交替浸渍矿化丝胶膜表面沉积的矿化物及对丝胶膜结构的改变

丝胶蛋白中含有的大量羧基、羟基等活性基团与生物矿化有着密切的联系。以家蚕丝胶膜为模板,采用氯化钙和磷酸氢二钠溶液交替浸渍的方法,研究经不同矿化周期处理丝胶膜上的矿化物沉积及对丝胶膜结构的改变情况。通过红外吸收光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDX)仪对表面沉积矿化物的丝胶膜进行微观形貌与结构表征,可见矿化物能快速有效地在丝胶膜表面沉积和生长,随着矿化周期的增加,矿化物的沉积量不断增加,丝胶膜表面的结晶度略有提高,沉积的矿化物呈龟裂、薄板状,主要成分为无定形磷酸钙盐。采用氯化钙和磷酸氢二钠溶液交替矿化的方法并增加矿化周期可促进无定形磷酸钙盐在丝胶膜表面的沉积,有望进一步开发出丝胶蛋白/磷酸钙盐复合支架材料应用于骨组织工程。

块状壳聚糖多孔支架内交替浸渍沉积磷灰石层

在聚合物支架内沉积羟基磷灰石涂层有望提高支架的生物活性和骨传导性.本研究采用交替浸渍沉积法,以块状壳聚糖(Cs)三维多孔支架为沉积模板,在氯化钙溶液和磷酸氢二钠溶液中交替浸渍,沉积了羟基磷灰石(HA)涂层.应用XRD、FT-IR、SEM、孔隙率测试、焙烧法和压缩实验对沉积前后支架的组成、形貌、孔隙率、无机物沉积量以及压缩强度进行了表征.研究结果表明,支架上沉积物为低结晶度的碳酸羟基磷灰石,沿c轴择优生长,与天然骨中磷灰石类似.扫描电镜照片显示,磷灰石在支架孔壁上的沉积量呈梯度分布,外部沉积量多于内部,靠近支架表面孔隙部分堵塞,但内部仍保持连通的孔隙结构.经6次交替浸渍处理的支架,孔隙率为94.0%,羟基磷灰石沉积量达到总质量的13.5%,压缩强度则由0.055MPa提高到0.109MPa.

在 3.5%NaCl 水溶液中交替浸渍的阶梯加载拉伸应力腐蚀试验

依据联通器的工作原理，使用时间控制器控制、可逆电机和采用适当的机械传动系统，实现了浸泡和干燥交替进行。采用阶梯加载的拉伸应力状态，把交替浸渍的应力腐蚀从恒应变的恒载荷方式扩展到变载荷方式，提出了一种新的应力腐蚀试验方法，该方法具有试验过程自动控制，运行安全可靠，试验结果重复性好，系统偏差小，节省试验试样和试验时间等优点。试验结果证明，使用这种试验方法可以快速准确地得到一种材料的相对应力腐蚀性能，开辟了应力腐蚀试验的新领域。

基于交替浸渍法对La_(0.65)Sr_(0.35)MnO_(3)氧电极的性能优化

氢能以其高效、清洁、可再生的优点成为化石能源的有效替代者,而可逆固体氧化物电池(RSOC)既可利用氢气输出电能,也可电解H2O产生氢气,对其研究具有十分重要的意义。本文对RSOC的氧电极进行了研究,在La_(0.65)Sr_(0.35)MnO_(3)(LSM)氧电极的基础上,采用溶液交替浸渍法将Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(SDC)和Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)−δ(SSC)纳米粒子引入LSM氧电极中。800℃时,交替浸渍1次的LSM-SDC-SSC1氧电极的极化电阻为0.49Ω·cm^(2),是纯LSM电极(1.12Ω·cm^(2))的43%。SDC和SSC的浸渍顺序对电极形貌和性能的影响随着浸渍次数的增加逐渐减弱,交替浸渍2次的LSM-SDC-SSC2氧电极具有最低的极化过电位和极化电阻。800℃时,Ni-(Y_(2)O_(3))0.08(ZrO_(2))_(0.92)(YSZ)/YSZ/LSM-SDC-SSC2单电池在固体氧化物燃料电池(SOFC)模式下的最大功率密度为870 mW·cm^(-2),是纯LSM电池的6.3倍,在固体氧化物电解池(SOEC)模式下的最大电解电流密度为−1150 mA·cm^(-2),具有良好的可逆电池输出性能。

基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离

目前用于处理含油废水的特殊润湿材料通常分为去油型和去水型,其仅局限分离单一乳液。本文基于多巴胺改性的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,通过交替浸渍工艺和无纺布剥离,制备了具有不对称润湿性的Janus膜。通过调整交替次数以及剥离无纺布,可分别获得超亲水/水下超疏油的表面以及超疏水/超亲油的底面,水/水下油接触角(CA)差异高达150°。基于Janus膜的非对称润湿性,仅通过切换跨膜方向,对表面活性剂稳定的水包油(O/W)和油包水(W/O)乳液渗透通量高达367L/(m^(2)·h)和1729L/(m^(2)·h),其中水包油渗透液化学需氧量(COD)符合石油化工排放标准,油包水渗透液中水含量小于80mg/L,实现了对O/W和W/O乳液的高效分离。此外,Janus膜在牛血清蛋白(BSA)溶液分离过程中表现出理想的防污性能和可重复使用性。

不同矿化方式下丝素蛋白电纺纤维的仿生矿化

以丝素蛋白静电纺纳米纤维为模板,采用一种新颖的矿化方式——动态交替浸渍法和通常的静态交替浸渍法,对其进行仿生矿化,研究丝素蛋白静电纺纤维膜在不同方式下的矿化特性。通过扫描电镜、X射线衍射及热重分析等手段对矿化纤维的形貌、结构及沉积量进行表征。结果表明:静态交替浸渍法下形成的磷灰石主要沉积在丝素蛋白纤维表面,生长缓慢;相比之下动态交替浸渍矿化法下形成的磷灰石在纤维表面及纤维膜间隙均有沉积,其成核和生长较快,在相同矿化周期下,可形成由纳米微粒聚结而成的较大颗粒。动态交替矿化纤维中磷灰石沉积量相对较高,两种矿化方式下生成的磷灰石均为缺钙型羟基磷灰石。

中温固体氧化物燃料电池的纳米LSM-SDC复合阴极

阴极粒子纳米化可以提高固体氧化物燃料电池的性能,通常使复合阴极的单一相(催化剂或电解质)纳米化。本工作报道双相纳米化的新型(La0.85Sr0.15)0.9MnO3(LSM)-Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)复合阴极。扫描电镜照片显示,纳米LSM和SDC颗粒均匀附着在多孔LSM-SDC电极骨架的表面。交流阻抗研究表明,600℃时,该阴极界面极化阻抗仅为0.93Ω·cm2,性能优于其他类型的LSM-SDC复合阴极。以这种新型LSM-SDC复合纳米电极为阴极、稳定的氧化锆为电解质的单电池,在600、650和700℃最大输出功率分别为114、218和348mW·cm-2。