹,2021年10月观测处PAN的潜在源贡献函数(PSCF)高值区范围出现在南部方向,可能是因为西南方向相近城市较高的前体物排放;2022年6月高值区主要出现在北部和东南部,显示山东省西南部是潜在源贡献地区,东南方向的气团在工业化程度较高的城市群之间存在长距离运输.

PAN静电纺丝膜基摩擦纳米发电机的性能研究

环境能源的利用可以有效缓解资源匮乏和电池污染带来的负面影响,其中风能是最具有潜力的能源之一。为了有效的利用生活中的风力,设计了一种颤振式的摩擦纳米发电机,其工作模式为接触独立层模式。该发电机以静电纺丝膜聚丙烯腈和聚偏氟乙烯作为摩擦材料,研究了风速、器件间隙、颤振膜尺寸对频率和电输出信号的影响。结果表明:PAN静电纺丝膜用作摩擦正极层,具有极好的机械性能、耐高温稳定性。选用PVDF静电纺丝膜作为负摩擦电级,PVDF静电纺丝膜具有较高的耐磨性和极化程度。F-TENG的最大输出功率可以达到164.6μW,短路电流为9.69μA,开路电压约为112.3 V。风力驱动的F-TENG可以点亮最少150个商业用LED。通过和整流装置的连接可以为小功率用电器(计算器)进行供电。拓展了静电纺丝膜在摩擦纳米发电机上的应用。

凝固浴牵伸对微纳层叠带状PAN原丝性能的影响

采用新型微纳层叠挤出技术制备了层叠带状聚丙烯腈(PAN)碳纤维原丝,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能材料试验机和差示扫描量热仪对原丝的性能进行表征,研究了不同凝固浴牵伸倍数对微纳层叠带状PAN原丝截面形态、结晶性能、力学性能以及热行为的影响。研究结果表明,随着凝固浴牵伸倍数的提高,层叠带状PAN原丝的厚度显著减小,线密度显著降低;层叠带状PAN原丝的结晶度和拉伸强度随着牵伸倍数的提高呈现先增加后减小的趋势,凝固浴牵伸倍数为5.5倍时,获得的层叠带状PAN原丝的性能较好。当凝固浴牵伸倍数从5.5倍增加至6.5倍时,原丝的拉伸强度由26.08 MPa降低至23.36 MPa。实验结果表明,凝固浴牵伸倍数为5.5倍下制备的层叠带状PAN原丝具有较好的综合性能,其结晶度为39.1%,拉伸强度和拉伸模量分别为26.08及661 MPa。

纳米颗粒掺杂对PAN吸声性能影响

为研制在中低频具有优异吸声性能的吸声材料,来应对日益严重的噪音污染,通过静电纺丝技术,将聚丙烯腈与纳米颗粒混合,制备出不同浓度的纳米颗粒掺杂的聚丙烯腈复合纳米纤维膜。采用SEM,XRD,FIRT,吸声系数测定纳米颗粒种类与含量对纳米纤维结构与性能影响。结果表明,加入GO后,纤维呈扭结和弯曲状,并呈网状结构,GNs会在纤维表面产生堆叠,使得表面粗糙不品,直径变细。同时锯齿状构象含量也先增大后减小的趋势,使衍射峰右移,在500~2000 Hz阶段吸声系数从0.55上升到0.7,同时相比于GNs与CNT,GO添加之后吸声效果最好。

煤沥青烯/PAN基氮掺杂有序介孔炭的制备及电容性能研究

以SBA-15为硬模板剂,采用溶剂挥发诱导煤基沥青烯与聚丙烯腈(PAN)自组装,制备了氮掺杂有序介孔炭(NOMC)。通过CO_(2)活化,进一步提升NOMC的比表面积及电容性能。结果表明,SBA-15、沥青烯、PAN的比例为1∶1.2∶4.8时,800℃炭化所得炭材料成炭率与有序性均较高。900℃活化后其比表面积、孔容及孔径依次为602.1 m 2/g,0.426 cm 3/g,3.808 nm,且比电容达到127.2 F/g,相比未活化,提升了41.8%。

五味子乙素对胰腺癌Pan02细胞增殖的抑制作用及其机制

目的:探讨五味子乙素对胰腺癌Pan02细胞增殖的抑制作用,并阐明其作用机制。方法:采用CCK-8法检测不同浓度(0、0.78、1.56、3.12、6.25、12.50和25.00 mg·L^(-1))五味子乙素作用下Pan02细胞增殖率,以选择五味子乙素作用的最适浓度和最佳作用时间。小鼠胰腺癌Pan02细胞分为对照组(0 mg·L^(-1)五味子乙素)、2.5 mg·L^(-1)五味子乙素组、5.0 mg·L^(-1)五味子乙素组和10.0 mg·L^(-1)五味子乙素组。光学显微镜观察各组Pan02细胞形态表现,5-乙基-2'-脱氧尿嘧啶核苷(EdU)染色法检测各组Pan02细胞中EdU阳性细胞率,流式细胞术检测各组不同细胞周期Pan02细胞百分率和细胞凋亡率,Western blotting法检测各组Pan02细胞周期和凋亡相关蛋白表达水平。结果:CCK-8法,五味子乙素作用Pan02细胞48和72 h后,与0 mg·L^(-1)五味子乙素比较,其他浓度五味子乙素作用下Pan02细胞增殖率明显降低(P<0.01),72 h时细胞抑制作用最明显。选择0、2.5、5.0和10.0 mg·L^(-1)五味子乙素作用Pan02细胞,作用时间为72 h。对照组Pan02细胞呈长梭形,状态良好,紧密且贴壁生长,细胞器和细胞质正常;2.5和5.0 mg·L^(-1)五味子乙素组Pan02细胞体积减小,细胞之间黏连消失,细胞膜虽完整但通透性增强,细胞质皱缩,细胞内部产生空泡结构,部分呈碎片状漂浮于溶液表面;10.0 mg·L^(-1)五味子乙素组Pan02细胞有明显凋亡小体生成,呈现凋亡状态。EdU染色法,与对照组比较,2.5、5.0和10.0 mg·L^(-1)五味子乙素组Pan02细胞中EdU阳性细胞率均明显降低(P<0.01)。流式细胞术,与对照组比较,2.5、5.0和10.0 mg·L^(-1)五味子乙素组Pan02细胞S期细胞百分率明显升高(P<0.01),G_(2)/M期细胞百分率明显降低(P<0.01),5.0和10.0 mg·L^(-1)五味子乙素组G_(0)/G_(1)期细胞百分率明显降低(P<0.01);与对照组比较,2.5、5.0和10.0 mg·L^(-1)五味子乙素组Pan02细胞凋亡率明显升高(P<0.01)。Western blotting法,与对照组比较,2.5 mg·L^(-1)五味子乙素组Pan02细胞中p27、B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)、裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cleaved Caspase-3)和裂解的多聚二磷酸腺苷(ADP)核糖聚合酶(cleaved PARP)蛋白表达水平明显升高(P<0.05或P<0.01);5.0和10.0 mg·L^(-1)五味子乙素组Pan02细胞中细胞周期蛋白(Cyclin)A2、Cyclin E2和Bcl-2蛋白表达水平均明显降低(P<0.05或P<0.01),p27、 Bax、 cleaved Caspase-3和cleaved PARP蛋白表达水平均明显升高(P<0.01)。结论:五味子乙素具有抑制胰腺癌Pan02细胞增殖的作用,其作用机制可能与激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)通路诱导细胞凋亡和激活p27蛋白并诱导细胞周期S期阻滞有关。

NiFe-LDH@Cu_(2)O/PAN光催化纤维的制备及性能研究

针对Cu_(2)O光催化活性较低,粉末光催化剂不易回收及重复使用性差等问题,采用静电纺丝方法制备NFC/PAN光催化纤维;通过引入可在其夹层中容纳阴离子的层状双氢氧化物,用NiFe-LDH对Cu_(2)O进行改性,并将其负载于PAN纤维,使用扫描电子显微镜、能谱仪、万能试验机、紫外可见吸收光谱等测试方法,评价不同Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O添加量对光催化纤维的性能影响。指出:在可见光照射60 min后,NFC质量百分比为5%的Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O/PAN对亚甲基蓝的降解效果最佳,达到91.7%,且其比表面积为76.3 cm^(2)/g,具有一定力学稳定性,重复使用5次后其降解率依旧达85%以上;5%Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O/PAN光催化效果在短时间可达到高效率,其光催化纤维降解速率常数最大,为0.0226,拉伸断裂强力提高3.35倍。

PDA改性PVDF/PAN纤维膜的制备及其油水分离性能研究

采用静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯(PVDF)/聚丙烯腈(PAN)纤维膜,通过控制多巴胺(DA)浓度自聚合形成聚多巴胺(PDA)纳米簇,并将其沉积在PVDF/PAN纤维膜表面,得到PDA@PVDF/PAN纤维膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、接触角分析仪等对PDA@PVDF/PAN纤维膜进行表征并测试了其油水分离性能。结果表明,PDA负载到PVDF/PAN纤维膜表面,与未改性纤维膜相比,PDA@PVDF/PAN纤维膜接触角减小了102.8°,对菜籽油/水混合物的分离效率均在97%以上,经过6次循环后,分离效率未发生显著变化,对石油醚/水乳液的过滤效率高达96.6%,表现出优异的过滤效率和耐久性能。

PAN/PI基多孔碳纤维的制备及其CO_(2)吸附性能研究

在聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜溶液中加入联苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚合成PAN/聚酰胺酸(PAA)共混纺丝原液,然后通过湿法纺丝、在空气气氛中预氧化/亚胺化、在氮气(N_(2))气氛下碳化制得“莲藕状”截面的PAN/聚酰亚胺(PI)基多孔碳纤维,研究了不同PI含量PAN/PI基多孔碳纤维的表观形貌、化学结构及元素组成,并评估了模拟烟道环境中多孔碳纤维的二氧化碳(CO_(2))吸附性能。结果表明:随PI含量的增加,纤维内部的孔隙变得更大、更密集,形成类似“莲藕状”的截面结构,吡咯/吡啶酮氮含量也随PI含量的增加而有规律的增加,当PI质量分数为30%时,PAN/PI基多孔碳纤维N结构形式中吡咯/吡啶酮氮的占比高达70.46%;在40℃、CO_(2)体积分数为15%、N_(2)体积分数为85%的模拟烟道环境中,PI质量分数为30%的PAN/PI基多孔碳纤维的CO_(2)吸附量相对最高,达0.66 mmol/g,且能更加快速地达到吸附平衡,具有优异的CO_(2)吸附性能。

湿法纺丝制备PAN/相变微胶囊复合相变纤维及其性能研究

以聚脲包覆正十八烷形成相变微胶囊(MPCM)乳液作为相变改性剂,与聚丙烯腈(PAN)共混制备纺丝原液,通过湿法纺丝制备不同MPCM含量的PAN/MPCM复合相变纤维,分析了MPCM乳液的化学结构、粒径分布、热性能及热稳定性,研究了相变纤维的表面形貌、热性能、结晶性能、力学性能及热循环性能。结果表明:MPCM乳液固体粒子粒径分布均一,平均粒径为634.3 nm,在31.4℃和20.3℃发生相变现象,相变焓值可达166.0 J/g,具有良好的相变性能,且热稳定性较好;相变纤维粗细均匀,直径为175μm左右,随着MPCM含量的增加,纤维表面变得不光滑且有明显凸起的微胶囊小球;随着MPCM含量的增加,相变纤维的热性能明显提高,结晶性能及力学性能也有所提高;当MPCM质量分数为8.7%时,相变纤维的熔化温度为29.3℃,凝固温度为22.1℃,熔化焓为44.1 J/g,凝固焓为44.1 J/g,具有良好的热性能,且经50次热循环后的相变温度及相变焓值与经1次热循环后的基本保持一致,具有良好的热循环稳定性;当MPCM质量分数为8.7%时,相变纤维的断裂强度为0.52 cN/dtex,断裂伸长率为35.01%,模量为1.19 GPa。