溶胶凝胶壳聚糖/二氧化硅杂化复合膜固定辣根过氧化酶的H_2O_2电化学生物传感器的研制

利用溶胶 凝胶法制备壳聚糖 二氧化硅有机无机复合杂化膜,用于对辣根过氧化酶进行固定,制得测定H2O2的电流型生物传感器。以1mmol/LK4Fe(CN)6作为电子媒介体。研究了各种因素如壳聚糖与二氧化硅的比率、pH、温度、工作电位等对传感器响应电流的影响。计时电流法测定H2O2的线性范围为2.0×10-6～6.8×10-4mol/L,检出限为8.0×10-7mol/L。测得酶催化动力学参数米氏常数Km=0 87mmol/L。用该法对实际样品进行了测定。

固载葡萄糖氧化酶的壳聚糖二氧化硅杂化膜的制备及表征

利用生物相容性良好的天然高分子聚合物壳聚糖(CS)与甲基三甲氧基硅烷(MTOS)通过原位溶胶＿凝胶法制备壳聚糖 二氧化硅有机无机杂化复合膜,用此膜对葡萄糖氧化酶进行固定,用红外光谱法、扫描电镜法对膜进行了表征。以电沉积普鲁士蓝的玻碳电极和固定化酶膜构建葡萄糖生物传感器,用循环伏安法和记时电流法对固定化酶的效果进行了评价,结果表明,用于研制固定化酶生物传感器时,杂化膜比单纯的壳聚糖膜对底物的响应时间快并能很好地保持酶的活性。

固定化辣根过氧化酶的壳聚糖/二氧化硅杂化膜的制备及表征

利用生物相容性良好的天然高分子聚合物壳聚糖(CS)与四乙氧基硅烷(TEOS)通过原位溶胶-凝胶法制备壳聚糖／二氧化硅有机无机杂化复合膜,用杂化膜对辣根过氧化酶进行固定,用红外光谱法、扫描电镜法对膜进行了表征。以金电极和固定化酶膜构建过氧化氢生物传感器,并用循环伏安法和计时电流法对传感器的特性进行了研究。结果表明,用于研制固定化酶生物传感器时,杂化膜不仅对底物的响应时间快(小于10s),而且能较好地保持酶的催化活性。求得酶促催化反应的表观米氏常数为0.87mmol／L。

聚乙烯醇-二氧化硅/聚丙烯腈杂化复合膜渗透蒸发分离己内酰胺/水溶液

制备了以聚乙烯醇（PVA）填充纳米SiO2改性膜为活性层,聚丙烯腈（PAN）超滤膜为底膜的PVA-SiO2/PAN杂化复合膜,并用于己内酰胺（CPL）脱水。用FTIR,SEM,XRD,TGA分别对膜进行了表征,并考察了膜中纳米SiO2粒子的质量分数、进料组分质量分数和温度对复合膜分离性能的影响。结果表明,引入纳米SiO2后,杂化膜的热稳定性明显提高。当膜中纳米SiO2质量分数为1.0%时,复合膜渗透蒸发分离性能最佳。60℃下此复合膜用于分离质量分数为40%的CPL溶液时,其总通量和分离因子分别达到2 177 g/（m^2.h）和349。

纳米二氧化硅目标杂化聚酰亚胺复合材料膜的制备与性能表征

原位聚合制备了纳米二氧化硅(SiO2)目标杂化聚酰亚胺(PI)复合材料膜。实验表明,采用溶胶 凝胶法原位聚合制备的纳米SiO2 PI杂化膜在SiO2含量达到20wt%时,仍然是透明的,而且根据电镜观察,SiO2粒子在PI基体中均匀分散。随着SiO2含量的增加,杂化PI复合材料膜的耐热性、动态力学性能、拉伸性能均有不同程度的提高,且吸湿性降低。分析表明,SiO2前驱体在反应初期即被"固定"在聚酰胺酸大分子链的羧基(-COOH)上,然后在酰亚胺化过程中原位生成纳米SiO2粒子,SiO2粒子表面上的大量高活性硅羟基(-Si-OH)与PI大分子链上的羰基(>C=O)形成氢键而实现目标杂化。

壳聚糖/二氧化硅杂化膜固定化糖化酶的研究

利用正硅酸乙酯与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2杂化膜,用来固定糖化酶。对固定化酶的酶学性质进行了研究,结果表明:SiO2含量为4%的杂化膜相对酶活最高,达到了77.91%。固定化酶的最适作用温度为50℃,最适作用pH为5.2,固定化酶的耐受热性及pH稳定性较游离酶有所提高。

壳聚糖/二氧化硅复合仿生膜对碳酸盐石材的保护作用

为探讨壳聚糖/二氧化硅复合仿生膜对碳酸盐石材的保护作用,采用仿生合成技术,以十六烷基三甲基溴化铵为有机模板,能过壳聚糖调控二氧化硅颗粒的生长,在碳酸盐石材表面仿生合成得到了一层壳聚糖/二氧化硅复合保护膜,对其基本性能进行了检测评价,并利用衰减全反射红外光谱和场发射环境扫描电子显微镜表征了膜的结构形貌。实验结果表明,该膜具有优良的耐酸、耐污性能,提高了膜层的抗冻融性和耐热老化性能,并保留了石材原有的吸水性和透气性。壳聚糖/二氧化硅复合膜改善了单一二氧化硅膜的开裂问题,且该保护膜与石材基体结合紧密、膜层薄,小影响石材外脱,是一种良好的碳酸盐石材保护材料。

聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜和复合膜的制备与结构研究

采用溶胶-凝胶法和二氧化硅粒子掺杂共混法分别制备了聚酰亚胺/SiO2杂化膜和纳米复合膜.采用红外分光光度计(FTIR)、热重分析仪(TGA)和透射电镜(TEM)表征了所制备膜的结构微观形态和热性能并进行分析对比,结果表明在杂化膜中SiO2在聚酰亚胺基体中可以形成分子级分散,复合膜表现出较强的吸湿性使其热分解温度较低.研究认为,采用溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/SiO2介电材料更为合理.

新型壳聚糖/纳米二氧化硅杂化材料的制备与性能

在纳米S iO2颗粒表面引入羟丙基氯活性基团,得到功能化S iO2颗粒,再将羟丙基氯化的S iO2颗粒交联固定在壳聚糖上,制备了一种新型的壳聚糖/纳米S iO2杂化材料(简称杂化材料);通过傅里叶变换红外光谱、透射电镜、扫描电镜方法对杂化材料进行表征,采用热重(TG)分析研究杂化材料的热性能;考察了杂化材料的沉降速率和对金属离子Ca2+和M g2+的吸附能力。电镜分析结果表明,杂化材料微粒为纳米尺度的无机S iO2加强化的微粒,S iO2颗粒分散在材料中,形成均匀的表面;TG分析结果表明,杂化材料的热性能有所提高;沉降实验测得壳聚糖和杂化材料作为吸附剂的沉降时间分别为130.3,68.5s,表明杂化材料的沉降速率比壳聚糖的沉降速率快了近一倍;杂化材料对金属离子Ca2+和M g2+的吸附量分别可达到0.289 3,1.445 6mm ol/g。

聚酰亚胺-二氧化硅杂化膜的制备与表征

采用溶胶 凝胶法制备了两类具有不同二氧化硅含量的聚酰亚胺 二氧化硅 (PI SiO2 )杂化膜 ,并用SEM ,IR ,TG DTA ,氮吸附和气体渗透性能测试等手段对该膜材料的表面形貌、结构、热性能、孔径分布和气体渗透性能进行了表征 .结果表明 ,PI SiO2 膜材料中SiO2 粒子的分散良好 ,与有机相之间存在着分相和键联 ;膜材料的玻璃化温度θg 均随SiO2 含量的增加而升高 .相比之下 ,在酸性条件下制备的T系列杂化膜比在碱性条件下合成的S系列杂化膜对θg 的影响更大一些 ;杂化膜具有较好的气体渗透性能和亲水性能 ,其H2 O/N2 和H2 O/CH4

壳聚糖/二氧化硅/羟基磷灰石杂化材料的体内反应性研究

目的分析壳聚糖/二氧化硅（CS-SiO2）及壳聚糖/二氧化硅/羟基磷灰石（CS-SiO2-HA）杂化材料的体内反应性。方法分别将CS-SiO2和CS-SiO2-HA杂化材料植入C57BL/6小鼠腓肠肌内,设置对照组（腓肠肌钝性分离后直接缝合）,分别于植入术后14、28、42、56 d摘取包含植入物的腓肠肌,冰冻切片,HE染色及免疫荧光观察材料诱发的局部炎症、肌纤维性坏死与再生。结果组织学观察可见,肌内植入初期（14 d）,CS-SiO2及CS-SiO2-HA杂化物均诱发炎症细胞渗出,以CS-SiO2-HA组的炎性渗出更为显著。28 d后渗出细胞数量开始下降;56 d时,CS-SiO2组的肌内炎症反应几乎消失,但CS-SiO2-HA仍可见少量渗出。免疫荧光的检测进一步证实,CS-SiO2-HA杂化物较CS-SiO2导致更为严重的肌纤维坏死,所触发的单核/巨噬细胞等炎性渗出范围更广、持续时间久。CS-SiO2及CS-SiO2-HA杂化物移植2月后,肌内炎症基本消失,肌纤维修复完成。结论 CS-SiO2-HA和CS-SiO2杂化材料在体内均可诱发短期、局部的炎症反应,CS-SiO2的体内相容性优于CS-SiO2-HA杂化物。

纳米二氧化硅/聚酰亚胺杂化膜制备方法及表征

采用超声波机械共混法与溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅/聚酰亚胺杂化膜,通过红外光谱及原子力显微镜对两种方法制备杂化膜的结构和形貌进行表征,并进行了对比分析.结果表明,超声波起助分散作用,溶胶-凝胶法制备的杂化膜中二氧化硅与聚酰亚胺基体结合性增强.

负载型聚酰亚胺-二氧化硅-银杂化膜的制备和表征

采用溶胶凝胶法制备了硅藻莫来石负载的SiO2(SiO2KM)负载的聚酰亚胺二氧化硅银杂化膜,采用IR、TGA、SEM、XRD、氮吸附、气体渗透性能测量等方法对膜的性能进行了表征.银的加入使杂化溶胶的粘度增大,膜孔径增大,孔径分布弥散;二氧化硅在杂化膜中以无定型存在,银以氯化银的形式存在;Ag+和聚酰亚胺中的氮以配位键络合在一起,丙烯通过双键吸附在Ag+上;杂化膜热稳定性随二氧化硅的加入而增加,随银的加入而降低.丙烯丙烷在杂化膜上的分离因子为3.54～4.1,银的加入对丙烯的传输有明显的促进作用.

聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜的制备与介电性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了BTDA-ODA聚酰亚胺/SiO2杂化膜,利用红外分光光度计(FTIR)、热重分析仪(TGA)和透射电镜(TEM)研究了杂化膜的微观结构和热性能,并对杂化膜的介电常数(e)和介电损耗(tand)随SiO2粒子含量和电场频率的变化进行了分析和讨论。结果表明:杂化膜的介电常数和介电损耗随SiO2粒子含量的增加而增大,随电场频率的升高而逐渐降低,用考虑到粒子的形状因素和两相间相互作用的EMT模型可以预测聚酰亚胺/SiO2杂化膜的介电常数。

乙二胺交联对聚醚酰亚胺/氨基化纳米二氧化硅杂化膜的影响

利用相转化法和溶胶凝胶法共同制备了聚醚酰亚胺/氨基化纳米二氧化硅杂化膜,并进行乙二胺交联处理以提高其耐溶剂性。该杂化膜以溶菌酶为被吸附物质,研究了杂化膜交联后的吸附性能,并进行了红外光谱、扫面电镜、接触角、力学性能等的表征。结果表明,杂化膜对溶菌酶具有较好的吸附性能,同时抗拉强度提高,耐溶剂性能增强。

聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的制备与性能研究

首先将3-氨丙基三乙氧基硅烷接枝到纳米二氧化硅表面,制得表面含有氨基的改性纳米二氧化硅粒子(A—SiO2)。再将A—SiO2按不同比例与酐封端的聚酰胺酸进行反应,最后经热酰胺化过程,得到一系列聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜。采用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV-vis)、热重分析(TGA)、动态机械热分析仪和扫描电镜(SEM)对合成的聚酰亚胺及其二氧化硅杂化薄膜进行了表征。UV-vis光谱表明,通过向聚酰亚胺薄膜中添加A—SiO2可以改变聚酰亚胺薄膜的透光性。TGA测试结果表明,随着A—SiO2含量的增加,聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的热稳定性有所提高。由机械性能测试可知,当A—SiO2掺杂量小于1.5%时,聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜的机械性能优于纯聚酰亚胺的机械性能,当A—SiO2的掺杂量大于2.0%时,聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜的机械性能比纯聚酰亚胺的机械性能差。SEM分析可知当A—SiO2粒子含量小于1.5%时,其在聚酰亚胺基体中分散均匀,当含量大于2.0%时,体系出现明显团聚现象。

原位交联聚乙烯醇/二氧化硅杂化功能膜的制备与性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,戊二醛(GA)为交联剂,利用溶胶凝胶法和原位化学交联法相结合的方法,制备了交联的聚乙烯醇/二氧化硅(PVA/SiO2)杂化功能膜。通过FTIR、SEM、溶胀和拉伸实验研究了二氧化硅和原位化学交联对杂化膜结构和性能的影响。结果表明,制备的膜是具有梯度交联结构的有机/无机杂化体系,原位化学交联对膜断面形貌影响不大。二氧化硅的引入和戊二醛原位交联都能有效地降低杂化膜的平衡溶胀度,两种因素在提高杂化膜耐水性方面具有互补作用。

具有不对称孔道结构的小介孔二氧化硅粒子的合成及其高分子杂化膜的构建

利用手性阴离子酸表面活性剂,采用软模板法制备了具有不对称孔道结构的小介孔二氧化硅(SiO_(2))粒子.将小介孔SiO_(2)粒子引入聚偏四氟乙烯(PVDF)和聚酰亚胺(PI)中构建了两种有机/无机杂化膜.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析等表征了小介孔SiO_(2)粒子和有机/无机杂化膜的微结构,并通过超滤实验和气体渗透实验分别考察两种杂化膜的性能.研究结果表明,表面含有大量亲水基团的小介孔SiO_(2)粒子具有规则有序排列的孔道结构,该孔道结构呈现螺旋扭曲和不对称性.构建的两种有机/无机杂化膜的极性显著提升,进而有效增强了PVDF杂化膜的膜通量和抗污染性能及PI杂化膜对CO_(2)气体的分离性能,克服了高分子膜的博弈效应(Trade-off效应).另外,SiO_(2)的小介孔孔道还可以在PI杂化膜中引入优先通过CO_(2)分子的限域传质通道,加速了CO_(2)气体在杂化膜中扩散.但过多小介孔SiO_(2)粒子的加入导致其在高分子基质中团聚,削弱杂化膜的极性和亲水性,从而降低了两种杂化膜的分离性能.

纳米氧化锌/二氧化硅杂化体的制备及其对天然橡胶复合材料性能的影响

采用3-氰基丙基三乙氧基硅烷(CTOS)对二氧化硅(SiO2)进行了氰基化改性,并采用热溶剂法将纳米ZnO沉积于氰基官能化SiO2(SiO2-CN)表面,制备出纳米氧化锌/二氧化硅杂化体(ZnO@SiO2),并使用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等对杂化结构进行表征。将ZnO@SiO2作为填料添加入天然橡胶中制备复合材料(NR/ZnO@SiO2),然后对ZnO@SiO2与橡胶的界面关系进行了分析,并研究了ZnO@SiO2对橡胶复合材料的硫化特性、力学性能的影响。结果表明,纳米ZnO成功沉积在SiO2-CN表面,并且NR/ZnO@SiO2复合材料表现出优异的机械性能和硫化特性。与天然橡胶相比,仅添加5份杂化体的NR/ZnO@SiO2复合材料的拉伸强度、100%定伸及300%定伸强度分别增加了150.2%、86.2%和65.5%,并且正硫化时间缩短了38.5%。

离子液体接枝型纳米二氧化硅对聚偏氟乙烯膜的亲水化改性研究

采用溶液接枝法合成了离子液体接枝型纳米二氧化硅(IL-Si O2),并利用浸没沉淀相转化法制备了聚偏氟乙烯/离子液体接枝型纳米二氧化硅(PVDF/IL-Si O2)杂化膜,考察了IL-Si O2含量对杂化膜性能的影响。采用流动电位、接触角和水通量等手段分析研究了杂化膜的性能。研究结果表明,PVDF/IL-Si O2杂化膜表面带有正电荷;IL-Si O2的加入显著提高了杂化膜的亲水性、拉伸强度和断裂伸长率;杂化膜纯水通量显著增加的同时,对蛋白质的吸附量和截留率均有一定程度上的提高。