MXene@PANI纳米杂化物对环氧树脂火灾安全性的影响

为改善聚合物的火灾安全性,通过氢键相互作用制备了MXene@PANI纳米杂化物,并将其添加到环氧树脂(EP)中,对纳米杂化物在EP中的分散性及其对EP阻燃性能和减毒性能的影响进行了研究,分析了EP复合材料的阻燃机理。结果表明:纳米杂化物能在EP基体中均匀分散;纳米杂化物的加入有效延缓了EP复合材料的热降解,提高了残炭量;EP复合材料的热释放速率峰值(pHRR)、总热释放量(THR)相对纯EP分别降低了22%和10.1%,有毒气体的释放速率也明显降低,表现出更好的火灾安全性;火灾安全性的提升主要归因于二维纳米材料的迷宫效应、MXene和PANI的催化成炭作用以及PANI受热时生成不可燃气体。

水性聚氨酯/SiO_2纳米杂化物改性水性聚氨酯涂膜性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出水性聚氨酯(WPU)/SiO2纳米杂化物(WPUS),将WPUS和水性聚氨酯乳液复配制得复合涂膜。通过纳米粒度仪测定了WPUS及不同WPUS含量复合乳液的粒径及其分布;通过原子力显微镜(AFM)、紫外-可见光分光光度计、拉伸实验机、视频高速接触角测量仪和吸水率测试等研究了不同WPUS含量复合涂膜的微观形貌和性能。结果表明:随WPUS含量增大,复合乳液的平均粒径和多分散指数(PDI)逐渐增大,但都保持在100 nm以内;随着WPUS含量从2%增大到10%,涂膜的表面粗糙度增大、SiO2分布变得不均匀,拉伸强度、断裂伸长率都表现出先增大后减小的趋势,在WPUS含量为4%～6%时具有最佳的力学性能;加入WPUS后,复合膜的耐水性提高、透光率减小,但透光率都保持在90%以上,其中700 nm处透光率表现出先减小后增大的趋势。

(羟基喜树碱@胆酸钠)-层状双金属氢氧化物纳米杂化物的组装及表征

采用'药物修饰-共组装'法制备了(羟基喜树碱@胆酸钠)-层状双金属氢氧化物纳米杂化物.先用胆酸钠(SCL)包裹羟基喜树碱(HCPT)形成胶束,再与微反应器制备的层状双氢氧化物(LDH)纳米片共组装形成纳米杂化物,其载药量可达12.9%,杂化物中HCPT以高生物活性的内酯形式存在.采用聚乙二醇(PEG)和羧甲基纤维素(CMC)分别对所制备的(HCPT@SCL)-LDH纳米杂化物进行了表面修饰,结果表明,纳米杂化物的分散性得到明显改善;PEG的修饰效果优于CMC,所获得的PEG-(HCPT@SCL)-LDH杂化物的平均粒径可小至约70 nm,具有良好的分散性和药物缓释效果.其药物释放过程可用准二级动力学方程描述,颗粒内部扩散是药物释放过程的控制步骤.

苯乙双胍/类水滑石纳米杂化物的制备及体外释药行为研究

以苯乙双胍为客体药物分子,层状双金属氢氧化物为载体,采用结构重建法制备出苯乙双胍/层状双金属氢氧化物纳米杂化物,考察了制备条件对杂化物载药量的影响,用X射线衍射、红外光谱等测试手段对所得产物进行了表征,并研究了纳米杂化物中苯乙双胍的释放行为。

剥离-共组装法制备葫芦素插层类水滑石纳米杂化物

采用剥离-共组装法制备了电中性疏水药物葫芦素(CA)插层类水滑石(HTlc)纳米杂化物.先用胆酸钠(Ch)包覆修饰葫芦素,再与剥离的HTlc薄片共组装,形成CA-Ch-HTlc纳米杂化物.采用小角X射线散射、傅里叶变换红外吸收光谱、透射和扫描电子显微镜、Zeta电位和元素分析等技术对样品进行了表征.所制备纳米杂化物的载药量达到7.06%,表明该方法可以实现电中性疏水药物在HTlc上的有效负载.依据胆酸离子和葫芦素尺寸及纳米杂化物通道高度推测,胆酸离子在HTlc层间为双层排列,其长轴几乎垂直于HTlc层板;葫芦素分子插入(或'溶入')胆酸离子双层中.CA-Ch-HTlc纳米杂化物具有良好的药物缓释效果,其药物释放过程符合准二级动力学方程.

氟尿苷-层状双金属氢氧化物纳米杂化物制备及表征

采用共沉淀法将抗癌药物氟尿苷插入Mg-Al层状双金属氢氧化物(LDHs)的层间,合成了氟尿苷-LDHs纳米杂化物。依据氟尿苷分子大小和杂化物通道高度推测,氟尿苷分子是以长轴垂直或略倾斜于LDHs层片在LDHs层间呈双层排列。分别在pH=4.8和7.2的介质中研究了药物释放动力学,表明符合准二级动力学方程;释放速率随载药量增大而降低;氟尿苷-LDHs纳米杂化物具有良好的缓释效果。

来曲唑-十二烷基硫酸钠-层状双金属氢氧化物纳米杂化物的合成及性能

采用二次组装法制备了来曲唑-十二烷基硫酸钠(SDS)-层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米杂化物,并用XRD、FT-IR和TEM进行了表征,其载药量为10.1%。分别在pH4.8和7.2的介质中研究药物释放动力学表明,所制备的来曲唑-SDS-LDHs纳米杂化物具有明显的缓释效果,是具有发展潜力的新型药物控释体系。在pH=7.2的缓冲溶液中其释放速率明显低于pH=4.8的缓冲溶液,释放动力学过程符合准二级动力学方程。

苯丁酸氮芥-层状双金属氢氧化物纳米杂化物的合成及性能研究

采用离子交换法制备了苯丁酸氮芥(CHL)-层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米杂化物,并用XRD、FT-IR和TEM进行了表征,其载药量分别为3.8%和11.5%。分别在pH 4.8和7.2的介质中研究了药物释放动力学,表明所制备的CHL-LDHs纳米杂化物具有明显的缓释效果,且pH 7.2时苯丁酸氮芥从纳米杂化物中的释放速率明显低于pH4.8时的释放速率,释放动力学过程符合准二级动力学方程。表明CHL-LDHs是有发展潜力的新型药物控释体系。

氧化钼纳米杂化物的可控构筑及催化性能研究

开发具有高催化活性的对电极(CE)材料对提升染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电转换效率(PCE)具有重要意义。在这项研究中,采用两步水热法,以MoCl5为前驱体,去离子水为氧源,通过添加不同含量的Ni(NO_(3))2·6H2O来可控制备3种不同形貌的氧化钼纳米催化剂(MoO_(2),MoO_(3)和MoO_(2)@MoO_(3))。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和场发射扫描电镜(FESEM)对3种氧化钼纳米催化剂进行结构和形貌表征。由XRD结果可知:MoO_(2)和MoO_(3)分别为单斜相和正交晶相。由XPS结果可知:MoO_(2),MoO_(3)和MoO_(2)@MoO_(3)催化剂中都仅存在元素Mo和O的特征峰,无其余杂质存在。由FESEM结果可知:3种纳米催化剂的分别为球状MoO_(2),带状MoO_(3)以及带状上负载球状的MoO_(2)@MoO_(3)。由电化学和光伏性能测试结果可知:MoO_(2),MoO_(3)和MoO_(2)@MoO_(3)催化剂在I3-/I-电解液体系中的传荷电阻分别为85.09,16.33和3.66Ω·cm2。使用MoO_(2),MoO_(3)和MoO_(2)@MoO_(3)对电极催化剂材料组装的DSSC,获得的PCE分别为7.13%,6.70%和7.28%,高于Pt电极的PCE(6.46%)。100次连续循环伏安测试结果表明:3种对电极材料具有较好的电化学稳定性可作为潜在催化剂材料使用。

大黄素/Mg-Zn-Al-LDHs纳米杂化物的制备及缓释性能研究

为克服大黄素循环周期短、毒副作用大等缺点,本研究以Mg-Zn-Al型层状双金属氢氧化物(Mg-Zn-Al-LDHs)为前驱体,采用二次组装法将大黄素分子成功插入到Mg-Zn-Al-LDHs层间,并探讨了反应温度和原料配比等因素对该纳米杂化物载药量的影响。XRD结果显示,随样品载药量增加,Mg-Zn-Al-LDHs粒子层间距由0.48 nm增大到3.42 nm。分别在pH4.8和pH7.5的缓冲溶液中测定了大黄素/LDHs的缓释性能,结果表明大黄素/LDHs的药品释放速率明显低于二者的物理混合物中的药品释放速率。本研究还探讨了大黄素/LDHs的释放机理,实验数据表明:在pH7.5时,大黄素的释放行为受扩散过程控制;在pH4.8时,层间药物主要通过载体的溶解释放出来。

氧化石墨烯基纳米杂化物在防腐涂料中的应用研究进展

氧化石墨烯(GO)具有比表面积高、阻隔性好等特点,将其作为填料加入涂料体系中可增强涂层的防腐性能.但是,氧化石墨烯片层间存在的相互作用使其容易形成聚集体,这妨碍了其阻隔性能的充分发挥,严重的聚集甚至会导致涂层机械性能变差.除了氧化石墨烯,其他纳米材料在防腐涂料中同样应用广泛,并且显示出与氧化石墨烯功能互补的特点.研究表明,对氧化石墨烯和其他纳米材料进行表面改性,获得的纳米杂化物能够使防腐涂料获得更好的防腐效果.基于此,总结了氧化石墨烯基纳米杂化物体系在提高涂料防腐性能方面的研究进展.并对其未来发展趋势进行了展望.

替加氟-层状双金属氢氧化物纳米杂化物的制备及缓释性能研究

采用共沉淀法制备了非离子型抗癌药物替加氟-LDHs纳米杂化物,依据替加氟分子大小和替加氟-LDHs的通道高度推测出替加氟分子是沿长轴方向垂直于层板以重叠双层方式排列于LDHs层间。药物释放研究表明,替加氟-LDHs纳米杂化物具有明显的缓释效果,表明是有发展潜力的新型药物控释体系。在pH=7.2的缓冲溶液中的释放速率明显低于pH=4.8的缓冲溶液,而在纯水(pH=5.65)中的释放速率明显低于缓冲溶液;释放动力学过程符合准二级动力学方程。

纳米微孔杂多化合物Na[Fe2(O2H3)Mo2O8](Ⅰ)和(NH4)[Fe(MoO4)2](Ⅱ)的结构特征

通过采用水热合成法得到了二种具有纳米筛孔的氧簇化合物Na[Fe2(O2H3)Mo2O8](Ⅰ)和(NH4)[Fe(Mo O4)2](Ⅱ).晶体(Ⅰ)属于单斜晶系,空间群为C2/m,晶胞参数为:a=9.5450(17),b=6.4381(9),c=0.76405(12)nm;β=116.128(4),Z=2,R1=0.0219,Rw=0.0756.晶体(Ⅱ)属于正交晶系,空间群为Pnma,晶胞参数为:a=1.4782(3),b=0.56774(11),c=0.87653(18)nm;Z=4,R1=0.0212,Rw=0.0513.

10-羟基喜树碱-癸二酸-LDH杂化物的制备及性能

采用二次插层法成功制备了10-羟基喜树碱(HCPT)-癸二酸(SC)插层的层状双金属氢氧化物(LDH).先采用共沉淀法制备SC柱撑LDH杂化物(SC-LDH),再在乙醇介质中将HCPT插入LDH层间形成HCPT-SC-LDH纳米杂化物.依据SC和HCPT的分子尺寸和纳米杂化物的通道高度,推测SC分子在层间可能为双层排列,SC分子两端的羧基同时键合在同一个LDH层片表面上;HCPT分子插入(或溶入)SC分子碳氢链形成的疏水区中.所制备的纳米杂化物既可稳定HCPT的内酯环,又可明显提高HCPT的溶解度,还具有明显的药物缓释效果,其释放动力学过程符合准二级动力学方程.

羟基喜树碱-类水滑石纳米杂化的共组装制备及表征

采用共组装法在水溶液中制备羟基喜树碱(HCPT)-层状双金属氢氧化物(LDH)纳米杂化物.先利用微通道反应器通过共沉淀法制备了Zn2Al-NO3LDH纳米片,然后与羧酸盐型HCPT在水介质中共组装,制备了HCPT插层LDH的纳米杂化物.利用酸处理,可将层间HCPT由非生物活性的羧酸盐型转化为生物活性的内酯型,这对高生物活性HCPT-LDH纳米杂化物的绿色制备具有重要意义.共组装法制备HCPT-LDH纳米杂化物,耗时短、载药量高、分散性好,且利用原料配比可方便地调控载药量.HCPT分子在LDH层间以其长轴倾斜于层板呈双层排列.所制备的HCPT-LDH纳米杂化物具有良好的药物缓释性能,颗粒内部扩散是药物释放过程的控速步骤.药物释放过程可用准二级动力学模型描述.可以用于构筑LDH基药物输送-控释体系.

Triton X-100六角液晶相中制备镁铝层状双金属氢氧化物纳米片及其药物载体应用

以Triton X-100六角相溶致液晶作微反应器,采用共沉淀法制备了镁铝层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米薄片(L-LDHs).以双氯芬酸钠(DS)为药物模型分子,采用离子交换法制备了DS插层LDHs(DS/L-LDHs)纳米杂化物,在37.0°C、p H=7.2的缓冲溶液中,考察了纳米杂化物的药物释放性能,并与传统溶液共沉淀法制备的镁铝LDHs(S-LDHs)纳米片状颗粒进行了对比.采用粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)和N2吸附-脱附等技术对所制备的LDHs和DS/LDHs样品的晶体结构、比表面积、形貌特征等进行了表征.结果表明,L-LDHs比S-LDHs具有更低的片厚度,更高的比表面积和药物负载量,所形成的DS/L-LDHs纳米杂化物药物释放速率也明显低于DS/S-LSHs,即L-LDHs更适于作药物载体.DS/L-LDHs纳米杂化物的药物释放过程符合准二级动力学方程,受颗粒内部扩散过程控制.溶致液晶模板法可实现LDHs的形貌可控制备,为LDHs基功能材料的研发提供了新途径.

可见近红外光响应直接Z型异质结光催化剂LaNiO_(3)/CdS的产氢性能

通过冷凝-回流方式制备可见近红外光响应直接Z型LaNiO_(3)/CdS纳米复合物,在对其进行物理化学表征后将其应用于光解水产氢反应。在可见光照射下,LaNiO_(3)/CdS光催化剂在5 h的H_(2)产量达到737μmol,其H_(2)产量是CdS的4.3倍(172μmol)。光电化学测试证实,LaNiO_(3)/CdS之间异质结的构筑能有效地促进光生载流子在界面的迁移、分离,从而促进其光解水产氢效率和稳定性的提高。同时随着近红外光的引入,其产氢活性提高至996μmol。在上转换荧光测试中,LaNiO_(3)在808 nm光激发下在406和628 nm显示出发射荧光,这表明其能在近红外光照射下产生光生载流子,从而进一步提高其光解水产氢效率。

纳米CdS/聚丙烯酸酯复合材料的制备

以自制的高固体分热固性丙烯酸树脂为基质,以醋酸镉、硫代乙酰胺等为原料,在丙酮和甲醇的水溶液中,一步法非常简便地制备了平均粒径为7nm的在聚合物基体中单分散的CdS纳米粒子。对CdS/聚丙烯酸酯复合材料,应用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-V is)和荧光光谱(PL)进行了表征。研究结果表明,金属离子首先与聚合物的羧基络合,生成硫化物纳米微粒后,聚合物又包覆在纳米微粒的表面形成保护层。

有机-类水滑石对Cu(Ⅱ)和对甲酚复合污染的吸附

以Cu(Ⅱ)、对甲酚为代表污染物,用实验室模拟法分别研究了十二烷基硫酸根和十二烷基苯磺酸根插层类水滑石(有机-类水滑石纳米杂化物)在重金属-有机物混合污染体系中的吸附行为.结果表明:(1)十二烷基苯磺酸根插层类水滑石对对甲酚的吸附速率和吸附量均大于十二烷基硫酸根插层类水滑石;(2)在有机-类水滑石/Cu(Ⅱ)/对甲酚体系中,溶液中共存的Cu(Ⅱ)会降低有机-类水滑石对对甲酚的吸附速率及减少吸附量;(3)有机-类水滑石对对甲酚的吸附量随体系pH的降低和电解质NaCl浓度的增加而增加.

煤矿开采安全防护用聚氨酯注浆材料试验研究

聚氨酯注浆材料具有黏度适中、凝胶时间可控、耐磨、耐化学腐蚀和力学性能优异等特点,被广泛用于煤矿开采安全防护。但其导热、抗静电、阻燃等性能有待提高,存在较大的安全隐患,限制了聚氨酯注浆材料在煤矿井下的应用。石墨烯/聚苯胺纳米杂化物的加入对聚合物基复合材料导热、导电、阻燃等性能具有突出的增强效果,有望成为聚氨酯注浆复合材料性能改善的理想改性剂。利用原位化学氧化聚合法制备了石墨烯/聚苯胺(rGO/PANIf)纳米杂化物,通过FTIR、XRD、TEM、TG等分析方法对纳米填料的微观结构与形貌进行表征,并将rGO、PANIf、rGO/PANIf分别作为填料制备聚氨酯注浆复合材料,研究了不同填料及不同添加份量的纳米填料对改性聚氨酯注浆材料热稳定性、阻燃性能、导热性能和抗静电性能的影响。结果表明:rGO/PANIf杂化物的加入可以提高聚氨酯注浆复合材料的导热性能、抗静电性能、热稳定性和阻燃性能;与纯聚氨酯注浆材料相比,仅添加1wt%(质量分数)的rGO/PANIf杂化物,聚氨酯注浆复合材料的点燃时间延长了16 s,CO产生速率下降了25.6%;添加5wt%的rGO/PANIf杂化物,聚氨酯注浆复合材料的导热系数提高了19.4%,体积电阻由8.0×10^(13)Ω降低到3.1×10^(11)Ω,最大热解温度提高了25℃,热释放速率峰值、总热释放量、总烟气释放量分别降低了24%、18%、17.4%。