磁性纳米片的制备及功能化应用研究进展

磁性纳米片因其独特的性质已在磁共振成像、微波吸收、催化剂、电池、吸附净化等领域受到了广泛关注。该文归纳了磁性纳米片的制备方法以及功能化应用方向,阐述了不同制备方法对磁性纳米片的形貌、大小以及厚度的影响。归纳了磁性纳米片的合成机理以及性能调控因素,为其规模化制备提供理论支持。此外,着重介绍了磁性纳米片在各个领域的功能化应用进展,总结出磁性纳米片基本性质及功能化改性后的作用行为对进一步应用的意义。最后,对磁性纳米片研究中亟待解决的问题以及未来的研究方向进行了展望。

呼吸图案法制备蜂窝状有序多孔薄膜及其功能化应用

呼吸图案(BF)法是一种制备微纳米级规整多孔结构的简单、廉价和高效的方法,它以水滴为模板,通过水滴有序排列得到蜂窝状有序多孔结构,其孔的形貌可以通过选择不同的成膜材料和成膜环境等条件得到控制,所以在分离膜、模板、响应性表面、催化剂、光电材料等研究领域有广阔的发展前景.但是,到目前为止,人们发现由于成膜条件的不同,多孔膜的孔形貌受多种因素影响,规整多孔膜形貌的控制机理还不是很明确,没有一个统一的结论.本文结合本课题组所做工作及近五年来国内外呼吸图案法制备蜂窝状有序多孔薄膜的研究成果,对多孔薄膜的形成过程及其影响因素、多孔膜的功能化及应用等方面进行了归纳总结,试图揭示孔的形成及孔形貌的调控等相关规律,希望对后续的进一步研究与应用奠定基础.

超支化聚合物的性能、合成及其功能化应用研究

超支化聚合物，具有多端基的“缺陷核壳”空间结构，化学反应性活泼，易于改性，与相应的线型聚合物相比，拥有特殊的性能，在多领域展现出广阔的应用前景。随着合成技术的进步，它们的应用研究，尤其是功能化的应用研究，成为多年来的研究热点。主要介绍超支化聚合物的结构、性能、合成及其功能化应用研究概况。

纤维素纳米晶的制备、改性及功能化应用

简要分析了纤维素纳米晶的制备过程、改性方法,综述了纤维素纳米晶在生物医疗、水处理、能源电子以及其他领域的功能化应用,并展望了其作为可持续发展的纳米材料的未来应用前景。

木质纤维素复合生物质薄膜材料的功能化应用研究进展

为了解决传统石油基高分子薄膜不可降解等问题,纤维素、淀粉、壳聚糖等生物质薄膜材料因其具有绿色可降解性等优点而备受关注并展现出良好的发展前景。但生物质薄膜往往存在强度低、耐水性差等问题,限制了其进一步发展及功能化应用。本文综述了以木质纤维素作为添加剂增强生物质薄膜的力学强度、防水性、紫外屏蔽等性能的研究进展,重点探讨了不同结构性质的木质素和不同尺度的微纳米木质纤维素对生物质薄膜性能的影响,并进一步综述了木质纤维素复合生物质薄膜材料在包装材料、电极材料以及催化材料领域中的功能化应用研究进展。分析并展望了木质纤维素复合生物质薄膜在制备及功能化方面的优势、不足以及发展方向,以期为采用木质纤维素改良生物质薄膜的研究提供借鉴。

高分子单晶:从结晶策略到功能化应用

现代高分子科学诞生一百年以来,高分子化学、高分子物理与高分子加工发展迅速,形成了较为完整的学科体系。作为高分子物理的重要构成部分,高分子结晶学聚焦于微观结晶过程,揭示高分子链独特的运动行为。高分子晶体依据其独立结构数目分为单晶和多晶,其中高分子单晶中分子链紧密排列,形貌表现出完美的几何对称性,具备优异的力学和光电性能。但由于分子链运动的复杂性,高分子单晶的培养仍然存在很大的困难。几十年来,大量科学家致力于高分子单晶的研究,获得了丰硕成果。在本文中,我们着眼于高分子单晶研究的历史与进展,细致论述了高分子单晶的结晶策略及其功能化应用,希望能对相关研究者提供有效的帮助。

致密化木材膜的制备及其功能化应用研究进展

旨在通过系统综述从木材中提取木材纤维素骨架的方法、致密化工艺及木材膜的功能化应用研究进展,为开发高性能致密化木材膜并拓展其功能化应用领域提供理论依据与技术指导。综述木材分级结构特点、比较不同方法提取木材纤维素骨架的优缺点及制备致密化木材膜的工艺流程,重点探讨国内外致密化木材膜的应用研究现状。致密化木材膜在制备过程中能够保持木材的天然定向骨架结构,减少聚合物浸渍带来的不易降解和能源消耗问题,在节能建筑窗户、柔性电子基材、声学隔膜、光电器件等领域具有广阔的应用前景。基于天然木材独特的层次结构、低密度、高强度和生物可降解等特性,制备所得致密化木材膜在其功能化应用领域具有良好的发展,但基于目前的研究结果及其在实际应用中存在的关键问题,仍需探索有利于其规模化生产的有效方法,为后续工业化发展提供研究思路。

石墨烯制备与功能化应用的研究进展

石墨烯作为新型二维原子晶体已掀起了科学界的研究热潮.近年来,石墨烯的研究与产业化发展持续升温,相关材料的制备方法层出不穷.但是,关于石墨烯的可控性生长和功能化应用仍有待于进一步探索,石墨烯的工业化规模生产与相关器件的有效开发成为当前研究的难点和挑战.本文重点阐述了近两年石墨烯领域的最新进展,总结了石墨烯材料的新型制备方法,分析了石墨烯器件的功能化应用,并对石墨烯行业的应用前景与发展趋势进行了展望.

荧光功能粒子在聚乳酸基体中的功能化应用

使用柠檬酸/半胱氨酸基荧光团(CCF)改性木质素(Lg)制备荧光功能粒子(ML),探索ML在PLA基体中的功能化应用。结果表明,制备的PLA/ML的荧光强度大大增加,为PLA在荧光方面的功能化应用提供了可能性。

甲壳素纤维的制备及应用研究进展

甲壳素作为自然界中唯一带正电荷的天然多糖,具有生物降解性、生物相容性、抗菌性和可再生性等优点,在生物医学、制药工程、食品添加和食品包装等方面得到广泛应用。甲壳素纤维是甲壳素经纺丝后制成的新型生物质纤维,在保留原有甲壳素优异性能的同时使其拥有巨大的发展潜力应用于各种领域。系统总结了近年来制备甲壳素纤维的多种方法和工艺流程,对比了不同制备方法体系的差异性影响因素,涵盖了其在多个领域的应用前景,并结合现存的一些问题对其未来发展趋势做出展望,为甲壳素纤维的进一步开发应用提供依据。

木质纤维素各组分在其复合水凝胶制备及功能化中的关键作用

近年来,木质纤维素复合水凝胶的制备及功能化等研究备受关注,特别是木质纤维素多组分或全组分复合水凝胶的研究取得了一系列重要的进展。本文综述了木质纤维素复合水凝胶制备中纤维素、半纤维素、木质素等各组分的关键作用及其在生物医药、污水处理、催化吸附、紫外阻隔等功能化应用方面的研究进展。

碳基纳米复合材料吸附剂的制备及应用进展

近年来,碳基纳米复合材料的制备与应用备受关注,尤其是碳基纳米复合材料作为吸附剂的研究取得了一系列重要进展。综述了碳基纳米复合材料在制备中起到的关键影响因素。重点介绍了碳基纳米复合材料所具备的高比表面积、强机械性能、热稳定性等独特性能,及其在重金属废水、大气污染物吸附领域中的功能化应用。最后阐述了碳基纳米复合材料研究的不足和未来的发展方向,提出了对碳基纳米复合材料进行更进一步多功能化的研究,深度挖掘其在吸附领域的发展潜力等建议。

有机硅材料的3D打印成型及其应用研究进展

有机硅材料因其优异的综合性能,被广泛应用于柔性电子、航天航空和医疗设备等领域。然而,有机硅材料的传统成型工艺如注塑、模压等方法,很难满足人们对于有机硅材料的个性化定制、智能结构以及多功能应用的要求。3D打印技术因多材料兼容性、个性化定制和集成制造的能力而适用于制造各种智能结构,也为有机硅材料的多元化成型提供了一种经济有效的方法。因此,本文综述了热固化、光固化有机硅材料的3D打印以及3D打印有机硅的功能化应用等,并对未来3D打印有机硅的发展进行了分析与展望。

纤维素纳米晶体胆甾相液晶形成与应用

液晶是一种介于完全有序的固态和完全无序的液态之间且具有部分有序排列的相态。纤维素纳米晶体(CNC)由天然存在的纤维素(来源于木材、竹材、背囊动物和细菌等)经强酸水解获得,在低浓度溶液中随机分散,当溶液浓度上升到一定程度时自发有序排列,形成胆甾相液晶,胆甾相液晶具有选择性反射、圆二色性和旋光性等特殊光学性能,在防伪识别、光信息储存、智能窗口和液晶显示等领域应用前景广阔。本研究概述国内外CNC胆甾相液晶的制备方法及调控手段,总结并比较不同原料制备的纳米纤维素晶体的结构特性,重点探讨物理法(包括超声波、温度、真空干燥和磁场等)和化学法(包括添加电解质或其他添加剂等)调控对CNC胆甾相液晶螺距的影响规律,为CNC胆甾相液晶的可控制备奠定理论基础。同时,综述CNC胆甾相液晶的形成机制、结构和光学特性,总结CNC胆甾相液晶在温敏型功能材料、光电功能材料和手性介孔功能材料等领域的应用现状。在此基础上,展望CNC胆甾相液晶未来发展趋势:1)改良CNC制备技术,获得到表面电性稳定、粒径分布均一的纤维素纳米晶体,为CNC胆甾相液晶的形成提供结构基础; 2)开发绿色快速的CNC胆甾相液晶制备方法,替代现有的缓慢溶剂蒸发自组装法,加快CNC液晶材料商业化进程; 3)建立CNC胆甾相液晶螺距调控模型,实现CNC胆甾相液晶材料有序可控制备,达到成分-结构-性能的协调统一; 4)丰富CNC胆甾相液晶的手性向列结构固定和复制方法,研发更多结构稳定、性能优异的手性结构功能材料,实现纤维素纳米晶体高值高效利用。

针织结构医用敷料研究进展

医用敷料的主要功能是临时覆盖各类创伤和创口表面,以防止细菌感染和其他外部因素对其造成不良影响,防止水分和蛋白质的过度流失,起到保护创口、创面,促进愈合的作用。针织结构的织物质地柔软、弹性良好,具有优异的灵活性和较大的孔隙率在医用敷料领域具有广泛的应用。对现有的针织结构医用敷料进行探究与总结,介绍了针织结构的相关特点,归纳总结了针织结构的特有优势增强或赋予医用敷料的部分功能以及对医用敷料未来前景的展望。

功能化离子液体的催化作用及其应用

功能化离子液体是将功能团引入到离子液体的阳离子或阴离子上,从而赋予离子液体某种特殊性质.将具有催化活性的基团引入到离子液体的阳离子或阴离子上所得到的功能化离子液体,是一类新型的催化材料.除了具有优异的催化性能,其特殊的物理化学性质很容易实现产物与催化剂的分离,正在许多重要催化过程中发挥作用.本文主要介绍近年来我们关于功能化离子液体的制备、性质及其在催化反应中的应用等研究,同时指出了目前存在的问题,并对今后发展趋势进行了展望.

偶氮苯液晶嵌段共聚物薄膜自组装和光响应性研究进展

偶氮苯液晶嵌段共聚物(LCBCP)是指分子中含有偶氮苯液晶高分子的一类嵌段共聚物(BCP)。偶氮苯LCBCP因结合了BCP微相分离的特性、液晶高分子的液晶相结构以及偶氮苯基元的光响应性,在纳米技术、信息存储以及光子学等领域备受研究者的关注。本文概述了近年来偶氮苯LCBCP薄膜自组装及光响应性的研究进展,阐述了排除体积效应和聚合物的表面偏析原理及其对偶氮苯LCBCP薄膜组装结构的影响,介绍了不同光源类型,包括线偏振光、紫外光以及非偏振光,对偶氮苯LCBCP薄膜组装结构的光调控,并简要介绍了偶氮苯LCBCP薄膜的功能化应用。此外,本文还讨论了现阶段偶氮苯LCBCP薄膜自组装研究方面的挑战,并对未来的研究前景进行了展望。

废旧聚酯材料的解聚及产物结构分析

为了拓宽废旧聚酯材料的功能化应用领域,采用醇解原理,研究了1,4-丁二醇与材料的解聚反应,使用醋酸锌作为催化剂。并运用重结晶法提纯解聚产物,其中,水为重结晶溶剂。采用红外光谱、液质联用(LC-MS)和核磁共振(1 HNMR和13 CNMR)研究解聚产物的具体结构;差示扫描量热仪(DSC)分析解聚产物的热性能。结果表明:解聚产物是一种单体,分子结构为对苯二甲酸丁二醇酯,纯度高,分子量为310g/mol,熔点约为75.5℃。

含能热塑性弹性体研究进展

含能热塑性弹性体结合了含能材料和热塑性材料的特点,具有能量高、感度低、燃尽性好、可再加工、可回收利用等优点,在火炸药领域具有重要的应用价值,成为含能材料研究的前沿与热点。综述了含能热塑性弹性体的研究与应用进展,重点阐述了官能团预聚体法、活性顺序聚合法和大分子引发剂法等合成方法;介绍了直接法、间接法、溶液法和本体法制备工艺;总结了相关的结构表征和基本性能,如链段组成及序列、微相分离、氢键化和结晶度以及热分解、感度、相容性、流变、生成焓和燃烧性能等;阐明了构建键合和自修复功能以及提升力学性能和能量水平的方法;论述了含能热塑性弹性体在发射药、混合炸药、固体推进剂和可燃药筒及改性球形药等方面的应用进展,总结了目前存在的问题和不足,指出了未来研究和发展的主要方向。