纳米颗粒改变碳酸盐岩凝析气藏储层润湿性评价

为了改变凝析气藏近井储层润湿性,有效解除凝析气反凝析伤害,采用X射线衍射、低温N 2吸附和扫描电子显微镜观测等方法,对氟化SiO 2纳米颗粒结构特征进行了研究,评价了不同矿物含量碳酸盐岩岩心对氟化SiO 2纳米颗粒的吸附程度;通过开展接触角测定、自发渗吸、岩心驱替单相和两相渗流实验,研究了纳米颗粒吸附前后岩石润湿性、自发渗吸效率、单相渗流压差、油气两相相对渗透率曲线以及凝析油采收率的变化。结果显示:氟化SiO 2纳米颗粒形状近似均匀球体,平均颗粒粒径为30.34 nm,平均孔径为20.00 nm;氟化SiO 2纳米颗粒在碳酸盐岩表面的吸附量随孔隙度的增大而增加,但在低渗透岩心中,吸附量和润湿接触角的变化幅度还随方解石含量的增加而增大;纳米颗粒吸附后岩石的油气两相共渗区变宽,等渗点向左上方移动,最大油气相对渗透率均大幅增加,束缚水饱和度和残余油饱和度明显降低;氟化SiO 2纳米颗粒能在约10 min内吸附在岩石表面,将强亲油、强亲水的液体润湿型岩石转变为中间(气体)润湿型,降低孔隙中毛管压力和凝析油渗流阻力,提高气、油两相的相对渗透率,达到解堵提产增效的效果。该研究结果具有极大的现场应用推广价值。

包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒的制备及佐剂活性

重组CTA1-DD蛋白具有与完整CT分子相当的全身性和黏膜佐剂功能,但在复杂的生理环境中易被酶或酸降解。本研究以同样具有佐剂活性的O-羧甲基壳聚糖(OCS)和硫酸葡聚糖(DS)为载体,通过离子交联形成纳米颗粒,将CTA1-DD蛋白嵌入其中,使其得到稳定保护。包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒的粒径为50~150 nm,Zeta电位约-50 mV,质量浓度1.0 mg/ml的CTA1-DD蛋白投入制备的包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒载药率25.33%,包封率86.56%。体外模拟释放试验结果显示CTA1-DD蛋白可在7 d内缓慢释放。将CTA1-DD蛋白与PRV灭活抗原混合后,接种至小鼠鼻腔,结果表明,包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒能够同时诱导更高的血清IgG抗体和黏膜IgA抗体表达,证明了其作为黏膜佐剂的高效性。

新型反应器在纳米颗粒制备中的应用研究进展

总结了应用于液相的高速旋转式反应器、微通道反应器和应用于气相的气相流动反应器,阐述了旋转盘式反应器、旋转填充床反应器、高剪切搅拌反应器和管套管旋转环隙反应器4种高速旋转式反应器和液滴型微通道反应器及激光气化流动反应器、气溶胶反应器和连续流非热等离子体反应器3种连续气相反应器的设计原理、流场分布及在氧化物、核壳结构等诸多无机纳米颗粒及金属纳米棒等制备中的研究现状并分析了其优缺点。这些反应器均能制备粒径更为均一、结构独特的纳米颗粒;但在设备加工工艺、通道堵塞和放大等方面面临挑战。后续需充分利用其各自的特点开发出新的纳米材料和进行反应器放大规律研究,还要开发新型反应器来满足科技对纳米材料的要求。

麦秆基纳米纤维素过滤膜的制备及对微纳米颗粒的过滤性能

以麦秆为原料,采用对甲基苯磺酸(p-TsOH)结合酶辅助超声处理制备木质纤维素纳米纤丝(LCNFs),通过真空抽滤制备LCNFs过滤膜(LCNF-FM)。研究LCNF-FM的微观形貌、纯水通量、润湿性及对微纳米粒子的过滤性能。结果表明,LCNF-FM由相互交联的纳米纤维网络组成,平均孔径为30.2nm。该过滤膜对细菌及纳米TiO_(2)颗粒均具有良好的截留作用。初步应用于红葡萄酒过滤除菌,其对红葡萄酒中有效成分的保留率均在84%以上,对葡萄酒品质影响不大。该LCNFs及其过滤膜的制备方法绿色环保,在农业废弃物的资源化利用及水处理、食品饮料的净化等方面具有广泛的应用前景。

颗粒脂肪联合纳米脂肪移植治疗重睑术后上睑凹陷的临床应用

目的:探讨颗粒脂肪联合纳米脂肪移植治疗重睑术后上睑凹陷的临床疗效。方法:选取2018年7月-2022年2月笔者科室应用颗粒脂肪联合纳米脂肪移植治疗重睑术后上睑凹陷的13例患者(20只眼)。抽取脂肪后,处理成颗粒脂肪和纳米脂肪。每只眼注射颗粒脂肪1.2~2.0 ml,纳米脂肪0.2~0.8 ml。结果:随访6~12个月,17只眼疗效良好;2只眼矫正不足,3个月后再次移植颗粒脂肪和纳米脂肪;1只眼眼尾分叉,6个月后行切开重睑修复,再次治疗后疗效均较好。结论:颗粒脂肪联合纳米脂肪移植治疗重睑术后上睑凹陷疗效好、创伤小、恢复快。

氧化锌纳米颗粒和四环素复合胁迫对好氧颗粒污泥处理低碳源废水的影响

为明确新污染物氧化锌纳米颗粒(ZnO NP)和四环素抗生素(TCA)复合胁迫对好氧颗粒物污泥处理低C/N废水的影响,构建了小试规模的颗粒污泥反应器,探究了ZnO NP和TCA复合影响对AGS处理低C/N废水的影响,分析了出水水质、污泥特征及微生物群落特征的变化,揭示了ZnO NP和TCA复合胁迫对AGS的影响机制。结果表明,ZnO NP和TCA复合胁迫对AGS处理低C/N废水具有拮抗作用。ZnO NP和TCA复合暴露组别内,出水COD和溶解性磷酸盐(SOP)浓度分别为42.8~53.4 mg/L和1.95~2.36 mg/L,对应去除效率分别下降至75.1%~78.5%和70.3%~75.6%,远低于ZnO NP和TCA单一暴露组别。ZnO NP和TCA复合胁迫降低了AGS污泥浓度总固体(TS)至5.5~5.8 g/L,挥发性固体/TS至0.61~0.64,但刺激胞外聚合物(EPS)含量至91.6~93.4 mg/g。此外,ZnO NP和TCA复合胁迫提高了EPS内蛋白质(PN)和多糖(PS)含量,并提高PN/PS。酶活性分析表明ZnO NP和TCA复合胁迫降低了与污染物和营养盐去除相关的关键酶活性。微生物群落结构分析ZnO NP和TCA复合胁迫降低了属水平上与反硝化相关的Tsukamurella、unclassified f_Comamonadaceae、Micropruina和Microbacterium的相对丰度。ZnO NP和TCA复合胁迫产生的生态毒性对AGS具有严重影响。研究结果为理解新污染物ZnO NP和TCA复合胁迫的环境风险具有一定的理论意义。

基于SiO_(2)纳米颗粒的无标记化学发光氯霉素适体传感器

经由食物链长期摄入氯霉素残留物会给人体带来各种危害和疾病。因此,建立快速、准确且高灵敏的食品中氯霉素检测方法具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了表面氨基化的SiO_(2)纳米颗粒,并用X射线衍射、透射电镜和红外光谱对其进行了表征。然后,利用酰胺键和碱基互补配对作用在SiO_(2)纳米颗粒表面依次组装互补DNA链和氯霉素适配体,成功构建了无标记化学发光氯霉素适配体传感器。该传感器制备简便,其中的氯霉素适配体既可作为生物识别元件,又可与苯甲酰甲醛反应产生化学发光信号,无需标记信号分子。该传感器的氯霉素检出限为3.26×10^(-9) mol·L^(-1),且选择性较好。将该传感器应用于实际样品中进行加标,回收率在94.67%~103.00%之间,表明该适体传感器可用于食品中氯霉素的检测。

大豆分离蛋白对大豆肽纳米颗粒Pickering乳液性能的影响

为提高大豆肽纳米颗粒(SPN)Pickering乳液稳定性,以大豆肽聚集体为原料,采用超声法制备SPN,对超声时间进行了优化;在SPN体系中引入大豆分离蛋白(SPI)构建复合乳化剂,研究不同乳化剂质量浓度下SPI对SPN界面活性和乳化稳定性的影响。结果表明:选取超声时间10 min制备SPN;随着乳化剂质量浓度的增大,乳液粒径逐渐减小,当乳化剂质量浓度较低(5 mg/mL)时,乳液出现桥联,乳化剂质量浓度过高(30 mg/mL)时则出现絮凝;界面蛋白吸附率随着乳化剂质量浓度的增加呈现先升高后降低的趋势。在相同乳化剂质量浓度下,添加SPI的SPN乳液(SPI-SPN乳液)的粒径分布峰左移,其粒径、界面蛋白吸附率显著小于SPN乳液的;在储存过程中,SPN乳液粒径逐渐增大,SPI-SPN乳液粒径没有显著变化;SPI-SPN乳液的乳析指数小于相同乳化剂质量浓度的SPN乳液,当乳化剂质量浓度为30 mg/mL时,储存15 d SPI-SPN乳液未出现分层现象。综上,SPI可以提高SPN的界面活性和SPN乳液储存过程中的絮凝稳定性和分层稳定性。

基于电子平均自由程的金属纳米颗粒临界尺寸估算

基于金属价电子占据k空间体积与布里渊区体积之间的关系,求出费米球半径,导出电子平均自由程的计算公式。以Ag和Cu为例计算出电子平均自由程,与其他方法计算结果一致。当金属材料的几何尺度与电子平均自由程相当时,与之相关的物理性能会发生显著变化,从这个角度出发,用电子平均自由程尺度估算Ag和Cu的纳米尺寸临界值分别为52 nm和39 nm。这种计算思路同样适用于其他金属纳米材料。

两亲SiO_(2)纳米颗粒的制备和界面扩张流变行为研究

制备了一种两亲SiO_(2)纳米颗粒,借助红外光谱及接触角测量证实了相关基团在SiO_(2)纳米颗粒表面的成功接枝,探究了其界面活性和界面扩张流变行为。通过动态界面张力测量及小幅正弦振荡实验发现,两亲SiO_(2)纳米颗粒相比亲水和疏水SiO_(2)纳米颗粒能够更稳定地吸附在界面形成一层吸附膜,降低界面张力,同时由于其扩散交换速度较慢,界面扩张模量大于亲水和疏水SiO_(2)纳米颗粒。进一步的大幅线性压缩实验发现两亲SiO_(2)纳米颗粒在表面比为0.35时其界面吸附量会发生激增,扩张模量迅速增大,其形成的界面膜具有抵抗较大程度形变的能力。

纳米颗粒对十四烷相变材料热物理性质的影响

以十四烷作为基液,纳米颗粒Al_(2)O_(3)、CuO、MgO和多壁碳纳米管(MWCNT)为添加剂,分别制备质量分数为1%、2%、3%、4%和5%的十四烷纳米复合相变材料,并对其进行形貌结构表征和热物理性质研究。结果表明:纳米颗粒的加入使相变温度变化不大,潜热值降低了0.66%~14.43%;热导率明显提升,并且随着纳米颗粒质量分数的增加而增加;纳米复合相变材料在50℃以上才会出现分解,高于应用范围;与纯十四烷相比,纳米复合相变材料的相变时间明显缩短。最佳纳米颗粒为MWCNT,最佳质量分数3%,热导率0.1897 W/(m·K),潜热值199.7 J/g,可作为一种潜在的相变蓄冷材料。

溶菌酶纳米颗粒递送白藜芦醇改善非酒精性脂肪肝

白藜芦醇是一类具有多种生物活性的植物多酚类化合物,通过减少氧化应激和脂质沉积可预防和改善非酒精性脂肪肝(NAFLD)。然而,白藜芦醇难溶于水,口服生物利用率低,降低了其健康功效。本研究采用谷氨酰胺转氨酶交联的溶菌酶纳米颗粒包埋白藜芦醇,其临界胶束质量浓度为1.1μg/mL,粒径为58 nm,白藜芦醇的载药率为21.2%。体外消化模型中载体耐胃酸和蛋白酶水解,经体外肠消化120 min后白藜芦醇释放率为61%。采用SD大鼠模型测定生物利用率,包埋后白藜芦醇的血药浓度峰值(C_(max))提升3.2倍,药时曲线下面积(AUC_(0~48 h))提升3.6倍,绝对生物利用度(Fabs)提高3.8倍。构建NAFLD小鼠模型,灌胃荷载白藜芦醇的溶菌酶纳米颗粒,验证其对NAFLD的干预效果。结果表明,白藜芦醇经纳米载体包埋后NAFLD小鼠的体脂率较游离态的白藜芦醇降低1.1倍,血清中血脂指标、肝脏中甘油三酯(TG)和游离脂肪酸(NEFA)、肝脏组织氧化应激产物丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)均显著降低,说明经溶菌酶纳米颗粒包埋后的白藜芦醇吸收率更好,对NAFLD小鼠的干预效果更佳。说明谷氨酰胺转氨酶交联之后的溶菌酶纳米载体,在口服递送功能活性物质方面具有极大潜力。

微纳米颗粒三相泡沫体系构筑及特性

为进一步提高聚驱后采收率,结合聚驱后油藏特征,构筑具有自适应堵调驱功能的微纳米颗粒三相泡沫体系,通过黏度、界面、泡沫和堵调驱性能试验,研究微纳米颗粒三相泡沫体系特性,应用归一化和权重系数方法,分析三相泡沫体系溶液特性与驱油效果的相关性。结果表明:软体微米颗粒三相泡沫体系的特性参数较好,具有超低界面张力,剖面改善率超过82%,聚驱后可提高采收率超过14%;硬质纳米颗粒三相泡沫体系的特性参数相对较差,但聚驱后仍可提高采收率超过10%;三相泡沫体系泡沫综合指数和运动黏度是驱油效果的主要影响因素,而剪切黏度和界面张力是次要影响因素。

纳米颗粒填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能

为探究纳米颗粒[纳米氧化铁(NFe)、纳米二氧化硅(NS)、多壁碳纳米管(MWCNT)]填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(GFRP)的力学性能,对纳米颗粒质量分数分别为0.1%、0.2%、0.5%、1.0%的纳米颗粒/GFRP材料开展了拉伸、压缩、弯曲及冲击力学性能试验,并结合扫描电镜(SEM)分析了纳米颗粒的种类及质量分数对试件力学性能的影响规律。结果表明,随着纳米颗粒质量分数的增加,试件拉伸强度均先增大后降低,纳米颗粒的良好分散性及与树脂间的黏聚力能够提升试件的拉伸强度,但过量纳米颗粒的掺入会形成积聚现象,使得试件拉伸强度降低。相较于GFRP试件,掺入纳米颗粒的质量分数为0.1%、0.2%、0.5%和1.0%时,MWCNT/GFRP抗压强度的增幅分别为25.31%、36.04%、26.84%和27.25%,弯曲强度的增幅分别为58.74%、63.21%、40.89%及43.11%,纳米颗粒的掺入使得试件抗压强度、弯曲强度、冲击强度均得到改善,颗粒种类及质量分数的不同使得试件力学性能提升效果存在差异。SEM试验结果表明,外荷载作用下纤维出现断裂、分层现象,纤维与纳米颗粒间存在的摩擦效应增强其力学性能,颗粒的积聚使得试件力学性能降低。

石墨烯纳米颗粒润滑性能分子动力学分析

文中为了研究基础油液蓖麻油中加入石墨烯纳米颗粒后蓖麻油的润滑性能改变情况,运用分子动力学知识和LAMMPS仿真软件进行了粒子数密度、粒子径向分布势函数及热导率分析,同时探究了混合石墨烯的蓖麻油对切削加工后材料表面的形貌影响。仿真和试验结果表明:石墨烯纳米颗粒具有亲油性,蓖麻油分子在石墨烯周围呈层状分布,形成润滑油膜,此油膜具有良好的导热性和抗压性,以及良好的润滑效果,石墨烯的加入改善了蓖麻油的润滑性能。

AlCuFe纳米颗粒对钕铁硼磁性及抗腐蚀性的影响

为了提升烧结NdFeB的磁性能和耐腐蚀性,采用晶界掺杂Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒方法制备了高性能烧结NdFeB磁体,利用电化学工作站研究了掺杂磁体在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒的掺杂可在磁体中形成低熔点相,提高晶界与主相的润湿性,抑制硬磁相之间的磁耦合,增强磁体的磁性能。当Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒的质量分数为0.4%时,磁体的磁性最大,矫顽力为978.1 kA/m,最大磁能积为270.3 kJ/m^(3),剩磁为1.208 T。与未掺杂磁体相比,掺杂0.4%Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒后磁体的腐蚀电位从-0.8816 V增至-0.7040 V,腐蚀电流密度从78.2929μA/cm^(2)减至33.2229μA/cm^(2),且高频容抗弧半径远大于未掺杂磁体,因而磁体的耐腐蚀性得到有效提升。

纳米颗粒调控流体润湿性微观实验观测

通过添加纳米颗粒调控油-水界面润湿性接触角是当前提高采收率技术研究的前沿热点。然而微观实验数据的缺乏使得纳米流体驱油机理始终存在争议。采用原子力显微镜的轻敲模式成像原理首次对液滴添加纳米颗粒后形成的纳米流体微观动态接触线进行测量。结果表明硅油液滴和正丙醇液滴在添加质量分数为5%的纳米石英颗粒后,微观接触角分别减小1.6°和0.9°,同时接触线在20 nm高度范围产生凸起结构,这与所添加纳米石英颗粒粒径一致。纳米凸起结构的产生为颗粒提高系统浸润性的结构分离压理论提供了直接的实验证据。

壳聚糖与脂肪酸甲酯磺酸钠自组装制备己唑醇纳米缓释颗粒

纳米化农药是提高农药利用率和减少农药用量的重要途径,为开发简单高效的制备技术以推动纳米农药从实验室研究走向农田应用,利用阴离子表面活性剂脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)与壳聚糖(CS)在温和的工艺条件下自组装获得稳定的纳米颗粒,并负载典型三唑类杀菌剂己唑醇(HAZ)制备了纳米悬浮液,研究纳米颗粒的结构对其载药性能和释放性能的影响。结果显示:MES/CS纳米颗粒对HAZ具有良好的载药性能,其包封率随着MES用量的增加而增加。纳米包封显著延缓了HAZ的释放,增加MES、CS和交联剂多聚磷酸钠的用量可以获得更好的缓释效应。HAZ从纳米颗粒中的释放具有明显的pH敏感性,酸性介质中HAZ的释放由于壳聚糖纳米壳层通透性的增加而加快。与HAZ原药和市售HAZ悬浮剂相比,纳米颗粒通过载体与真菌胞膜相互作用增强了H AZ的抗菌活性,其对立枯丝核菌的有效抑制中浓度(EC50)与HAZ原药和市售HAZ悬浮剂相比明显减小,表明MES/CS纳米颗粒是具有良好应用前景的纳米农药载药平台。

基于钯纳米颗粒导电沟道的室温型氢气传感器的研究

随着氢能的广泛应用,检测氢气(H_(2))泄漏十分必要。采用溶剂热法合成钯(Pd)纳米颗粒,结合旋涂法从极大程度上简化了覆盖敏感层工艺,在利用微机电系统(MEMS)工艺制备的硅基金(Au)叉指电极上研究了基于“氢致Pd晶格膨胀效应(HILE)”的裂结式H_(2)传感器的敏感特性,为低成本批量化制备室温型氢气传感器提供了可行性研究。结果表明该传感器对H_(2)的响应值与Pd纳米颗粒在基底上的覆盖率密切相关:覆盖率在一定范围内越大,响应值越小。在室温下,该类传感器对500×10^(-6)~2500×10^(-6)H_(2)表现出了较快的响应速度:响应时间在5 s左右,恢复时间在25 s左右,具有较高的响应值:在2500×10^(-6)H_(2)气氛下高达83%,有较好的选择性和稳定性。

近红外光响应性纳米颗粒h-PCuNF介导多模态疗法治疗恶性肿瘤

背景:基于多功能纳米材料的精准治疗是恶性肿瘤的新型治疗模式,多功能纳米材料可以将多种成像和治疗模式整合到一个纳米级平台中,实现可视化联合治疗。目的:制备载碱式磷酸铜纳米颗粒和荷叶碱的新型纳米颗粒h-PCuNF,探讨其介导光热/光动力/化学动力/化疗联合治疗肿瘤的能力。方法:采用双乳化法将碱式磷酸铜纳米颗粒和荷叶碱搭载到中空聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米载体的壳层中,制备出新型纳米颗粒h-PCuNF,表征该纳米颗粒的形态、结构、粒径、Zeta电位等。在去离子水中,检测该纳米颗粒的MRI成像、光热转换及介导光催化和类芬顿反应产生活性氧的能力。在肝脏恶性肿瘤细胞系HepG2中,采用荧光成像和MTT法检测纳米颗粒h-PCuNF介导光热/光动力/化学动力/化疗联合治疗肿瘤的能力。结果与结论:①纳米颗粒h-PCuNF呈中空球形结构,壳层中搭载有碱式磷酸铜纳米颗粒(载药率和包封率分别为26.3%和63.2%)和荷叶碱(载药率和包封率分别为11.0%和52.6%),平均粒径为(309.2±10.0)nm,Zeta电位为(-12.5±0.9)mV,在生理环境中具有良好的悬浮稳定性。②在去离子水中,纳米颗粒h-PCuNF可以显著增强T1加权MRI成像;在近红外激光照射下,纳米颗粒h-PCuNF具有良好的光热转换和光催化活性氧生成的能力;此外,纳米颗粒h-PCuNF可以消耗谷胱甘肽并介导类芬顿反应产生•OH。③纳米颗粒h-PCuNF可被肿瘤细胞HepG2摄取,并且主要分布在细胞质中;纳米颗粒h-PCuNF被近红外激光照射激活后,碱式磷酸铜纳米颗粒介导的光热/光动力/化学动力治疗可与荷叶碱介导的化疗协同治疗恶性肿瘤。