辐射冷冻乳液聚合制备多孔聚合物微球

本文研究了常规苯乙烯乳液和苯乙烯细乳液在两种不同冷冻条件下,即液氮冷冻和-20℃冰箱冷冻过程中乳液体系稳定性的变化,以及γ射线辐射引发冷冻乳液中单体聚合得到的聚苯乙烯微球的形貌,并探讨了形貌形成机制.结果表明,乳液在-20℃冰箱中冷冻过程中乳液稳定性破坏,单体出现分层现象.而液氮冷冻可以保持冷冻前的乳液相态结构.γ射线辐射可以引发冻乳液中苯乙烯聚合,聚合过程中体系经历了从O/W乳液向W/O/W多重乳液的转变,最终形成粒径分布较宽,直径为1~20μm的泡孔状多孔PS微球.本工作不仅为低温聚合技术提供了新思路,也为多孔聚合物微球材料的制备提供了新方法.

豌豆蛋白结构修饰对咖啡冷冻充气乳液品质特性的影响

以含有咖啡的冷冻充气乳液体系作为研究对象,将经过pH偏移处理、超声处理、pH偏移结合超声处理后的豌豆分离蛋白应用到该体系中,测定了搅打前后乳液的理化性质和油脂结晶行为,分析豌豆蛋白结构修饰对咖啡冷冻充气乳液体系品质特性的影响。结果表明:pH偏移和超声处理后的蛋白乳液粒径均减小,黏度增加,并可以在相应乳液中观察到脂肪簇的聚集,促进液滴中脂肪晶体的穿刺从而导致脂肪的部分聚结,利于充气结构中气泡的保留。在搅打后,pH偏移处理、超声处理、pH偏移结合超声处理的乳液膨胀率由32.49%分别提高到55.04%、45.07%和63.97%,并具有较好的保形性,说明乳液在充气后形成良好的油脂三维网络结构,抑制了脂肪晶体的迁移,改善了流变性能;同时在经过pH偏移和超声处理后乳液中形成了更小的冰晶,获得更细腻的质地;其中以pH偏移结合超声处理的乳液的品质最佳。

非晶态Ni(OH)_2电极材料的制备工艺

采用微乳液快速冷冻沉淀法制备非晶态Ni(OH)2.通过单因素及正交实验研究反应体系的pH值、反应温度和时间等因素对制备的非晶态Ni(OH)2电化学性能的影响.结果表明,主要影响因素为pH值,其次为反应温度和时间.采用TX-100/正丁醇/环己烷/水体系,控制TX-100与正丁醇的体积比为1:15,W值(水与表面活性剂质量比)为15.1,pH为12,反应时间2h,反应温度55℃的条件下进行反应,放入0～5℃的超低温恒温槽中快速冷冻沉淀,合成出Ni(OH)2非晶相粉体电极活性材料,该材料的放电比容量达333.22mA-h/g,具有较高的电化学容量.初步探讨了微乳液快速冷冻沉淀法制备非晶态Ni(OH)2粉体的作用机理.

钕掺杂非晶态Ni(OH)_2的电化学性能

采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出Nd掺杂非晶态氢氧化镍粉体材料,采用Raman,XRD,SEM和IR对其结构形态进行了表征分析,并对其交流阻抗谱(EIS)和充放电性能进行了测量。结果发现,Nd的掺入使非晶态氢氧化镍结构缺陷增多,无序性增强,电化学反应的电荷转移电阻降低,材料的电化学性能和结构稳定性提高。样品作为MH-Ni电池正极材料在恒流80 mA.g-1下充电5 h,40 mA.g-1放电,终止电压为1.0 V时,放电电压稳定于1.240 V,开路电位为1.474 V,放电容量高达348.89 mAh.g-1,并具有优良的电化学循环性能。

Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)掺杂非晶相Ni(OH)_2的结构与电化学性能

采用微乳液快速冷冻沉淀法制备Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)复合掺杂的非晶相氢氧化镍。利用XRD、SEM、EDS、Raman光谱测试分析样品的结构形态,同时将其作为正极活性材料组装成MH-Ni电池,测试其电化学性能。测试结果表明,Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)较好的溶于Ni(OH)2的微结构内部,样品粉体材料微粒均匀,微结构无序性强、缺陷较多。在制备体系采用在55℃、pH=11,搅拌反应2 h的工艺条件下,复合掺杂比Fe为3%、Cu为5%(质量分数)所制备样品合成的电极,在80 mA/g恒电流充电5 h,40 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,其首次放电比容量达353.82 mAh/g,放电平台为1.268 V,电极材料结构稳定,循环可逆性良好,表现出较高的电化学活性。

纳米非晶态Ni(OH)_2电极材料的稀土掺杂改性研究

为了提高镍基二次电池正极材料的电化学性能,采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出稀土Ce掺杂纳米级非晶态氢氧化镍粉体材料。采用Raman,XRD,SEM和TEM对其结构形态进行了表征分析,采用交流阻抗谱(EIS)和充放电性能对其电化学性能进行了测试。结果发现,掺入适量的Ce可以进一步增强纳米非晶态氢氧化镍的无序性并且使颗粒细化,进而使其电化学反应的电荷转移电阻降低,电化学活性明显增强。样品作为MH-Ni电池正极材料以0.2 C充放电,终止电压为1.0 V,当掺杂Ce的质量分数为4%时,其放电比容量达到336.7 mAh/g,这明显高于晶态β-氢氧化镍电极材料289 mAh/g的理论容量,说明纳米非晶态氢氧化镍作为高活性电极材料具有很好的应用前景。

稀土Nd^(3+)与Cu^(2+)掺杂非晶态纳米Ni(OH)_2材料的电化学性能

晶态氢氧化镍[Ni(OH)2]在碱性电解液中易发生相变,影响其电化学性能。文中采用微乳液快速冷冻共沉淀法制备Nd3+和Cu2+复合掺杂非晶态纳米Ni(OH)2粉体材料,并对其结构形貌及物理特性进行表征分析。结果表明,制备出的非晶态Ni(OH)2样品材料,微结构含有较多结晶水,物相近似球形,粒径大小在20—30nm。对样品电极材料的电化学性能测试发现,掺杂Nd3+和Cu2+的摩尔比为2∶1时,所制备的样品材料合成镍电极,并组装成MH-Ni模拟电池,在恒电流80mA/g下充电6h,40mA/g放电,终止电压为1.0V的充放电条件下,放电比容量高达348.0mA.h/g,放电中值电压为1.2723V,同时样品电极材料的氧化还原可逆性较好,电极过程的电化学阻抗较小。电化学性能优于目前MH-Ni生产应用的晶态β-Ni(OH)2电极材料。

丝素蛋白-氧化石墨烯多孔微球支架的制备及性能测试

为了拓展丝素蛋白(SF)在组织工程等生物医学领域的应用,采用微乳液-冷冻相分离技术制备丝素蛋白-氧化石墨烯(SF-GO)复合多孔微球支架,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)及热重分析(DTG-TG)等方法对SF-GO复合支架的化学结构和形貌等理化性质进行分析表征。结果表明,宏观上SF微球支架和SF-GO复合微球支架均呈现为表面规则平滑的球形且粒径均匀,但SF-GO微球支架比SF微球支架有更大的微孔结构;加入氧化石墨烯后,微球支架的热稳定性能得到明显改善。体外细胞培养实验表明该微球支架有良好的生物相容性,且SF-GO复合微球支架比普通SF微球支架更能够促进骨髓间充质干细胞的黏附和增殖。