铜离子掺杂聚乙烯亚胺/碳纳米管热电薄膜的制备与表征

以单壁碳纳米管(SWCNT)为基体,掺入适量的Cu^(2+)或[Cu(NH_(3))_(4)]^(2+)和聚乙烯亚胺(PEI),通过溶液共混和真空抽滤方法制备得到Cu^(2+)-PEI/SWCNT和[Cu(NH_(3))_(4)]^(2+)-PEI/SWCNT复合薄膜。通过扫描电子显微镜法、X射线能谱仪、红外光谱、拉曼光谱和热电仪器表征了复合薄膜的结构与性能。研究结果表明:适量Cu^(2+)和PEI掺杂SWCNT时,优化了SWCNT的载流子浓度和迁移率,提升了体系的电导率,最大电导率为1101.3 S·cm-1,功率因子最高达到93.4μW·m^(-1)·K^(-2)。掺杂[Cu(NH_(3))_(4)]^(2+)和PEI时,提升了SWCNT的载流子迁移率,显著提升了体系的塞贝克系数,最大塞贝克系数为45.0μV·K^(-1),功率因子最高达到72.3μW·m^(-1)·K^(-2)。虽然Cu^(2+)和[Cu(NH_(3))_(4)]^(2+)提升SWCNT热电性能的机理不同,但功率因子都高于PEI/SWCNT(55.7μW·m^(-1)·K^(-2))。

多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物的制备及对PC12细胞毒性的研究

目的制备水溶性好和细胞毒性低的多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺(MWCNTs-PEI)复合物,为进一步开展碳纳米管载带药物的研究奠定一定基础。方法通过聚乙烯亚胺(PEI)共价修饰羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH),制备了多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物,利用透射电镜、红外光谱、紫外光谱和热重分析等手段对其进行表征,并采用四甲基偶氮噻唑蓝法(MTT)测定了多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物对PC12细胞的毒性大小,初步评价了其生物相容性。结果多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物的溶解度为1.009 mg·mL-1,羧基化多壁碳纳米管复合物的溶解度为0.060 1 mg·mL-1,多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物溶解度是羧基化多壁碳纳米管溶解度的16倍左右;通过四甲基偶氮噻唑蓝法测得多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物对PC12细胞的毒性明显小于羧基化多壁碳纳米管,且两者之间存在统计学意义上的显著性差异(P<0.05)。结论多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物不仅改善了碳纳米管的分散性,而且还降低了碳纳米管的细胞毒性。

新型聚乙烯弹性体导向的α-二亚胺镍配合物催化剂的研究进展

乙烯与α-烯烃共聚所制备的聚烯烃弹性体是聚烯烃材料的热点,可广泛应用于塑料相容剂、鞋底基材、光伏封装胶膜、微电子封装材料和弹性体纤维等高附加值产品领域。在我国缺少α-烯烃单体的形势下,迫切需要跨越传统共聚体系的新型催化剂。Brookhart型α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物催化剂能够实现单一乙烯聚合制备聚乙烯弹性体,是特别值得重视和推进产业化的催化剂体系。该类催化剂在催化乙烯聚合过程中采用“链行走”机理,“通过调控催化剂结构,不仅可以调节催化活性,更重要地可实现对所得聚乙烯支链的有效剪裁”;这些微观结构可控的聚乙烯弹性体在具有窄分子量分布特点的基础上,涵盖了从低分子量(降凝剂)、中等分子量(膜材)到高分子量(高强度树脂)各个范围的聚合产物。综述了可制备乙烯低聚物,油性低分子量、中等分子量、高分子量甚至超高分子量全系列支化聚乙烯的α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物的最新结构演变进展,对结构的改性包括N-芳基取代基的修饰、配体骨架结构的修饰和双核配体的利用三个部分;从空间效应和电子效应两方面探讨了配合物结构与催化性能的关系。α-二亚胺镍(Ⅱ)催化剂合成简单,具有中试放大基础和产业化推进的潜能,为单一乙烯聚合制备多品种新型聚乙烯弹性体奠定了良好基础。

氟化聚乙烯亚胺衍生物构成的胶束载体的构建、表征及其在跨血-脑屏障递送中的作用研究

目的:探讨由氟化聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)衍生物构成的纳米胶束的构建、表征及其在跨血-脑屏障(blood-brain barrier,BBB)进行基因递送中的作用。方法:使用PEI和七氟丁酸酐(heptafluorobutyric anhydride,HFAA)通过化学反应合成PEI-HFAA,随后通过酰胺反应连接芥子酸(sinapic acid,SA)得到产物PEI-HFAA-SA(简称SPF),最终在SPF外包裹聚山梨酯80(polysorbate 80,PS80)得到最终产物PEI-HFAA-SA@PS80(简称SPFT)。通过傅里叶变换红外吸收光谱、核磁共振氟谱和核磁共振氢谱等对SPFT的分子键和元素组成进行分析,并通过动态光散射实验、琼脂糖凝胶阻滞实验和扫描电镜观察对其水合直径、质粒吸附及保护能力、载体质粒复合体的稳定性和形貌进行进一步表征。探究SPFT在小鼠神经胶质瘤细胞Neuro 2a中的基因转染效率和细胞毒性,通过尾静脉注射携带绿色荧光蛋白表达质粒的SPFT至C57BL/6J小鼠中,观察其在脑组织中的分布情况以及BBB内细胞的基因转染效果。结果:以SA和HFAA修饰以及PS80包裹的方法合成了SFPT。检测结果显示,SPFT水动力粒径100~200 nm,并且对质粒有一定的携带和保护作用。SPFT携带质粒在体外表现出良好的转染能力和生物相容性。体内实验显示,尾静脉注射后的SPFT在小鼠大脑中有聚集现象,能够携带质粒穿越BBB并进行基因递送。结论:SPFT具有一定生物相容性和良好的穿越BBB及基因递送能力,为脑部疾病的治疗药物递送提供了新的思路。

溶剂热法制备四氧化三铁/聚乙烯亚胺修饰的多壁碳纳米管复合粒子及其吸波性能

采用溶剂热法将磁性Fe_3O_4粒子附着在聚乙烯亚胺(PEI)修饰的多壁碳纳米管(MWNTs)表面,制备了兼具介电损耗和磁损耗的复合吸波微粒Fe_3O_4/MWNTs。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)及矢量网络分析仪等分析了Fe_3O_4/MWNTs复合粒子的结构、形貌和吸波性能。TEM结果表明,由于PEI的修饰作用,Fe_3O_4/MWNTs复合粒子具有良好的分散性。XRD结果显示,附着的Fe_3O_4粒子具有完整的晶型结构。吸波性能结果表明,PEI修饰的Fe_3O_4/MWNTs复合微粒拥有非常优异的吸波性能,随着厚度的增加,复合微粒的吸收峰向低频处移动。在厚度为3.2 mm,频率为6.16 GHz时,出现了最大反射损耗-42.9 d B,反射损耗大于-10 d B的频段为1.42 GHz(5.40~6.82 GHz)。

聚乙烯亚胺功能化多壁碳纳米管的制备及对硫化氢气体的吸附性能

采用聚乙烯亚胺(PEI)对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行功能化,并用红外、热失重、拉曼对聚乙烯亚胺改性的碳纳米管进行表征,红外光谱和热失重曲线表明聚乙烯亚胺成功键合到多壁碳纳米管上,拉曼光谱中碳纳米管的D/G比(D峰面积比G峰面积)从0.8398变成1.2364,说明碳纳米管的缺陷程度明显增加,这种缺陷的增加是由碳纳米管表面引入了PEI导致的。利用紫外吸收光谱探究聚乙烯亚胺功能化的多壁碳纳米管(MWCNTs-PEI)对硫化氢的吸收及其可逆性。MWCNTs-PEI对硫化氢的首次吸收效率为0.16 mmol/g,2次重复吸收后仍有0.13 mmol/g的吸收效率,说明MWCNTs-PEI能够对硫化氢起到吸收作用并且具有很好的可逆性。

聚苯胺-多壁碳纳米管掺杂聚乙烯醇的z扫描研究

为了提高聚苯胺的非线性光学性能以及实际应用价值,使用原位聚合法制备了聚苯胺-碳纳米管复合体掺杂聚乙烯醇薄膜,并利用单光束z扫描技术,在波长532nm、脉宽8ns的条件下研究了这种材料的3阶非线性光学性质,计算其3阶非线性光学系数。结果表明,与聚苯胺本体相比,薄膜样品的非线性光学性能得到明显的提高,将其制备成薄膜为今后的实际应用打下基础。

聚酰亚胺/多壁碳纳米管杂化纳米纤维的制备与性能研究

为研究“一步法”制备的多壁碳纳米管(MWCNTs)杂化聚酰亚胺(PI)纳米纤维的结构和性能,采用静电纺丝技术,以聚酰亚胺纤维(P84)和MWCNTs为原料,制备了平均直径为(196.61±108.56)nm的多级结构MWCNTs杂化PI纳米纤维膜(PI/MWCNTs),并对其结构和性能进行表征。结果表明,首先,将P84纤维(分解温度为620℃)溶解后再经静电纺丝,制备的PI纳米纤维化学结构未发生改变,分解温度(590℃)略微降低,但热稳定性依然很好;然后,随着MWCNTs的加入,与纯PI纳米纤维相比,在不影响其化学结构和热稳定性的情况下,杂化纳米纤维直径逐渐降低,结构规整性提高,因而Tg(312℃)略有提升,适当加入MWCNTs还可显著提高材料的力学性能,当MWCNTs的质量分数为0.5%时,杂化纤维膜的拉伸强度较纯PI纳米纤维膜提高了65%。

牛乳中氯霉素残留的聚乙烯亚胺-纳米金修饰电极测定

用聚乙烯亚胺-纳米金修饰玻碳电极，建立了检测牛乳样品中氯霉素残留量的高灵敏度的电化学新方法，并研究了氯霉素在该修饰电极上的伏安行为及测定方法。与裸电极相比，以导数循环伏安法（DCV）利用Au-colloid-PEI修饰电极进行氯霉素的电化学检测时，在-0．41V处氯霉素的还原峰电流值极显著提高。运用这种修饰电极检测氯霉素的线性范围为0．017～12mg／L，检测限达到1．15μg／L。详细讨论了其他条件对Au-colloid-PEI修饰电极测试氯霉素残留的影响。在优化条件下对牛乳样品的检测表明，该方法检测氯霉素的回收率达96．82％，准确率达99％以上，平均每份样品的检测时间为4min。

聚乙烯亚胺改性多壁碳纳米管用于制备高通量复合纳滤膜

以聚砜(PSf)超滤膜为基膜,聚乙烯亚胺(PEI)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,将聚乙烯亚胺改性的多壁碳纳米管(MWCNTs-PEI)添加至水相中,采用界面聚合法制备了有机无机杂化复合纳滤膜.分析和表征了改性多壁碳纳米管的微观形貌、化学性质和分散性及其改性后的纳滤膜的微观结构、红外光谱和接触角,讨论了MWCNTs-PEI添加量对膜性能的影响.结果表明,当改性多壁碳纳米管的添加量为100mg/L时,制备的复合纳滤膜水通量能达到119.5L/(m^(2)·h·MPa),MgCl_(2)的截留率为94.4%.同时,该复合纳滤膜对4种常见的商业染料的截留率均约为98%.

α-磺酸-β-二亚胺镍催化剂制备聚乙烯

以改性甲基铝氧烷为助催化剂,α-磺酸-β-二亚胺镍配合物为催化剂进行了乙烯聚合,考察了Al/Ni(摩尔比,下同)、聚合温度、乙烯压力对聚合性能以及聚乙烯微观结构的影响。结果表明:随着Al/Ni的增加,聚合活性先增加后降低,聚合物重均相对分子质量(M_(w))变化较小,且相对分子质量分布指数基本为1.1;随着聚合温度的升高,聚合活性和聚合物M_(w)先增大后减小,50℃时聚合活性达到最大值,80℃时聚合物M_(w)达到最大值;随着乙烯压力升高,聚合活性和聚合物M_(w)均增大;制得的聚乙烯主要含有甲基和长支链。

聚乙烯亚胺-乳酸羟基乙酸共聚物阳离子纳米粒介导宫颈癌细胞基因转染效率的研究

目的优化聚乙烯亚胺-乳酸羟基乙酸共聚物(PEI-PLGA)阳离子纳米粒介导的癌细胞基因转染效率。方法用二步法制备报告基因质粒pCMVβ/PEI-PLA纳米粒复合物,透射电镜观察粒子形态,Zeta粒度仪测定粒径和表面电荷。以pCMVβ基因质粒与纳米粒的比(N/P)、转染时间和基因转染剂量为条件,转染效率为指标,正交设计法优化pCMVβ/PEI-PLGA纳米粒复合物的转染效率。结果pCMVβ/PEI-PLGA纳米粒复合物呈单分散球形,N/P比为10∶1,Zeta电位为+16.5mV,平均粒径为217nm,基因质粒剂量为每孔3μg时,纳米粒复合物的转染效率最高为16.35%。结论PEI-PLGA纳米粒可有效将报告基因质粒转移入宫颈癌细胞,优化实验条件可提高转染效率。

靶向性半乳糖化聚乙二醇-聚乙烯亚胺纳米载体介导siRNA质粒对肝癌细胞BEL-7402的转染效率检测

目的检测靶向性半乳糖化聚乙二醇-聚乙烯亚胺(Gal-PEG-PEI)纳米载体介导siRNA质粒(psiRNA)对肝癌细胞BEL-7402的转染效率。方法纳米粒径仪测定Gal-PEG-PEI/psiRNA纳米粒的粒径和zeta电位;以Gal-PEG-PEI/psiRNA为研究组,以聚乙二醇-聚乙烯亚胺(PEG-PEI)/psiRNA、Lipofectamine2000和裸psiRNA转染为对照组,转染BEL-7402细胞,48h后用流式细胞仪测定各组的转染效率。转染前加入1mg半乳糖观察各组的半乳糖竞争拮抗结果。结果 Gal-PEG-PEI/psiRNA复合物的粒径随氨基与磷酸基比例(N/P)的增大而减小,最小粒径为81.1nm;Gal-PEG-PEI载体的转染效率为(24.34±2.55)%,与Lipofectamine2000组的转染效率(22.88±1.22)%比较差别无统计学意义(P>0.05),但明显高于PEG-PEI的转染效率(12.91±0.36)%及裸psiRNA的转染效率(0.73±0.08)%,差别有统计学意义(P<0.01);加入竞争拮抗剂半乳糖后Gal-PEG-PEI介导的转染效率由(24.34±2.55)%下降至(5.85±1.83)%,差别有统计学意义(P<0.01)。结论 Gal-PEG-PEI/psiRNA纳米粒对肝癌细胞BEL-7402有较高的转染效率,具有良好的肝细胞靶向性。

聚乙烯亚胺(PEI)改性UiO-66对钯(Ⅱ)吸附性能的影响

钯是电子、催化、医药、首饰等诸多领域不可或缺的重要原料,但是钯在地壳中的含量十分稀少,并且价格非常昂贵,因而分离和回收钯具有重要意义。本工作采用浸渍后处理法对溶剂热法合成获得的UiO-66进行聚乙烯亚胺(PEI)改性,当PEI含量为UiO-66的20%(质量分数,下同)时,制得的PEI@UiO-66对Pd(Ⅱ)溶液(2 000 mg/L)的吸附量可达145 mg/g,较未改性前提升126.6%;通过在浸渍后处理工艺中引入硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)能够有效改善PEI和UiO-66间的界面结合,当KH550含量为UiO-66的5%时,PEI@KH550@UiO-66对Pd(Ⅱ)溶液(2 000 mg/L)的吸附量达到178 mg/g,较PEI@UiO-66提升22.8%,较未改性UiO-66则提升178.1%。PEI@UiO-66和PEI@KH550@UiO-66对Pd(Ⅱ)吸附机理除了锆基团簇同PdCl_(4)^(2-)之间的电子偏移,还存在质子化的氨基同PdCl_(4)^(2-)之间的电子偏移。

利用单壁碳纳米管介导植物瞬时遗传转化的研究

为验证单壁碳纳米管(SWNT)介导的新型的植物遗传转化方法的有效性,利用羧基化的单壁碳纳米管(COOH-SWNT)为原材料,构建了聚乙烯亚胺(PEI)修饰的羧基化单壁碳纳米管复合物(PEI-SWNT),探索验证PEI-SWNT复合物对外源基因的结合比例以及保护作用,使用PEI-SWNT复合物将RED以及UBQ10-EGFP等荧光质粒转化到油菜的原生质体和烟草叶片中。结果表明,PEI-SWNT纳米材料成功与外源目的基因结合,并对外源目的基因进行保护,使其免于核酸酶的降解,PEI-SWNT携带目的基因进入受体细胞后,可以成功地在受体细胞内进行基因表达。

聚乙烯亚胺功能化碳纳米管负载铂@金核壳纳米粒子的过氧化氢传感器

实验以聚乙烯亚胺（PEI）功能化的多壁碳纳米管（MWNTs）作为生长基质,电沉积金纳米粒子（AuNPs）作为晶种,采用种子介导生长法在玻碳电极（GCE）上生长铂纳米粒子（PtNPs）,以此制备了一种新型的过氧化氢（H2O2）传感器。利用电化学方法和冷场发射扫描电镜（FESEM）对此修饰电极（Pt@Au/PEIMWNTs/GCE）进行了表征。示差脉冲实验表明,该电极对H2O2有优异的电催化效果,在9.2×10^-8-2.1×10^-3mol/L范围内H2O2的浓度与电流响应呈线性关系,线性相关系数0.9994,检出限3.1×10^-8mol/L（S/N=3）。

聚乙烯亚胺修饰磁性碳纳米管对水中六价铬的吸附

采用溶剂热法制备磁性多壁碳纳米管(MWCNTs@Fe3O4),用聚乙烯亚胺(PEI)进行表面修饰,得到MWCNTs@Fe3O4/PEI。对吸附剂进行表征,研究p H、离子强度和天然有机物对水中铬(Ⅵ)的吸附及吸附剂的循环再生能力。结果表明,最佳吸附p H=3,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,离子强度抑制Cr(Ⅵ)的吸附;腐殖酸对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大。在6次吸附解吸后,吸附剂仍有良好的吸附性能。

4-二甲氨基吡啶催化的界面聚合法制备超支化聚乙烯亚胺复合膜

为了提高超支化聚合物在界面聚合反应中的成膜性能,选择4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为空间位阻催化剂,用于催化超支化聚乙烯亚胺(PEI)与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合成膜.研究了DMAP在水油两相中的溶解性能,发现DMAP的适宜用量为底物PEI的8%.傅里叶红外光谱和扫描电镜表征结果表明,DMAP能够催化PEI上更多氨基参与酰化交联,在聚砜底膜上形成光滑连续的网络状结构.该复合分离膜对NaCl的截留率由无DMAP催化成膜的45.2%提高至85.4%,水通量高达60.8L/(m2.h).结合吡啶环上1-叔胺基团及环外的4-二甲氨基团,推测了DMAP在PEI界面聚合反应过程中消除强空间位阻效应的催化机理.

聚乙烯亚胺功能化Fe_3O_4纳米粒子的制备

以油酸包覆的Fe3O4磁性纳米粒子为原料,3,4-二羟苯基丙酸(DHCA)为表面改性剂,四氢呋喃(THF)为溶剂制备出DHCA功能化的Fe3O4纳米粒子。将制备得到的功能化Fe3O4纳米粒子偶联聚乙烯亚胺(PEI),得到稳定分散的聚乙烯亚胺功能化Fe3O4磁性复合纳米粒子。利用FTIR、TEM、VSM、Zeta电位对磁性粒子组分、形貌、粒径、磁学性能和电位性能进行表征。该法简便,反应条件温和,所制备的PEI功能化Fe3O4纳米粒子具有良好的超顺磁性和分散性。

原位聚合法制备高导电石墨烯-碳纳米管/聚酰亚胺柔性复合膜

用简单绿色的方法制备三明治结构的石墨烯-碳纳米管纳米复合物(Gr-CNTs),并以该复合物作为填料,通过原位聚合法制备石墨烯-碳纳米管/聚酰亚胺(Gr-CNTs/Polyimide(PI))复合膜.与CNTs/PI相比,在聚酰亚胺中掺杂少量的Gr-CNTs(w≤10%)可明显提高PI的导电能力.而且这种复合材料的导电能力可以通过控制PI基底中填料的含量加以调控.该新型复合材料有望大范围应用于电子、太阳能电池以及生物传感器等领域.